Что такое 3D-печать?
3d-печать, также известная как аддитивное производство, представляет собой процесс создания физического объекта из трехмерной цифровой модели. Он включает в себя различные компьютерные технологии, в которых материал соединяется или затвердевает для создания реального объекта. Как правило, материал добавляется слой за слоем в миллиметровом масштабе. Вот почему 3д-печать также называют процессом аддитивного производства.
Как рассчитать скорость печати на разных 3D-принтерах?
Благодаря активному развитию 3d-печати, на рынке существует множество 3д-оборудования, которое может воссоздавать физические объекты по цифровым 3д-моделям различными способами и из разных типов материалов. В этой статье блога представлен обзор информации о таком понятии в 3д-печати, как скорость и ее полезные преимущества и особенности.
Скорость печати 3д-принтера является совокупностью таких факторов, как:
-
скорость перемещения механики;
-
производительность хотэнда;
-
форма и размер печатаемой модели.
Скорость печати, прямо говоря, является стандартной настройкой скорости, которая влияет на качество 3д-отпечатков. Скорость 3д-печати будет определять такой фактор, как: насколько быстро двигаются двигатели принтера. Настройка и подготовка скорости 3д-печати не простая задача, как могло бы показаться с первого взгляда. На создание некоторых отпечатков может уйти больше времени. Однако, скорость можно отрегулировать, но нужно учитывать, что высокая скорость может привести к дефектам и проблемам 3D-печати.
Настройки скорости печати помогают в следующих случаях:
-
Повышение качества печати.
-
Обеспечение точности размеров вашей детали.
-
Укрепление ваших отпечатков.
-
Помогает уменьшить такие проблемы, как деформация или скручивание.
Самый быстрый 3D-принтер
Производство скоростных 3D-принтеров набирает обороты с каждым годом, и повышение скорости может быть сопровождено некоторыми компромиссами, такими как ограниченная совместимость материалов, повышенный уровень шума или качество быстрой печати. Если необходим принтер, который предлагает отличную качественную печать и может удивить своей скоростью, то это точно Bambu Lab X1 Carbon и P1S, один из очень быстрых принтеров.
Известные «Bambu Lab» с принтерами X1 Carbon и P1S. Скорость печати до 500 мм/с и возможность разгоняться за 0,025 секунды - это впечатляющие характеристики, которые позволяют печатать сложные модели за более короткий срок. Кроме высокой скорости, эти принтеры также обеспечивают высокое качество печати, благодаря использованию алгоритма активной компенсации, что гарантирует отличный результат в виде плавной и точной печати без видимых дефектов.
Принтер P1S предназначен для использования основных материалов, таких как PLA, ABS и PETG, в то время как X1 предлагает возможность печати из более сложных материалов, таких как углеродное волокно и поликарбонат. В качестве дополнительного преимущества, принтеры Bambu Lab позволяют печатать сразу несколькими количествами цветов и видами пластиков.
Что такое скорость печати 3D-принтера – на примере FDM
Все методы 3d-печати основаны на принципе: 3д-принтер берет цифровую модель (в качестве входных данных) и превращает ее в физический трехмерный объект, добавляя материал слой за слоем. Такая разновидность оборудования называется FDM и является наиболее распространённым вариантом 3-принтера. Для печати используется слайсер, который разбивает модель на множество слоев и передает информацию на принтер. Принтер нагревает материал до нужной температуры и наносит его на поверхность, создавая тонкий слой. Далее процесс повторяется до тех пор, пока не будет создана полная модель.
Одна из ключевых настроек 3д-принтера - это настройки скорости, которые достаточно просто изменить. Когда речь идет о скорости печати 3d-принтера, подразумевается то, насколько быстро или медленно перемещается экструдер в рамках каждого слоя 3д-модели, нарезанной в слайсере, что определяет время печати 3d-принтера.
Основные принципы работы FDM принтеров
Принцип 3d-печати FDM – технология послойного наплавления расплавленного материала на платформу для создания конечного изделия. ФДМ использует файлы цифровые, загружаемые в устройство, которое затем преобразует их в конкретные физические параметры. В качестве материалов для печати 3Д по технологии FDM можно использовать различные полимеры, такие как ABS, PLA, PETG и PEI, подаваемые в виде нитей через подогретое сопло.
На первом этапе в 3д-принтер загружает катушку с материалом. После того как сопло достигает необходимой температуры, устройство подает нить через экструзионную головку (сопло). Оно прикреплено к системе, которая обеспечивает её перемещение по осям X, Y и Z. Принтер выдает расплавленный материал в виде тонких нитей и слоями наносит их на поверхность в соответствии с проектом. После нанесения материал остывает и застывает. В некоторых случаях для ускорения процесса охлаждения к экструзионной головке подключаются вентиляторы.
Для заполнения определенной области требуется несколько проходов, аналогичных раскрашиванию фигуры маркером. По завершении нанесения каждого слоя платформа опускается, и принтер начинает работу над следующим. Иногда экструзионная головка поднимается вверх. Этот процесс повторяется до завершения создания детали.
Скорость механики
В основном, скорость 3д-печати указывается в мм/сек, то есть, подразумевается скорость перемещения осей. Печатающая головка 3д-принтера постоянно совершает три действия: «срывается» с места, ускоряется и работает на максимальной допустимой скорости. Таким образом можно вывести основные параметры 3d-печати времени печати:
-
рывок (моментальная начальная скорость движения, получаемая в момент старта оси);
-
ускорение (темп набора скорости от рывка до заданной пользователем);
-
рабочая скорость (максимально разрешенная скорость к передвижению).
Можно ли увеличить скорость печати 3D-принтера?
Как правило, ограничения скорости заключены в слайсере или прошивке оборудования. Лучше всего, чтобы избежать ошибок, если это будут делать люди, имеющие достаточный навык в программировании, тогда, скорость перемещения можно увеличить, тем самым определяя время печати на 3д-принтере.
Однако, при значительном увеличении скорости начнется сильное шатание, что приведет к появлению дефектов и пробелов в печати. Все это отразится на 3d-модели. В этой задаче все сводится к возможностям механики.
На 3d-печать (скорость печати) влияет прошивка оборудования для 3д-печати, а также сам контроллер (отвечает за работу всех узлов). Контроллеру необходимо одновременно следить за тремя процессами: работой двигателей по осям, расплавлением и подачей пластика на стол (платформу).
Производительность хотэнда
Хотэнд – это такая печатная головка, выдавливающая горячий пластик. Время 3д-печати модели или детали зависит от быстроты подачи и скорости расплавления материала. Зона расплавляемого прутка в хотэнде довольно небольшая и ограничена высотой нагревательного блока.
Сравнение скорости печати 3D-принтера в зависимости от технологии
Выше была представлена информация о скорости печати на одном из существующих типов машин - FDM. И данная технология отображает только одну область печати. На самом деле, методов изготовления 3д-моделей намного больше. На сегодняшний день наиболее популярными являются две технологии печати:
-
FDM / FFF (метод наплавления пластика);
-
DLP / SLA (метод лазерного спекания).
Стоит обратить внимание, что в 1-ом случае используется пластик, во 2-ом - полимерная смола. При сравнении этих технологии между собой, заметно, что работа с полимером будет идти быстрее. На SLA-принтере можно поставить в работу десять и более деталей (зависит от их габаритов), при этом скорость печати 3д-принтера будет той же, что и при изготовлении одного такого же элемента. В FDM-технологии нужно делать каждую деталь отдельно.
На результативную производительность влияет установка настроек, также, как и выбор определенной модели принтера. Средняя скорость, с которой можно печатать на FDM, зависит от того, какой выбрать пластик, размера сопла принтера, выставленных настроек и режима.
Из этого следует, что полимерный принтер работает немного быстрее, даже если печатать одну и ту же деталь с примерно одинаковым уровнем качества, но стоимость расходных материалов будет в три раза выше на SLA, чем на FDM, что возможно станет затруднением при выборе этого метода печати.
SLS
SLS селективное лазерное спекание - является одним из самых универсальных и часто используемых видом технологии 3d-печати.
Эта технология также популярна и в промышленности, благодаря возможности печати из разнообразных материалов. Применение SLS включает изготовление функциональных прототипов, инструментов и кастомных деталей.
Описание технологии
SLS - это селективное лазерное спекание, то есть, процесс аддитивного производства, при котором слой порошка нагревается лазером. Лазерный луч выборочно спекает части полимерного порошка, соединяя их послойно, пока не будет изготовлена заданная 3д-модель. Традиционно разработанный для спекания пластиковых материалов, SLS был адаптирован для работы с металлами, стеклом и композитами.
В аддитивной технологии могут использоваться достаточно разнообразное количество протестированных сплавов. Такие возможности выводят 3д-печать на новый уровень, расширяя сферы ее применения:
-
производство металлических деталей;
-
прототипирование и дизайн;
-
медицинская 3d-печать порошком.
Преимущества и недостатки
Современные SLS-принтеры уже не такие большие по размерам, как были раньше. Сегодня они доступны большинству компаниям, которые предоставляют услуги по 3д-печати, что в свою очередь является достаточно важным фактором.
Достоинства технологии SLS:
-
В готовых изделиях нет внутреннего напряжения.
-
Изделия обладают изотропными механическими свойствами.
-
Для SLS-печати не требуется построение опорных конструкций и поддержек.
-
Материалы из полиамида обладают высокой прочностью.
Недостатки SLS-принтеров:
-
SLS-принтеры имеют высокую стоимость.
-
Принтер может быть использован только в специально-оборудованных помещениях, из-за того, что для работы с порошком необходимо соблюдать правила безопасности.
-
Требуется постобработка.
Технология CLIP
CLIP (Continuous Liquid Interface Production) - этот метод 3д-печати принадлежит компании Carbon3D.
Как работает CLIP?
В основе технологии CLIP лежит некий химический процесс, при котором свет и кислород используются для селективного фото-отверждения жидкой смолы. Ультрафиолет вызывает полимеризацию и образование поперечных связей в смоле, что приводит к затвердеванию. Кислород имеет противоположный эффект. Он останавливает образование полимеров в жидкой смоле и предотвращает затвердевание в этой области.
Применение CLIP
3д-принтеры CLIP стоят не дешево, но, ими быстро заинтересовались многие крупные компании. Активное распространение технологии объясняется скоростью и точностью, с которыми на данном оборудовании можно создавать качественную продукцию, которая стоит меньше, чем детали, произведенные другим способом.
Модели 3D-принтеров с технологией печати CLIP
Ознакомиться подробнее с существующими моделями Carbon3D возможно на официальном сайте производителя.
LSPc
LSPc (Lubricant Sublayer Photocuring) - одна из технологий скоростной печати, которая похожа по своим принципам на CLIP. Разработчиком является компания Nexa3D.
Особенности технологии
Данная технология отличается от традиционных методов печати, используемых в 3д-принтерах DLP и SLA, и больше всего похожа на CLIP. В конструкции имеется прозрачная самосмазывающаяся пленка, расположенная между дном резервуара с фото-отверждаемой смолой и печатаемой моделью. Самосмазывающаяся пленка сможет играть тут ту же роль, которую в CLIP-технологии выполняет слой, насыщенный кислородом, не дающий модели прилипать ко дну емкости и делает процесс печати непрерывным.
Применение
Принтеры с данной технологией могут работать с материалами разного назначения, с разным составом, обеспечивающим разные свойства, потому широкое применение им было найдено в области аэрокосмической промышленности, производстве автомобилей и запчастей, потребительских товаров, электронной техники, бизнеса и многого другого.
Заключение
Компания Cybercom работает с различными областями аддитивных технологий и предлагает широкий спектр услуг по 3d-печати и 3д-моделированию, а также, возможность купить любое интересующее Вас оборудование для 3д-печати, которое представлено в каталоге на нашем сайте. Рассчитать реальную стоимость и сроки выполнения работ, а также определить оптимальные условия и оплату возможно, в зависимости от технического задания и поставленных задач или проекта. Сделать заказ или получить консультацию, или комментарии, с помощью опытных специалистов по любым вопросам Вы можете бесплатно по телефону +7 (495) 620-58-78 или по электронной почте. Контакты Вы можете найти на главной странице сайта. Время работы с 09:00 до 19:00 с понедельника по пятницу. Мы выполняем услуги с соблюдением политики конфиденциальности.
