Насколько быстрой может быть 3D-печать?
Table of Contents
- Что на самом деле означает «быстро» в 3D-печати?
- Насколько быстры разные технологии 3D-печати?
- Как материалы влияют на время 3D-печати
- Как обновление программного и аппаратного обеспечения ускоряет 3D-печать
- Можно ли добиться скорости, не жертвуя качеством?
- Повысьте скорость 3D-печати без ущерба для качества!
- Подробнее
Технология 3D-печати полностью изменила то, как мы делаем вещи, но постоянный вопрос — насколько быстро она может работать? Хотя наблюдение за 3D-принтером в действии иногда может показаться экстремальным испытанием терпения, реальность такова, что скорость печати принтеров с каждым днем становится все выше благодаря новым материалам, программному обеспечению и машинам. В этой статье рассматриваются все факторы, влияющие на требуемое время печати. Мы рассмотрим, какие методы 3D-печати являются самыми быстрыми, как материалы влияют на скорость, а также последние инновации, которые делают принтеры более эффективными. Независимо от того, являетесь ли вы любителем, уставшим наблюдать за ростом травы, или предпринимателем, пытающимся увеличить производство, вы получите полезную информацию о скоростных возможностях современной 3D-печати.
Что на самом деле означает «быстро» в 3D-печати?
Когда речь идет о быстрой 3D-печати, есть несколько ключевых показателей скорости:
- Скорость печати— это относится к тому, насколько быстро принтер может укладывать материал слой за слоем. Оно измеряется в миллиметрах или дюймах в секунду.
- Общее время печати— это общее время, необходимое для полной 3D-печати всего объекта от начала до конца, которое зависит от скорости печати, а также от размера модели, настроек разрешения и т. д.
Итак, 3D-принтер с очень высокой скоростью печати все равно может иметь длительное общее время печати для более крупных и детализированных моделей. Важно учитывать оба этих фактора скорости.
Факторы, влияющие на скорость 3D-печати
Существует несколько ключевых переменных, которые влияют на скорость выполнения задания 3D-печати:
- Тип принтера. Некоторые технологии 3D-печати, такие как SLA и DLP, по своей сути быстрее, чем, например, FDM/FFF.
- Материал. Тип используемого вами пластика, смолы, порошка и т. д. может обеспечить более высокую или более низкую скорость печати при сохранении качества.
- Сложность модели. Более сложные формы с выступами, опорами и т. д. требуют более низкой скорости печати для сохранения деталей и предотвращения сбоев.
- Разрешение. Более высокое разрешение означает более мелкие слои и более мелкие детали, что требует более низкой скорости печати.
- Заполнение и оболочки. Печать моделей с большим количеством заполнения (внутренних стенок) и оболочек (внешних стенок) занимает больше времени.
С помощью этих ключевых переменных и настроек для конкретной модели пользователи могут найти правильный баланс скорости и качества для своих нужд.
Насколько быстры разные технологии 3D-печати?
FDM/FFF — классическая рабочая лошадка
Один из наиболее распространенных и доступных методов 3D-печати называется моделированием наплавления (FDM) или изготовлением плавленых нитей (FFF). Он работает путем плавления пластиковой нити и печати ее слой за слоем.
Скорость печати: Обычно около 20–200 мм/с
Скорость принтера FDM может сильно различаться в зависимости от конкретного аппарата. В среднем хобби-принтеры FDM развивают максимальную скорость около 60–100 мм/с, тогда как некоторые более дорогие промышленные принтеры могут развивать скорость до 200 мм/с. Вы можете прочитать этот блог, чтобы узнать больше о различиях между любительскими 3D-принтерами и промышленными 3D-принтерами.
Впечатляет то, что QIDI Tech
SLA — высокое разрешение на высоких скоростях
Используя лазер для отверждения жидкой смолы в твердые слои, стереолитографическая (SLA) печать известна своей точностью деталей и гладкой поверхностью.
Скорость печати: Обычно 20–500 мм/ч
Большинство потребительских принтеров SLA работают со скоростью 100–300 мм/ч.Некоторые усовершенствованные принтеры SLA могут достигать еще более высоких скоростей, расширяя границы возможностей этой технологии.
SLS — печать в промышленных условиях
При селективном лазерном спекании (SLS) мощные лазеры соединяют крошечные частицы полимерного порошка слой за слоем в твердые формы. Он очень популярен для промышленного и производственного использования.
Скорость печати: Примерно до 30 мм/ч
SLS-печать, как правило, выполняется медленнее, обычно максимальная скорость составляет около 30 мм/ч, поскольку каждому слою порошка требуется время, чтобы полностью слиться вместе.
DLP — быстрая полимерная печать
Подобно SLA, цифровая обработка светом (DLP) использует свет для отверждения смолы. Но вместо трассировки с помощью лазера он использует проектор, чтобы быстро проецировать весь рисунок слоя сразу через маску.
Скорость печати: 100–1000+ мм/ч ого!
Эта способность одновременно отверждать целые слои делает DLP одной из самых быстрых доступных технологий потребительской печати смолой.
Конечно, такие факторы, как детализация, свойства материала и, более того, средняя скорость, не являются единственным фактором при выборе метода 3D-печати.
Как материалы влияют на время 3D-печати
Поскольку сама технология 3D-печати играет большую роль в скорости, инновации в материалах также имеют решающее значение для обеспечения действительно быстрого производства.
Потребность в скоростных смолах
Для методов печати с полимеризацией в ванне, таких как SLA и DLP, вязкость (толщина) смолы является основным фактором. Высоковязкие смолы существенно портят работу, ограничивая скорость печати.
Чтобы преодолеть эту проблему, инновационные компании разработали новые гибридные смолы, которые обеспечивают идеальный баланс: низкая вязкость для быстрой печати, при этом обеспечивая высокие эксплуатационные свойства, такие как прочность и термостойкость.
Кроме того, проводятся передовые исследования по разработке смол со сверхнизкой вязкостью, специально предназначенных для максимизации скорости 3D-печати до беспрецедентного уровня, что позволяет значительно сократить время производства.
Ускоряющие порошки
Что касается порошков, новые материалы продвигают такие технологии, как многоструйный синтез (MJF) и SLS, на территорию нелепых скоростей промышленного аддитивного производства.
Эти новые материалы для плавления в порошковом слое можно печатать с ошеломляющими скоростями, при этом производя при этом долговечные детали с высоким разрешением для требовательных применений, таких как автомобильное, аэрокосмическое и медицинское производство.
Пластик для Plug and Play
Старая добрая пластиковая нить по-прежнему остается рабочей лошадкой для настольных принтеров FDM/FFF. И здесь новые инновационные составы нитей ориентированы на повышение скорости печати.
От сверхнизкотемпературных термопластов, требующих меньшего времени нагрева/охлаждения, до специальных композитов, которые усиливают отпечатки для более высокой скорости без ущерба для прочности.
Хотя правильный материал часто недооценивают, он абсолютно необходим для раскрытия истинного потенциала скорости любой технологии 3D-печати.
Как обновление программного и аппаратного обеспечения ускоряет 3D-печать
Умное нарезка для быстрой печати
Прежде чем любую 3D-модель можно будет распечатать, она должна пройти процесс, называемый «нарезкой», во время которого специализированное программное обеспечение подготавливает 3D-файл для печати на принтере. Алгоритмы нарезки оказывают огромное влияние на общее время печати.
- Эффективное перемещение — усовершенствованные слайсеры, такие как Cura и ideaMaker, анализируют модели, чтобы оптимизировать перемещения принтера, избегая лишних движений, которые приводят к потере времени.
- Адаптивное наложение слоев. Благодаря динамическому изменению высоты и свойств слоев в пределах одного отпечатка слайсеры могут максимизировать качество, сохраняя при этом максимальную скорость, когда это возможно.
- Быстрые вычисления. Благодаря более мощной обработке вычисления срезов можно выполнять быстро даже для очень сложных моделей.
Жажда скорости оборудования
Подобно тому, как новейшие процессоры компьютеров и смартфонов обеспечивают более плавную и быструю работу, обновленные аппаратные компоненты 3D-принтера также обеспечивают серьезное повышение скорости.
- Мощные платы управления— главная плата управления принтера действует как его мозг. Более быстрые процессоры обеспечивают более быстрые вычисления и более плавные движения принтера.
- Кинематика Corexy— 3D-принтеры, такие как
Q1 Pro , использующие CoreXY, могут достигать более высоких скоростей и ускорений по сравнению со стандартными декартовыми настройками. - Модернизированные шаговые двигатели. Использование более мощных шаговых двигателей или линейных направляющих позволяет принтерам быстро запускать, останавливать и менять направление, не пропуская шагов.
- Эффективность нагрева— Горячие концы и подогреваемые кровати оптимизированы для более быстрых циклов нагрева и охлаждения, что означает меньше времени на ожидание.
- Беспроводная печать. Некоторые новые принтеры предлагают беспроводное соединение или встроенные элементы управления, что устраняет потенциальные узкие места в скорости из-за медленной передачи данных по кабелям.
Хотя достижения в области материалов для 3D-печати и основных технологий привлекают всеобщее внимание, аппаратные компоненты и алгоритмы программного обеспечения, обрабатывающие все мельчайшие движения и процессы, также имеют решающее значение для достижения невероятно быстрого времени печати. Даже постепенная оптимизация в этих областях может привести к увеличению скорости компаундирования.
Можно ли добиться скорости, не жертвуя качеством?
Обычно в 3D-печати приходится искать компромисс между чистой скоростью и общим качеством. Слишком высокая скорость печати приведет к появлению таких проблем, как потеря деталей, шероховатость поверхностей и даже сбои печати.
Но это не значит, что вам нужно выбирать одно или другое. Вот стратегии, позволяющие тщательно сбалансировать скорость и качество.
Найти золотую середину
Используя программное обеспечение для моделирования и данные предыдущих отпечатков, эксперты могут точно проанализировать, где они могут увеличить скорость модели, не ставя под угрозу обязательные требования к качеству. Это позволяет им идеально оптимизировать настройки для оптимальной скорости.
Расстановка приоритетов
Для чего-то вроде производственного цикла приоритеты качества определяются для каждого компонента. Они могут использовать невероятную скорость для внутренних структур, которые не должны выглядеть идеально, придерживаясь при этом умеренных настроек для любых внешних поверхностей и деталей.
Умная проверка
Набираясь опыта, производители учатся эффективным способам проверки качества печати вместо чрезмерного анализа каждого квадратного дюйма. Такие методы, как автоматическое сканирование поверхности и целевое тестирование, помогают подтвердить, что на максимальной скорости все выглядит хорошо.
Не существует единой настройки для балансировки скорости и качества для каждой 3D-печати. Но, используя правильные инструменты и с трудом завоеванный опыт, производители могут раскрыть истинный потенциал скорости аддитивного производства без ущерба для качества там, где это важнее всего.
Повысьте скорость 3D-печати без ущерба для качества!
Благодаря достижениям в области материалов, программного обеспечения и оборудования принтеры теперь могут достигать беспрецедентной скорости без ущерба для качества.Используя новейшие технологии и экспертные знания по оптимизации процессов, вы можете гарантировать, что ваши 3D-печати будут не только быстрыми, но и будут соответствовать самым высоким стандартам детализации и долговечности. Будьте на шаг впереди, постоянно изучая новые методы повышения скорости!
Подробнее
- Типы нитей для 3D-принтеров: полное руководство (2024 г.)
- 3D-принтер: факторы ценообразования и соображения стоимости (2024 г.)
- Нить для 3D-принтера или смола: руководство для начинающих
- Большие и маленькие 3D-принтеры: какой размер 3D-принтера лучше?
- Когда заменять сопло 3D-принтера: 7 предупреждающих знаков