За последние несколько лет 3D-печать стала дешевле и надежнее. Удобные для начинающих материалы, такие как PLA и PETG, упростили процесс изготовления в домашних условиях. К сожалению, реальный процесс 3D-печати остается очень медленным и во многих случаях требует печати, которая длится несколько дней.
Почему 3D-принтеры продолжают работать такими медленными темпами, когда они доступны потребителям уже более десяти лет? Проверять Типы 3D-печати, о которых вы не знали.
Ответ кроется в инженерных и производственных задачах, которые стоят за обеспечением коммерческой жизнеспособности 3D-печати. Давайте рассмотрим эти проблемы и многообещающие технологии, которые могут ускорить 3D-печать для всех.
Платформа печати не движется быстро
Причина в первую очередь связана с появлением типичного 3D-принтера для потребителей. Принимая во внимание, что поиск 3D-принтеров на Amazon даст результаты, которые кажутся почти неотличимыми друг от друга. Это неудачный побочный продукт потребительских 3D-принтеров, основанных на дизайне Prusa iXNUMX. Кажется, нет лучшего подхода к массовому производству дешевых принтеров. К сожалению, это стремление к прибыльности происходит за счет скорости.
Давайте кратко рассмотрим систему движения Prusa i3, чтобы понять почему.
Средний класс потребителей 3D-печати — это прежде всего дешевые устройства, потому что это несложно. Эта простота распространяется и на его систему движения. Например, ось X включает печатающую головку, перемещающуюся по V-образному алюминиевому пазу, а ось Z, в свою очередь, перемещает весь узел оси X вверх и вниз. Это может показаться тяжелым, но это не является серьезной проблемой, потому что XNUMXD-принтеры перемещаются по оси Z нечасто и со скоростью доли миллиметра за раз.
Однако настройка оси Y для этих принтеров определенно неоптимальна. На этот слабый узел была возложена утомительная задача по перемещению всей платформы, которая также является самым тяжелым компонентом 3D-принтера. Для быстрой печати лучше, чтобы движущиеся компоненты были как можно легче. Печатающую головку весом 150 г уже трудно перемещать быстро, сохраняя при этом точность на уровне микрометров.
Теперь представьте, что вы делаете то же самое с 1.5-килограммовой платформой. Неудивительно, что 3D-принтеры, использующие дизайн Prusa i3, по этой причине в просторечии называют дежурными по постели.
Что происходит, когда вы печатаете быстро?
Мы выяснили, почему обычный 3D-принтер такой медленный. Но что, если мы отключим ограничения программного обеспечения с точки зрения скорости набора текста и ускорения печати, чтобы в любом случае печатать быстрее? Возможности быстрого перемещения создают огромную нагрузку на шаговые двигатели и вызывают их перегрев. Качество печати — первая жертва в борьбе слабого двигателя и неподатливого блока за тяжелую платформу. Это проявляется в виде заусенцев или теней, вызванных чрезмерной вибрацией, связанной с быстрой печатью.
В крайних случаях компоненты 3D-принтера могут со временем изнашиваться. Хотя винты легко подтянуть, быстрая печать на Prusa i3 часто приводит к необратимому износу компонентов, вызывающих движение. Больше всего пострадали дешевые ролики с V-образными пазами, используемые в системе движения таких принтеров. Пластиковые колеса, движущиеся по V-образным направляющим на алюминиевых сплавах, значительно изнашиваются при воздействии высоких скоростей печати.
Ни один модульный 3D-принтер, основанный на конструкции Prusa i3, не может печатать быстро с любой степенью качества или долгосрочной надежности. А как быть с принтерами на основе разных конструкций. Должны быть жизнеспособные альтернативы, подходящие для быстрой печати, верно?
Дельта-принтеры: дешево, быстро, но неточно
3D-принтеры Delta спроектированы так, чтобы быть быстрыми. Его легкая печатающая головка работает быстрее и более управляема благодаря низкому импульсу. Кроме того, конструкция Delta использует меньшее количество компонентов по сравнению с другими стоечными устройствами, что делает ее производство дешевле. Дешевые и быстрые принтеры звучат идеально, но почему мы не видим их в достаточном количестве?
Принтеры на основе дельта-дизайна слишком сильно идут на компромисс в своем стремлении к скорости. Встроенные легкие печатающие головки делают невозможным использование экструдера с прямым приводом. Между тем, ограничения экструдера Boden только делают дельта-принтеры неспособными работать с гибкими нитями, что ставит под угрозу их универсальность.
Однако их самый большой компромисс заключается в низком качестве печати, особенно при печати больших форм, разбросанных по горизонтали. Кроме того, качество печати поверхности, достигнутое Delta, не может сравниться с постельными канатами. Это усугубляется круглой кроватью, которая ограничивает размер каменной кладки, и их общей тенденцией выделяться только в длинных изданиях.
Эти ограничения достаточно серьезны, чтобы индустрия потребительской 3D-печати превратила дельта-принтеры в нишу, несмотря на их впечатляющую скорость и экономичность. Проверять Лучшие 3D-принтеры для начинающих до 500 долларов.
Принтеры CoreXY: скорость имеет свою цену
Самые быстрые принтеры основаны на кинематике CoreXY. Это усовершенствованная система движения, в которой платформа практически неподвижна, а более легкая печатающая головка перемещается очень быстро. В отличие от принтеров Delta, конструкция CoreXY сохраняет качество, позволяя использовать прямой экструдер.
Единственная проблема заключается в том, что чрезвычайная сложность и высокая стоимость этой модели делают эти принтеры непригодными для использования потребителями. Таким образом, принтеры CoreXY по-прежнему ограничены специализированными проектами с открытым исходным кодом, предназначенными для энтузиастов 3D-печати. Это неудивительно, учитывая, что средний 3D-принтер CoreXY стоит от 1000 до 2000 долларов только за детали.
Производители потребительских 3D-принтеров так и не придумали, как сделать эту технологию дешевой и достаточно доступной для рядового пользователя. Проверять Обзор Ender 3 Pro: лучший доступный 3D-принтер?
Скорость 3D-принтеров, которую вы не можете себе позволить
Подводя итог, можно сказать, что быстрая 3D-печать стоит дорого. Вы можете либо получить дешевый дельта-принтер, который работает быстро за счет качества и размера дизайна, либо вы можете потратить целое состояние на машину CoreXY. Ни одна из этих крайностей не соответствует требованиям потребителей.
Вот почему почти каждый потребительский 3D-принтер основан на дизайне Prusa i3. Эти принтеры могут быть медленными, но, тем не менее, они обеспечивают хороший баланс между ценой, функциями и производительностью. Скорость — несчастная жертва производства 3D-принтеров, которые пользуются огромным спросом на рынке. Теперь вы можете просмотреть Объяснение того, как работает 3D-принтер и его наиболее важные функции..
