Cik ātri var iegūt 3D drukāšanu?

3D drukāšanas tehnoloģija ir pilnībā mainījusi to, kā mēs radām lietas, taču pastāvīgs jautājums ir – cik ātri tas var notikt? Lai gan 3D printera darbības vērošana dažkārt var šķist kā ārkārtējs pacietības pārbaudījums, patiesībā printeru ātrums ar katru dienu pieaug, pateicoties jauniem materiāliem, programmatūrai un iekārtām. Šajā rakstā ir analizēti visi dažādie faktori, kas ietekmē nepieciešamo ātruma drukāšanas laiku. Mēs aplūkosim, kuras 3D drukāšanas metodes ir visātrākās, kā materiāli ietekmē ātrumu un jaunākās inovācijas, kas padara printerus ievērojami efektīvākus. Neatkarīgi no tā, vai esat hobijs, kam apnicis vērot, kā aug zāle, vai uzņēmums, kas cenšas palielināt ražošanu, jūs iegūsiet noderīgu ieskatu mūsdienu 3D drukāšanas ātruma iespējās.

Ko 3D drukāšanā īsti nozīmē "ātrs"?

Runājot par ātru 3D drukāšanu, ir pāris galvenie ātruma rādītāji:

• Drukāšanas ātrums— Tas attiecas uz to, cik ātri printeris var uzklāt materiālu slāni pa slānim. To mēra, piemēram, milimetros vai collās sekundē.
• Kopējais drukāšanas laiks- Šis ir kopējais laiks, kas nepieciešams, lai pilnībā izdrukātu visu objektu no sākuma līdz beigām, un tas ir atkarīgs no drukas ātruma, kā arī modeļa izmēra, izšķirtspējas iestatījumiem un citiem faktoriem.

Tātad, 3D printeris ar ļoti lielu drukāšanas ātrumu Lielākiem, detalizētākiem modeļiem joprojām var būt ilgs kopējais drukāšanas laiks. Ir svarīgi paturēt prātā abus šos ātruma faktorus.

Faktori, kas ietekmē 3D drukāšanas ātrumu

Ir vairāki galvenie mainīgie lielumi, kas ietekmē 3D drukas darba ātrumu:

• Printera tipsDažas 3D drukas tehnoloģijas, piemēram, SLA un DLP, pēc savas būtības ir ātrākas nekā FDM/FFF.
• Materiāls- Izmantotā plastmasas, sveķu, pulvera u. c. veids var nodrošināt ātrāku vai lēnāku drukāšanas ātrumu, vienlaikus saglabājot kvalitāti.
• Modeļa sarežģītība- Sarežģītākām formām ar pārkarēm, balstiem utt. ir nepieciešams lēnāks drukāšanas ātrums, lai saglabātu detaļas un novērstu kļūmes.
• Izšķirtspēja- Augstāka izšķirtspēja nozīmē smalkākus slāņus un mazākas detaļas, kam nepieciešams lēnāks drukāšanas ātrums.
• Aizpildījums & Korpusi- Modeļiem ar lielāku pildījumu (iekšpusēm) un apvalkiem (ārsienām) drukāšana aizņem ilgāku laiku.

Izmantojot šos galvenos mainīgos lielumus un iestatījumus konkrētam modelim, lietotāji var atrast savām vajadzībām atbilstošu ātruma un kvalitātes līdzsvaru.

Cik ātras ir dažādas 3D drukāšanas tehnoloģijas?

FDM/FFF — klasiskais darba zirgs

Viens no visizplatītākajiem un pieejamākajiem. 3D drukāšanas metodes sauc par kausēto nogulsnēšanas modelēšanu (FDM). jeb kausētu pavedienu izgatavošana (FFF). Tā darbojas, izkausējot plastmasas pavedienu un apdrukājot to slāni pa slānim.

Drukāšanas ātrumi: Aptuveni 20–200 mm/s tipiski

FDM printeru ātrums var ievērojami atšķirties atkarībā no konkrētās iekārtas. Vidēji hobija līmeņa FDM printeri sasniedz maksimālo ātrumu aptuveni 60–100 mm/s, savukārt daži augstākas klases rūpnieciskie printeri var sasniegt pat 200 mm/s. Lai uzzinātu vairāk, varat izlasīt šo emuāru. Atšķirības starp hobiju 3D printeriem un rūpnieciskajiem 3D printeriem.

Iespaidīgi, QIDI Tech Q1 Pro var sasniegt drukas ātrumu līdz 600 mm/s par hobijam draudzīgu cenu.

SLA — augsta izšķirtspēja lielā ātrumā

Izmantojot lāzeru, lai sacietētu šķidrus sveķus cietos slāņos, stereolitogrāfijas (SLA) druka ir pazīstama ar savām precīzajām detaļām un gludajām virsmām.

Drukāšanas ātrumi: Parasti 20–500 mm/h

Lielākā daļa patērētāju SLA printeru darbojas ar ātrumu 100–300 mm/h.Daži uzlaboti SLA printeri var sasniegt vēl lielāku ātrumu, paplašinot šīs tehnoloģijas iespēju robežas.

SLS — rūpnieciski izturīga drukāšana

Ar selektīvo lāzera sintēzes (SLS) metodi jaudīgi lāzeri slāni pa slānim sakausē kopā sīkas polimēru pulvera daļiņas cietās formās. Tā ir ļoti populāra metode rūpnieciskiem un ražošanas mērķiem.

Drukāšanas ātrumi: Līdz aptuveni 30 mm/h

SLS druka parasti ir lēnāka, parasti sasniedzot maksimālo ātrumu aptuveni 30 mm/h, jo katram pulvera slānim ir nepieciešams laiks, lai pilnībā saplūstu kopā.

DLP - ātra sveķu druka

Līdzīgi kā SLA, digitālā gaismas apstrāde (DLP) izmanto gaismu sveķu sacietēšanai. Taču lāzera vietā tā izmanto projektoru, lai ātri uzplaiksnītu visu slāņa rakstu vienlaikus caur masku.

Drukāšanas ātrumi: 100–1000+ mm/h, vau!

Šī spēja vienlaikus sacietēt veselus slāņus padara DLP par vienu no absolūti ātrākajām pieejamajām patērētāju sveķu drukas tehnoloģijām.

Protams, tādi faktori kā detaļas, materiālu īpašības un vidējais ātrums nav vienīgais apsvērums, izvēloties 3D drukāšanas metodi.

Kā materiāli ietekmē 3D drukāšanas laiku

Tā kā 3D drukāšanas tehnoloģijai pašai par sevi ir liela nozīme ātrumā, materiālu inovācijas ir arī ļoti svarīgas, lai nodrošinātu patiesi ātru ražošanu.

Need for Speed ​​sveķi

Tvertnes polimerizācijas drukas metodēs, piemēram, SLA un DLP, sveķu viskozitāte (biezums) ir galvenais faktors. Ļoti viskozi sveķi būtībā piesārņo darbu, ierobežojot ātru drukāšanu.

Lai pārvarētu šo izaicinājumu, inovatīvi uzņēmumi ir izstrādājuši jaunus hibrīdsveķus, kas nodrošina perfektu līdzsvaru — zemu viskozitāti ātrai drukāšanai, vienlaikus nodrošinot augstas veiktspējas īpašības, piemēram, izturību un karstumizturību.

Turklāt tiek veikti visprogresīvākie pētījumi, lai izstrādātu īpaši zemas viskozitātes sveķus, kas īpaši paredzēti, lai maksimāli palielinātu 3D drukāšanas ātrumu līdz vēl nebijušam līmenim, nodrošinot ārkārtīgi ātru ražošanas laiku.

Paātrinoši pulveri

Pulveru jomā jauni materiāli veicina tādas tehnoloģijas kā daudzstrūklu saplūšana (MJF) un SLS sasniedz absurdu ātruma teritoriju rūpnieciskajā aditīvajā ražošanā.

Šos jaunos pulverveida kausēšanas materiālus var drukāt satriecošā ātrumā, vienlaikus ražojot izturīgas, augstas izšķirtspējas detaļas sarežģītiem lietojumiem, piemēram, automobiļu, kosmosa un medicīnas ražošanai.

Plastmasa lietošanai ar Plug and Play tehnoloģiju

Labā, vecā plastmasas kvēldiega šķiedra joprojām ir darba zirgs galda FDM/FFF printeriem. Un arī šeit inovatīvas jaunas kvēldiega šķiedra kompozīcijas ir vērstas uz ātrāka drukāšanas ātruma nodrošināšanu.

No īpaši zemas temperatūras termoplastiem, kuriem nepieciešams mazāks sildīšanas/dzesēšanas laiks, līdz īpašiem kompozītmateriāliem, kas pastiprina izdrukas lielākam ātrumam, nezaudējot izturību.

Lai gan tas bieži vien tiek nepietiekami novērtēts, pareizais materiāls ir absolūti nepieciešams, lai atraisītu jebkuras 3D drukas tehnoloģijas patieso ātruma potenciālu.

Kā programmatūras un aparatūras jauninājumi paātrina 3D drukāšanu

Viedāka griešana ātrai drukāšanai

Pirms jebkura 3D modeļa drukāšanas tam jāiziet process, ko sauc par "sagriešanu", kurā specializēta programmatūra sagatavo 3D failu printerim. Sagriešanas algoritmiem ir milzīga ietekme uz kopējo drukāšanas laiku.

• Efektīvi ceļojumi - Uzlaboti griešanas rīki, piemēram, Cura un ideaMaker, analizē modeļus, lai optimizētu printera pārvietošanās kustības, izvairoties no liekām kustībām, kas tērē laiku.
• Adaptīva slāņošana- Dinamiski mainot slāņu augstumus un īpašības viena izdrukas ietvaros, griešanas iekārtas var maksimāli palielināt kvalitāti, vienlaikus sasniedzot maksimālo ātrumu, kad tas ir iespējams.
• Ātrie aprēķini- Pateicoties jaudīgākai apstrādei, sagriešanas aprēķinus var ātri veikt pat ļoti sarežģītiem modeļiem.

Aparatūras Need for Speed

Tāpat kā jaunākie datoru un viedtālruņu procesori nodrošina vienmērīgāku un ātrāku darbību, arī uzlabotie 3D printeru aparatūras komponenti nodrošina ievērojamu ātruma palielinājumu.

• Gaļas kontroles dēļi- Printera galvenā vadības plate darbojas kā tā smadzenes. Ātrāki procesori nodrošina ātrākus aprēķinus un vienmērīgākas printera kustības.
• Corexy kinemātika- 3D printeri, piemēram, Q1 Pro, izmantojot CoreXY, var sasniegt lielāku pārvietošanās ātrumu un paātrinājumu salīdzinājumā ar standarta Dekarta iestatījumiem.
• Uzlaboti steperi- Izmantojot jaudīgākus soļu motorus vai lineāras sliedes, printeri var ātri iedarbināt, apturēt un mainīt virzienus, neizlaižot soļus.
• Apkures veiktspēja- Karstie gali un apsildāmās gultas, kas optimizētas ātrākiem sildīšanas un dzesēšanas cikliem, nozīmē mazāk laika gaidīšanai.
• Bezvadu drukāšanaDaži jaunāki printeri piedāvā bezvadu savienojumu vai iebūvētas vadības ierīces, novēršot iespējamus ātruma ierobežojumus, ko rada lēna datu pārsūtīšana pa kabeļiem.

Lai gan progress ir panākts 3D drukāšanas materiāli Lai gan uzmanības centrā nonāk pamattehnoloģijas, aparatūras komponenti un programmatūras algoritmi, kas apstrādā visas detalizētās kustības un procesus, ir arī ļoti svarīgi, lai sasniegtu ārkārtīgi ātru drukāšanas laiku. Pat pakāpeniska optimizācija šajās jomās var sniegt saliktā ātruma priekšrocības.

Vai var sasniegt ātrumu, neupurējot kvalitāti?

3D drukāšanā parasti ir jāatrod kompromiss starp tīru ātrumu un kopējo kvalitāti. Pārāk liels drukas ātrums, un, visticamāk, jūs sāksiet saskarties ar tādām problēmām kā detaļu zudums, raupjas virsmas un pat drukas kļūmes.

Taču tas nenozīmē, ka jums jāizvēlas viens vai otrs. Šeit ir stratēģijas, kā rūpīgi līdzsvarot ātrumu un kvalitāti.

Saldā punkta atrašana

Izmantojot simulācijas programmatūru un datus no iepriekšējām izdrukām, eksperti var precīzi analizēt, kur viņi var palielināt ātrumu modelī, neapdraudot obligātās kvalitātes prasības. Tas ļauj viņiem perfekti optimizēt iestatījumus, lai sasniegtu nepieciešamo ātrumu.

Prioritizējot to, kas ir svarīgs

Ražošanas ciklam tiek noteiktas kvalitātes prioritātes katrai detaļai. Iekšējām konstrukcijām, kurām nav jāizskatās perfekti, var izmantot ļoti lielu ātrumu, bet ārējām virsmām un detaļām - mērenus iestatījumus.

Viedāka validācija

Ar pieredzi ražotāji apgūst efektīvus veidus, kā pārbaudīt drukas kvalitāti, nevis pārāk analizēt katru kvadrātcentimetru. Tādas metodes kā automatizēta virsmas skenēšana un mērķtiecīga testēšana palīdz pārliecināties, ka viss izskatās labi arī maksimālā ātrumā.

Nav viena iestatījuma, kas līdzsvarotu ātrumu un kvalitāti katram 3D drukāšanas veidam. Taču, izmantojot pareizos rīkus un grūti iegūto pieredzi, veidotāji var atklāt patieso ātruma potenciālu. aditīvā ražošana, neapdraudot kvalitāti kur tam ir vislielākā nozīme.

Iegūstiet 3D drukāšanas ātrumu bez kvalitātes kompromisiem!

Pateicoties materiālu, programmatūras un aparatūras attīstībai, printeri tagad var sasniegt vēl nebijušu ātrumu, neapdraudot kvalitāti.Izmantojot jaunākās tehnoloģijas un ekspertu zināšanas par optimizētiem procesiem, jūs varat nodrošināt, ka jūsu 3D izdrukas ir ne tikai ātras, bet arī atbilst augstākajiem detaļu un izturības standartiem. Esiet soli priekšā, nepārtraukti izpētot jaunas ātruma palielināšanas metodes!

Lasīt vairāk

• 3D printera kvēldiegu veidi: pilnīgs ceļvedis (2024)
• 3D printeris: cenu faktori un izmaksu apsvērumi (2024)
• 3D printera kvēldiega un sveķu salīdzinājums: iesācēja ceļvedis
• Lieli vai mazi 3D printeri: kurš 3D printera izmērs ir vislabākais?
• Kad nomainīt 3D printera sprauslu: 7 brīdinājuma zīmes