A 3D nyomtatás olcsó és megbízható lett az évek során. A kezdőbarát anyagok, mint például a PLA és a PETG a korábbiaknál elérhetőbbé tették az otthoni gyártást. Sajnos a tényleges 3D nyomtatási folyamat továbbra is kínosan lassú, sok esetben több napos nyomtatást igényel.

Miért végzik a 3D nyomtatók továbbra is jeges tempóban üzletüket, ha már több mint egy évtizede állnak a fogyasztók rendelkezésére?

A válasz a mérnöki és gyártási kihívásokban rejlik, amelyek mögött a 3D nyomtatás üzleti életképessé tétele áll. Vessünk egy pillantást ezekre a kihívásokra és egy ígéretes technológiára, amely mindenki számára gyorsabbá teheti a 3D nyomtatást.

Az ágyban ülők nem szeretnek gyorsan mozogni

Az első nyom egy tipikus fogyasztói 3D nyomtató megjelenésében rejlik. Ha az Amazonon 3D nyomtatókat keresünk, akkor olyan eredményeket kapunk, amelyek gyakorlatilag megkülönböztethetetlenek egymástól. Ez a Prusa i3 tervezésén alapuló fogyasztói 3D nyomtatók sajnálatos mellékterméke. Úgy tűnik, nincs jobb megközelítés az olcsó nyomtatók tömeggyártásához. Sajnos ez a költséghatékonyságra való törekvés a gyorsaság rovására megy.

instagram viewer

Vessünk egy gyors pillantást a Prusa i3 mozgásrendszerre, hogy megértsük, miért van ez így.

Az átlagos fogyasztói minőségű 3D elsősorban azért olcsó, mert egyszerű. Ez az egyszerűség a mozgásrendszerükre is kiterjed. Az X-tengely például tartalmazza a nyomtatófejet, amely egy V-rés alumínium-extrudálási hosszában mozog. A Z-tengely viszont fel-le mozgatja a teljes X-tengely szerelvényt. Ez nagy súlynak tűnhet, de ez nem jelent komoly gondot, mivel a 3D nyomtatók ritkán, és egyszerre csak a milliméter töredékét mozognak a Z-tengely mentén.

Az ilyen nyomtatók Y-tengely beállítása azonban határozottan nem optimális. Ez a szegény tengely feladata a herkulesi feladat, hogy mozgassa az egész ágyat, ami történetesen a 3D nyomtató legnehezebb alkatrésze. A gyors nyomtatáshoz ideális esetben azt szeretné, ha a mozgó alkatrészek a lehető legkönnyebbek legyenek. Már trükkös a 150 grammos nyomtatófej gyors mozgatása a mikrométeres pontosság megőrzése mellett.

Most képzelje el, hogy ugyanezt csinálja egy 1,5 kg-os ággyal. Nem meglepő, hogy a Prusa i3 dizájnt alkalmazó 3D nyomtatókat a köznyelvben ezért is hívják ágybetétesnek.

Amúgy mi történik, ha gyorsan nyomtat?

Kiderítettük, miért lassú az átlagos 3D nyomtató. De mi van, ha letiltjuk a firmware-korlátokat a nyomtatási sebességre és a gyorsításra vonatkozóan, hogy mégis gyors legyen a nyomtatás? A túl gyors mozgás költsége túlmutat azon, hogy a léptetőmotorokat hatalmas terhelésnek és túlmelegedésnek okozza. A nyomtatási minőség az első áldozat a gyenge motor és a nehéz ágy makacs tömege közötti harcban. Ez csengetésként vagy szellemképként nyilvánul meg, amelyet a gyors nyomtatáshoz kapcsolódó túlzott vibráció okoz.

Szélsőséges esetekben a 3D nyomtató alkatrészei idővel kilazulhatnak. Bár a csavarokat könnyű újra meghúzni, a Prusa i3-as típusú gyors nyomtatás gyakran visszafordíthatatlan kopáshoz vezet a mozgó alkatrészeken. A legrosszabbul az ilyen nyomtatók mozgásrendszerében használt olcsó V-hornyú görgők a legrosszabbul. Az alumínium sajtolt V-alakú pályákon futó műanyag kerekek jelentősen elhasználódnak, ha nagy nyomtatási sebességnek vannak kitéve.

A Prusa i3-ra épülő tipikus 3D nyomtató nem tud gyorsan nyomtatni semmilyen minőségi vagy hosszú távú megbízhatóság mellett. De mi a helyzet a különböző kialakítású nyomtatókkal. Kellene néhány életképes alternatíva a gyors nyomtatáshoz, igaz?

Delta nyomtatók: olcsó és gyors, de pontatlan

A Delta 3D nyomtatókat az alapoktól kezdve úgy tervezték, hogy gyorsak legyenek. Könnyű nyomtatófejük gyorsabb és jobban irányítható az eredendően alacsonyabb nyomaték miatt. Sőt, a Delta kialakítása kevesebb alkatrészt használ, mint az ágybetétes megfelelője, ami még olcsóbbá teszi a gyártást. Az olcsó és gyors nyomtatók tökéletes hangzásúak, de akkor miért nem látunk belőlük eleget?

Kép jóváírása: Anycubic és Flsun.

A Delta dizájnon alapuló nyomtatók sok kompromisszumot kötnek a sebesség elérésében. Kompakt és könnyű nyomtatófejeik lehetetlenné teszik a közvetlen meghajtású extruder megvalósítását. Tudjon meg többet erről a technológiáról oldalunkon közvetlen meghajtású extrudervezető. Eközben a csak Bowden extruderre vonatkozó korlátozás miatt a Delta nyomtatók nem képesek rugalmas szálak kezelésére, ami rontja a sokoldalúságukat.

Legnagyobb kompromisszumot azonban a csökkentett nyomtatási minőség jelenti, különösen vízszintesen szétterített nagyméretű modellek nyomtatása során. Ezen túlmenően a Delta által elért felületi nyomtatási minőség nem hasonlítható össze az ágybetétekkel. Ezt tovább súlyosbítja a kör alakú ágy, amely korlátozza az építési térfogatot, és általános hajlamuk arra, hogy csak a magas nyomatoknál jeleskedjenek.

Ezek a korlátok elég súlyosak ahhoz, hogy a fogyasztói 3D-nyomtatási ipar a Delta nyomtatókat a lenyűgöző sebességük és költséghatékonyságuk ellenére egy résbe szorítsa.

CoreXY nyomtatók: A sebességnek ára van

A leggyorsabb nyomtatók a CoreXY kinematikán alapulnak, amint azt a mi cikkünkben kifejtettük kezdő útmutató a Voron 3D nyomtatókhoz. Ez egy kifinomult mozgásrendszer, ahol az ágy nagyrészt álló helyzetben van, de a lényegesen könnyebb nyomtatófejet villámgyorsan mozgatják. A Delta nyomtatókkal ellentétben a CoreXY kialakítás megőrzi a minőséget, miközben lehetővé teszi a közvetlen meghajtású extruderek használatát.

A kép forrása: Paul Nokel/Voron Design

Az egyetlen probléma az, hogy a rendkívül bonyolult és magas költségek miatt ezek a nyomtatók életképtelenné teszik a fogyasztói 3D-nyomtatást. Mint ilyenek, a CoreXY nyomtatók továbbra is a 3D-nyomtatás szerelmeseit célzó nyílt forráskódú projektekre korlátozódnak. Ez nem meglepő, ha figyelembe vesszük, hogy egy átlagos CoreXY 3D nyomtató mennyibe kerül 1000 és 2000 dollár között önmagában.

A fogyasztói 3D nyomtatógyártók még mindig nem jöttek rá, hogyan tegyék ezt a technológiát kellően olcsóvá és elérhetővé a főbb felhasználók számára.

A sebesség olyan luxus, amelyet a 3D nyomtatók nem engedhetnek meg maguknak

Összegezve, a gyors 3D nyomtatás drága dolog. Lehet egy olcsó Delta nyomtató, amely gyorsan megy a minőség és a mennyiség árán, vagy költhet egy vagyont egy CoreXY gépre. E szélsőségek egyike sem áll jól a fogyasztóknak.

És ezért gyakorlatilag minden fogyasztói 3D nyomtató a Prusa i3 tervezésén alapul. Lehet, hogy ezek a nyomtatók lassúak, de ennek ellenére jó egyensúlyt találnak az ár, a szolgáltatások és a teljesítmény között. A Speed ​​a tömegpiaci vonzerővel rendelkező 3D nyomtatók gyártásának szerencsétlen áldozata.

5 kevésbé ismert eszköz, amelyek megkönnyítik a 3D nyomtatók karbantartását

Olvassa el a következőt

Ossza megCsipogOssza megEmail

Kapcsolódó témák

  • DIY
  • Technológia magyarázata
  • 3D nyomtatás

A szerzőről

Nachiket Mhatre (26 cikk megjelent)

A Nachiket 15 éves pályafutása során a videojátékoktól és PC-hardverektől az okostelefonokig és a barkácsolásig sokféle technológiai ütemet fed le. Egyesek azt mondják, hogy barkácscikkei ürügyül szolgálnak arra, hogy 3D nyomtatóját, egyedi billentyűzetét és RC-függőségét „üzleti költségként” hárítsa a feleségre.

Továbbiak Nachiket Mhatre kínálatából

Iratkozzon fel hírlevelünkre

Csatlakozzon hírlevelünkhöz műszaki tippekért, ismertetőkért, ingyenes e-könyvekért és exkluzív ajánlatokért!

Kattintson ide az előfizetéshez