Zašto su 3D pisači tako spori?

3D ispis je s godinama postao jeftin i pouzdan. Materijali prilagođeni početnicima kao što su PLA i PETG učinili su kućnu proizvodnju dostupnijom nego prije. Nažalost, stvarni proces 3D ispisa ostaje nevjerojatno spor, u mnogim slučajevima zahtijeva višednevni ispis.

Zašto 3D pisači još uvijek rade svoj posao ledenim tempom, kada su potrošačima dostupni više od desetljeća?

Odgovor leži u inženjerskim i proizvodnim izazovima koji stoje iza komercijalno održivog 3D ispisa. Pogledajmo ove izazove i obećavajuću tehnologiju koja bi svima mogla učiniti 3D ispis bržim.

Slingeri se ne vole brzo kretati

Prvi trag leži u samom izgledu tipičnog potrošačkog 3D pisača. Pretraživanje Amazona za 3D pisačima daje rezultate koji se gotovo ne razlikuju jedan od drugog. To je nesretni nusproizvod potrošačkih 3D pisača koji se temelje na dizajnu Prusa i3. Očigledno ne postoji bolji pristup masovnoj proizvodnji jeftinih pisača. Nažalost, ova potraga za isplativom dolazi po cijenu brzine.

Pogledajmo na brzinu Prusa i3 sustav kretanja kako bismo razumjeli zašto je to tako.

Vaš prosječni potrošački 3D 3D je jeftin prvenstveno zato što nije kompliciran. Ova se jednostavnost proteže i na njihov sustav kretanja. Os X, na primjer, sastoji se od ispisne glave koja se kreće duž duljine ekstruzije aluminija s V-utorom. Z-os zauzvrat pomiče cijeli sklop osi X gore-dolje. To se može činiti kao velika težina, ali nije velika briga jer se 3D pisači pomiču po Z-osi rijetko i samo djelić milimetra odjednom.

Međutim, postavka osi Y takvih pisača definitivno je neoptimalna. Ova loša os ima zadatak s herkulovskim zadatkom pomicanja cijelog kreveta, koji je također najteža komponenta u 3D printeru. Za brzi ispis idealno bi bilo da pokretne komponente budu što je moguće lakše. Već je teško brzo premjestiti ispisnu glavu tešku 150 grama, uz zadržavanje mikrometarske preciznosti.

Sada zamislite da radite isto s krevetom od 1,5 kg. Nije iznenađujuće da se 3D pisači koji koriste dizajn Prusa i3 kolokvijalno nazivaju bed-slingers iz tog razloga.

Što se događa kad ionako brzo ispisujete?

Otkrili smo zašto je vaš prosječni 3D printer spor. Ali što ako bismo ionako onemogućili ograničenja firmvera na brzinu i ubrzanje ispisa za brzi ispis? Cijena prebrzog kretanja nadilazi stavljanje ogromnog stresa na koračne motore i njihovo pregrijavanje. Kvaliteta ispisa prva je žrtva u borbi između slabog motora i tvrdoglave mase teškog kreveta. To se očituje kao zvonjenje ili pojavljivanje duhova uzrokovano pretjeranom vibracijom povezanom s brzim ispisom.

U ekstremnim slučajevima, komponente 3D pisača mogu se s vremenom olabaviti. Iako je lako ponovno zategnuti vijke, brzo ispisivanje na Prusa i3 stilu često dovodi do nepovratnog trošenja komponenti za kretanje. Najgore su pogođeni jeftini valjci s V-utorima koji se koriste u sustavu kretanja takvih pisača. Plastični kotači koji se kreću duž tragova u obliku slova V na aluminijskim ekstruzijama značajno se troše kada su podvrgnuti velikim brzinama ispisa.

Tipični 3D pisač temeljen na Prusa i3 dizajnu ne može ispisivati ​​brzo s bilo kojim stupnjem kvalitete ili dugoročne pouzdanosti. Ali što je s pisačima na temelju različitih dizajna. Trebale bi postojati neke održive alternative prikladne za brzi ispis, zar ne?

Delta pisači: jeftini i brzi, ali netočni

Delta 3D pisači dizajnirani su od temelja da budu brzi. Njihova lagana ispisna glava je brža i upravljivija zbog inherentno nižeg zamaha. Štoviše, Delta dizajn koristi manje komponenti od svog kolege s remenom za krevet, što ga čini još jeftinijim za proizvodnju. Pisači koji su jeftini i brzi zvuče savršeno, ali zašto ih onda ne vidimo dovoljno?

Pisači temeljeni na Delta dizajnu dosta su kompromisi u potrazi za brzinom. Njihove kompaktne i lagane ispisne glave onemogućuju implementaciju ekstrudera s izravnim pogonom. Saznajte više o ovoj tehnologiji u našoj vodilica ekstrudera s izravnim pogonom. U međuvremenu, ovo ograničenje ekstrudera samo za Bowden čini Delta pisače nesposobnim za rukovanje fleksibilnim filamentima, što šteti njihovoj svestranosti.

Međutim, njihov najveći kompromis dolazi u obliku smanjene kvalitete ispisa, osobito kod ispisa velikih modela koji su vodoravno raspoređeni. Nadalje, kvaliteta površinskog ispisa koju postiže Delta nije usporediva s vezicama za krevet. To je dodatno pogoršano kružnim krevetom koji ograničava volumen građe i njihovom općom sklonošću da se istaknu samo na visokim otiscima.

Ova ograničenja su dovoljno ozbiljna da industriju 3D ispisa potrošača potisnu Delta pisače u nišu unatoč njihovoj impresivnoj brzini i isplativosti.

CoreXY pisači: Brzina ima svoju cijenu

Najbrži pisači bazirani su na kinematici CoreXY, kao što je objašnjeno u našem vodič za početnike za Voron 3D pisače. Ovo je sofisticirani sustav pokreta u kojem ležište uglavnom miruje, ali znatno lakša glava za ispis pomiče se munjevitom brzinom. Za razliku od Delta pisača, dizajn CoreXY održava kvalitetu, a dopušta korištenje ekstrudera s izravnim pogonom.

Jedini problem je u tome što iznimna složenost i visoki troškovi čine ove pisače neodrživim za potrošački 3D ispis. Kao takvi, CoreXY pisači ostaju ograničeni na nišne projekte otvorenog koda usmjerene na entuzijaste 3D ispisa. To ne čudi s obzirom na to kako prosječni CoreXY 3D pisač košta između 1000 i 2000 dolara samo u dijelovima.

Proizvođači potrošačkih 3D pisača još uvijek nisu shvatili kako ovu tehnologiju učiniti jeftinom i dovoljno pristupačnom za uobičajene korisnike.

Brzina je luksuzni 3D pisači koji si ne mogu priuštiti

Ukratko, brzi 3D ispis je skupa stvar. Možete imati jeftin Delta pisač koji radi brzo po cijenu kvalitete i volumena izrade ili možete potrošiti bogatstvo na CoreXY stroj. Nijedna od ovih krajnosti ne odgovara potrošačima.

I zato se gotovo svaki potrošački 3D pisač temelji na dizajnu Prusa i3. Ovi pisači mogu biti spori, ali unatoč tome postižu dobar balans između cijene, značajki i performansi. Brzina je nesretna žrtva proizvodnje 3D pisača privlačnih za masovno tržište.

5 manje poznatih alata koji olakšavaju održavanje 3D pisača

Pročitajte dalje

O autoru