Hur snabbt kan 3D -utskrift bli?

3D-utskriftstekniken har helt förändrat hur vi tillverkar saker, men en ständig fråga är – hur snabbt kan det gå? Även om det ibland kan kännas som ett extremt tålamodstest att se en 3D-skrivare i aktion, är verkligheten att skrivarhastigheterna blir snabbare för varje dag tack vare nya material, programvara och maskiner. Den här artikeln går igenom alla olika faktorer som påverkar dessa snabba utskriftstider. Vi ska titta på vilka 3D-utskriftsmetoder som är snabbast, hur material påverkar hastigheten och de senaste innovationerna som gör skrivare snabbt effektivare. Oavsett om du är en hobbytillverkare som är trött på att se gräs växa eller ett företag som försöker öka produktionen, får du användbara insikter i modern 3D-utskrifts behov av snabbhet.

Vad betyder egentligen "snabb" inom 3D-utskrift?

När man pratar om snabb 3D-utskrift finns det ett par viktiga hastighetsmått:

• Utskriftshastighet– Detta hänvisar till hur snabbt skrivaren kan lägga ut material lager för lager. Det mäts i saker som millimeter eller tum per sekund.
• Total utskriftstid- Detta är den totala tiden det tar att 3D-printa ett helt objekt från början till slut, vilket beror på utskriftshastighet men även modellstorlek, upplösningsinställningar med mera.

Så, en 3D-skrivare med riktigt snabba utskriftshastigheter kan fortfarande ha långa totala utskriftstider för större, mer detaljerade modeller. Att ha båda dessa hastighetsfaktorer i åtanke är viktigt.

Faktorer som påverkar 3D-utskriftshastigheter

Det finns flera viktiga variabler som påverkar hur snabbt ett 3D-utskriftsjobb kan gå:

• Skrivartyp- Vissa 3D-utskriftstekniker som SLA och DLP är i sig snabbare än FDM/FFF till exempel.
• Material- Den typ av plast, harts, pulver etc. du använder kan möjliggöra snabbare eller långsammare utskriftshastigheter samtidigt som kvaliteten bibehålls.
• Modellkomplexitet- Mer komplexa former med överhäng, stöd etc. kräver lägre utskriftshastigheter för att bevara detaljer och förhindra fel.
• Upplösning- Högre upplösning innebär finare lager och mindre detaljer, vilket kräver lägre utskriftshastigheter.
• Ifyllning && Shells- Modeller med mer utfyllnad (insida) och skal (ytterväggar) tar längre tid att skriva ut.

Med dessa viktiga variabler och inställningar för en viss modell kan användare hitta rätt balans mellan hastighet och kvalitet för sina behov.

Hur snabba är olika 3D-utskriftstekniker?

FDM/FFF - Den klassiska arbetshästen

En av de vanligaste och mest prisvärda 3D-utskriftsmetoder kallas fused deposition modeling (FDM) eller fused filament fabrication (FFF). Det fungerar genom att smälta plastfilament och trycka det lager för lager.

Utskriftshastigheter: Runt 20–200 mm/s typiskt

FDM-skrivarhastigheter kan variera mycket beroende på den specifika maskinen. I genomsnitt når hobbyskrivare med FDM cirka 60–100 mm/s, medan vissa mer avancerade industriella skrivare kan nå upp till 200 mm/s. Du kan läsa den här bloggen för att lära dig mer. skillnader mellan hobby-3D-skrivare och industriella 3D-skrivare.

Imponerande nog, den QIDI Tech Q1 Pro kan nå utskriftshastigheter på upp till 600 mm/s till ett hobbyvänligt pris.

SLA - Hög upplösning vid höga hastigheter

Använda en laser för att härda flytande harts till fasta lager, stereolitografi (SLA) utskrift är känt för sina precisionsdetaljer och släta ytor.

Utskriftshastigheter: Vanligtvis 20–500 mm/timme

De flesta SLA-skrivare för konsumenter ligger i intervallet 100–300 mm/timme.Vissa avancerade SLA-skrivare kan uppnå ännu högre hastigheter, vilket tänjer på gränserna för vad som är möjligt med den här tekniken.

SLS - Industriellt tålig utskrift

Med selektiv lasersintring (SLS) smälter högpresterande lasrar samman små partiklar av polymerpulver lager för lager till fasta former. Det är mycket populärt för industriella och tillverkningsmässiga ändamål.

Utskriftshastigheter: Upp till cirka 30 mm/timme

SLS-utskrift tenderar att vara i den långsamma delen av processen, och når vanligtvis en maxhastighet på cirka 30 mm/timme, eftersom varje pulverlager tar tid att smälta samman helt.

DLP - Snabb hartsutskrift

I likhet med SLA, digital ljusbehandling (DLP) använder ljus för att härda harts. Men istället för att spåra med en laser använder den en projektor för att snabbt blinka ett helt lagermönster på en gång genom en mask.

Utskriftshastigheter: 100-1000+ mm/timme wow!

Denna förmåga att härda hela lager samtidigt gör DLP till en av de absolut snabbaste konsumentteknikerna för resintryck.

Naturligtvis är faktorer som detaljer, materialegenskaper och mer medelhastighet inte det enda man bör beakta när man väljer en 3D-utskriftsmetod.

Hur material påverkar 3D-utskriftstider

Eftersom själva 3D-utskriftstekniken spelar en stor roll för hastighet, är materialinnovationer också avgörande för att möjliggöra verkligt snabb produktion.

Need for Speed-hartser

För tryckmetoder med karpolymerisation som SLA och DLP är hartsets viskositet (tjocklek) en viktig faktor. Högviskösa hartser försvårar i princip arbetet och begränsar snabb utskrift.

För att övervinna denna utmaning har innovativa företag konstruerat nya hybridhartser som hittar den perfekta balansen – låg viskositet för snabb utskrift, samtidigt som de levererar högpresterande egenskaper som styrka och värmebeständighet.

Dessutom bedrivs banbrytande forskning för att utveckla hartser med ultralåg viskositet som är specifikt utformade för att maximera 3D-utskriftshastigheter till oöverträffade nivåer, vilket möjliggör blixtsnabba produktionstider.

Accelererande pulver

På pulversidan driver nya material fram teknologier som flerstrålsfusion (MJF) och SLS in i löjligt snabba områden för industriell additiv tillverkning.

Dessa nya pulverbäddsfusionsmaterial kan skrivas ut med häpnadsväckande hastigheter samtidigt som de producerar hållbara delar med hög upplösning för krävande tillämpningar som fordons-, flyg- och rymdindustrin och medicinsk tillverkning.

Plast för plug and play

Gammaldags plastfilament är fortfarande en arbetshäst för stationära FDM/FFF-skrivare. Och även här är innovativa nya filamentkompositioner inriktade på att driva snabbare utskriftshastigheter.

Från termoplaster med extremt låg temperatur som kräver kortare uppvärmnings-/kylningstid till specialkompositer som förstärker tryck för högre hastighet utan att offra styrka.

Även om det ofta underskattas, är rätt material absolut avgörande för att frigöra den verkliga hastighetspotentialen hos all 3D-utskriftsteknik.

Hur uppgraderingar av programvara och hårdvara accelererar 3D-utskrift

Smartare skivning för snabb utskrift

Innan en 3D-modell kan skrivas ut måste den genomgå en process som kallas "slicing", där specialiserad programvara förbereder 3D-filen för skrivaren. Slicing-algoritmer har en enorm inverkan på den totala utskriftstiden.

• Effektiva resor - Avancerade utskärare som Cura och ideaMaker analyserar modeller för att optimera skrivarens rörelser och undvika redundanta rörelser som slösar tid.
• Adaptiv lagerhantering- Genom att dynamiskt variera lagerhöjder och egenskaper inom en enda utskrift kan utskärare maximera kvaliteten samtidigt som de når topphastigheter när det är möjligt.
• Snabba beräkningar- Med kraftfullare bearbetning kan slicingberäkningar slutföras snabbt även för mycket komplexa modeller.

Hårdvara Behov av hastighet

Precis som de senaste dator- och smarttelefonprocessorerna gör att saker och ting går smidigare och snabbare, ger uppgraderade 3D-skrivarhårdvarukomponenter också rejäla hastighetsökningar.

• Biffiga kontrollkort- En skrivares huvudstyrkort fungerar som dess hjärna. Snabbare processorer möjliggör snabbare beräkningar och smidigare skrivarrörelser.
• Corexy Kinematics- 3D-skrivare, som Q1 Pro, som använder CoreXY kan uppnå högre förflyttningshastigheter och accelerationer jämfört med vanliga kartesiska konfigurationer.
• Uppgraderade steppmaskiner- Genom att använda kraftfullare stegmotorer eller linjära skenor kan skrivare snabbt starta, stoppa och ändra riktning utan att missa steg.
• Uppvärmningsprestanda- Varma ändar och uppvärmda bäddar optimerade för snabbare uppvärmnings- och kylcykler innebär mindre väntetid.
• Utskrift utan koppling- Vissa nyare skrivare erbjuder trådlös anslutning eller inbyggda kontroller, vilket eliminerar potentiella hastighetsflaskhalsar från långsam dataöverföring via kablar.

Medan framsteg inom 3D-utskriftsmaterial och kärnteknologier sätter rampljuset i rampljuset, är hårdvarukomponenterna och mjukvarualgoritmerna som hanterar alla detaljer och processer också avgörande för att uppnå blixtsnabba utskriftstider. Även stegvisa optimeringar inom dessa områden kan ge ytterligare hastighetsfördelar.

Kan man ha fart utan att offra kvalitet?

Det finns vanligtvis en avvägning mellan ren hastighet och övergripande kvalitet vid 3D-utskrift. Om du pressar utskriftshastigheterna för snabbt kommer du sannolikt att börja se problem som detaljförlust, ojämna ytor och till och med utskriftsfel.

Men det betyder inte att du måste välja det ena eller det andra. Här är strategier för att noggrant balansera hastighet och kvalitet.

Att hitta den perfekta platsen

Med hjälp av simuleringsprogramvara och data från tidigare utskrifter kan experter analysera exakt var de kan öka hastigheten på en modell utan att kompromissa med de nödvändiga kvalitetskraven. Detta gör att de kan optimera inställningarna perfekt för just den optimala hastighetsnivån.

Prioritera det som är viktigt

För något liknande en produktionskörning identifieras kvalitetsprioriteringarna för varje komponent. De kan använda blixtsnabba hastigheter för de invändiga strukturerna som inte behöver se perfekta ut, medan de håller sig till måttliga inställningar för alla yttre ytor och detaljer.

Smartare validering

Med erfarenhet lär sig tillverkare effektiva sätt att validera utskriftskvalitet istället för att överanalysera varje kvadratcentimeter. Tekniker som automatiserad ytskanning och riktade tester hjälper till att bekräfta att allt ser bra ut i topphastigheter.

Det finns ingen enskild inställning för att balansera hastighet och kvalitet för varje 3D-utskrift. Men genom att utnyttja rätt verktyg och hårt vunnen expertis kan tillverkare frigöra den verkliga hastighetspotentialen hos additiv tillverkning utan att kompromissa med kvaliteten där det spelar mest roll.

Få 3D-utskriftshastighet utan att kompromissa med kvaliteten!

Tack vare framsteg inom material, programvara och hårdvara kan skrivare nu nå oöverträffade hastigheter utan att kompromissa med kvaliteten.Genom att utnyttja den senaste tekniken och expertkunskapen om optimerade processer kan du säkerställa att dina 3D-utskrifter inte bara är snabba utan också uppfyller de högsta standarderna för detaljer och hållbarhet. Ligg steget före genom att kontinuerligt utforska nya hastighetshöjande tekniker!

Läs mer

• 3D-skrivarfilamenttyper: En komplett guide (2024)
• 3D-skrivare: Prissättningsfaktorer och kostnadsöverväganden (2024)
• 3D-skrivarfilament kontra resin: Nybörjarguide
• Stora vs. små 3D-skrivare: Vilken 3D-skrivarstorlek är bäst?
• När du ska byta ut ditt 3D-skrivarmunstycke: 7 varningstecken