L'impression 3D est devenue moins chère et plus fiable au cours des dernières années. Les matériaux adaptés aux débutants comme le PLA et le PETG ont rendu la maison plus facile que jamais. Malheureusement, le processus d'impression 3D proprement dit reste très lent et nécessite dans de nombreux cas une impression qui dure plusieurs jours.
Pourquoi les imprimantes 3D continuent-elles à fonctionner à un rythme aussi lent, alors qu'elles sont disponibles pour les consommateurs depuis plus d'une décennie ? Vérifier Les types d'impression 3D dont vous ignoriez l'existence.
La réponse réside dans les défis d'ingénierie et de production qui sous-tendent la viabilité commerciale de l'impression 3D. Jetons un coup d'œil à ces défis et à la technologie prometteuse qui pourrait rendre l'impression 3D plus rapide pour tout le monde.
La plate-forme d'impression n'avance pas vite
La raison est principalement due à l'émergence d'une imprimante 3D typique pour les consommateurs. Alors que la recherche d'imprimantes 3D sur Amazon donnera des résultats qui semblent presque impossibles à distinguer les uns des autres. C'est un sous-produit malheureux des imprimantes 3D grand public basées sur la conception Prusa iXNUMX. Il ne semble pas y avoir de meilleure approche pour produire en masse des imprimantes bon marché. Malheureusement, cette quête de rentabilité se fait au détriment de la rapidité.
Jetons un coup d'œil au système de mouvement Prusa i3 pour comprendre pourquoi.
La catégorie de consommation moyenne de l'impression 3D est principalement constituée d'appareils bon marché car ils ne sont pas compliqués. Cette simplicité s'étend également à son système de mouvement. Par exemple, l'axe X comprend la tête d'impression se déplaçant le long d'une fente en aluminium en forme de V. L'axe Z à son tour déplace l'ensemble de l'axe X de haut en bas. Cela peut sembler lourd, mais ce n'est pas une préoccupation majeure car les imprimantes XNUMXD se déplacent rarement le long de l'axe Z et à une fraction de millimètre à la fois.
Cependant, la configuration de l'axe Y pour ces imprimantes est définitivement sous-optimale. Ce hub faible a été chargé de la tâche fastidieuse de déplacer toute la plate-forme, qui se trouve également être le composant le plus lourd d'une imprimante 3D. Pour imprimer rapidement, il est préférable de garder les composants mobiles aussi légers que possible. La tête d'impression de 150g est déjà difficile à déplacer rapidement, tout en gardant une précision aux limites du micromètre.
Maintenant, imaginez faire la même chose avec une plate-forme de 1.5 kg à la place. Il n'est pas surprenant que les imprimantes 3D qui utilisent le design Prusa i3 soient familièrement appelées un préposé au lit pour cette raison.
Que se passe-t-il lorsque vous imprimez rapidement de toute façon ?
Nous avons découvert pourquoi une imprimante 3D ordinaire est si lente. Mais que se passe-t-il si nous désactivons les limites du logiciel en termes de vitesse de frappe et d'accélération pour imprimer en moins de temps de toute façon ? Les capacités de déplacement rapide exercent une pression énorme sur les moteurs pas à pas et les font surchauffer. La qualité d'impression est la première victime dans la lutte entre un moteur faible et un bloc têtu pour une plate-forme lourde. Cela se manifeste par des bavures ou des ombres causées par des vibrations excessives associées à une impression rapide.
Dans les cas extrêmes, les composants de l'imprimante 3D peuvent s'user avec le temps. Bien que les vis soient faciles à resserrer, une impression rapide sur la Prusa i3 entraîne souvent une usure irréversible des composants à l'origine du mouvement. Les plus durement touchés sont les rouleaux à fente en V bon marché utilisés dans le système de mouvement de ces imprimantes. Les roues en plastique circulant le long de pistes en forme de V sur des alliages d'aluminium s'usent considérablement lorsqu'elles sont exposées à des vitesses d'impression élevées.
Une imprimante 3D typique basée sur la conception Prusa i3 ne peut pas imprimer rapidement avec un quelconque degré de qualité ou de fiabilité à long terme. Mais qu'en est-il des imprimantes basées sur des conceptions différentes. Il devrait y avoir des alternatives viables adaptées à une impression rapide, n'est-ce pas ?
Imprimantes Delta : bon marché, rapides, mais imprécises
Les imprimantes 3D Delta sont conçues pour être rapides. Sa tête d'impression légère est plus rapide et plus contrôlable en raison de son impulsion intrinsèquement faible. De plus, la conception Delta utilise moins de composants par rapport aux autres dispositifs de rack de plate-forme, ce qui la rend moins chère à fabriquer. Les imprimantes bon marché et rapides semblent parfaites, mais pourquoi n'en voyons-nous pas assez ?
Les imprimantes basées sur la conception Delta font trop de compromis dans leur quête de vitesse. Les têtes d'impression légères intégrées rendent impossible l'utilisation d'une extrudeuse à entraînement direct. Pendant ce temps, les limitations de l'extrudeuse de Boden ne font que rendre les imprimantes delta incapables de gérer les filaments flexibles, compromettant leur polyvalence.
Cependant, leur plus grand compromis se présente sous la forme d'une mauvaise qualité d'impression, en particulier lors de l'impression de grands formulaires étalés horizontalement. De plus, la qualité d'impression de surface obtenue par Delta ne peut être comparée aux cordes de lit. Ceci est exacerbé par le lit circulaire qui limite la taille de la maçonnerie, et leur tendance générale à n'exceller que dans les longues éditions.
Ces limitations sont suffisamment sévères pour que l'industrie de l'impression 3D grand public fasse des imprimantes delta une niche malgré leur vitesse et leur rentabilité impressionnantes. Vérifier Meilleures imprimantes 3D pour débutants à moins de 500 $.
Imprimantes CoreXY : la vitesse a un prix
Les imprimantes les plus rapides sont basées sur la cinématique CoreXY. Il s'agit d'un système de mouvement avancé où la plate-forme est en grande partie stationnaire, mais la tête d'impression plus légère se déplace très rapidement. Contrairement aux imprimantes Delta, la conception CoreXY maintient la qualité tout en permettant l'utilisation d'une extrudeuse directe.
Le seul problème est que l'extrême complexité et les coûts élevés impliqués dans ce modèle rendent ces imprimantes inutilisables par les consommateurs. Ainsi, les imprimantes CoreXY restent limitées à des projets open source spécialisés destinés aux passionnés d'impression 3D. Ce n'est pas surprenant compte tenu du fait que l'imprimante 3D CoreXY moyenne coûte entre 1000 2000 et XNUMX XNUMX dollars rien qu'en pièces détachées.
Les fabricants d'imprimantes 3D grand public n'ont pas trouvé comment rendre cette technologie bon marché et suffisamment accessible à l'utilisateur moyen. Vérifier Avis Ender 3 Pro : Est-ce la meilleure imprimante 3D abordable ?
La vitesse des imprimantes 3D que vous ne pouvez pas vous permettre
Pour résumer, l'impression 3D rapide coûte cher. Vous pouvez soit obtenir une imprimante delta bon marché qui fonctionne rapidement au détriment de la qualité et de la taille de la conception, soit dépenser une fortune pour une machine CoreXY. Aucun de ces extrêmes ne correspond bien aux exigences des consommateurs.
C'est pourquoi presque toutes les imprimantes 3D grand public sont basées sur le design Prusa i3. Ces imprimantes peuvent être lentes, mais elles offrent néanmoins un bon équilibre entre prix, fonctionnalités et performances. La vitesse est une malheureuse victime de la fabrication d'imprimantes 3D qui a un énorme attrait sur le marché. Vous pouvez désormais visualiser Une explication du fonctionnement de l'imprimante 3D et de ses caractéristiques les plus importantes.
