Fabrică de imprimante 3D pe masă

O scurtă istorie a dezvoltării de imprimare 3D, elementele de bază ale imprimantelor 3D, oferă informații cu privire la consumabile utilizate în imprimantele 3D, explică principiile de bază ale funcționării. Sunt enumerate principalele caracteristici ale mai multor imprimante 3D din gama de preț de peste 1000 $.







În ultimii ani, în legătură cu apariția pieței pentru imprimante 3D de birou de birou de joasă costuri, imprimarea obiectelor tridimensionale a început să câștige popularitate. Imprimante 3D comerciale au apărut la sfârșitul secolului trecut, dar din cauza prețului ridicat și a dimensiunilor mari, acestea nu erau disponibile pentru utilizatorul mediu. Unul dintre pionierii în domeniul imprimării 3D a fost compania 3D Systems. Fondatorul său, Charles W. Hull, a dezvoltat o tehnologie pentru creșterea stratului cu strat a obiectelor tridimensionale din compoziția fotopolimerizabilă, numită stereolitografie. Brevetul pentru aceasta a fost primit în 1986. Prima companie de imprimante 3D lansată în 1987. În curând au început să apară imprimante 3D noi ale altor companii, cum ar fi DTM, Stratasys, Z Corporation, precum și noile tehnologii pentru imprimarea obiectelor 3D. Acestea includ modelarea fuziunii (FDM), compactarea strat-cu-strat (SGC), sinterizarea cu laser selectiv (SLS), topirea fasciculului de electroni (EBM) și o serie de alte tehnologii mai puțin populare.

Fabrică de imprimante 3D pe masă

Proiectul RepRap, de fapt, a început o revoluție în tipărirea 3D, care este comparată cu revoluția anilor 1970 în domeniul calculatoarelor. La acea vreme, primele calculatoare personale publice au început să apară. Actuala revoluție a creat o întreagă piață a imprimantelor 3D de birou ieftine, care prezintă un număr mare de diverse modele de companii precum 3D Systems, Z Corporation, Dimensiune, MakerBot, Ultimaking, EOS, Cubify și altele. Cele mai notabile modele vor fi discutate în acest articol de mai jos, dar pentru moment merită menționate aspectele generale legate de imprimantele 3D de pe desktop pentru a înțelege mai bine ce sunt.

Elemente de bază ale imprimantei 3D

Imprimantele 3D de acasă, de regulă, constau din următoarele elemente principale: cadru, element de imprimare, platformă, motoare cu pas cu ghiduri și electronică.

Fabrică de imprimante 3D pe masă

Fabrică de imprimante 3D pe masă

Element de imprimare dublă: vizualizați din vizualizările de sus (stânga) și de jos (dreapta).

  1. Rama este baza structurală a imprimantei, pe care ghidajele sunt fixate direct pe motoare, iar electronica este instalată pentru a controla procesul de imprimare. Cadrul poate fi un set de știfturi filetate conectate prin piese din plastic, cum ar fi, de exemplu, în modelele RepRap sau poate constitui baza pentru o carcasă completă realizată în principal din foi de metal, placaj sau plexiglas.
  2. Elementul de imprimare (Figura 2) este inima imprimantei 3D. Se compune dintr-un extruder și un modul numit capăt fierbinte. Extruderul este destinat să primească materialul consumabil și să îl împingă pentru o topire ulterioară. De regulă, este alcătuit dintr-un corp, un motor, unelte, o rolă de presiune și un șurub de împingere cu crestături. Capătul fierbinte servește ca o barieră termică și constă dintr-un încălzitor, un termistor și o duză. De obicei, în imediata vecinătate a elementului de imprimare este prevăzut un ventilator pentru o răcire optimă. Unele modele de imprimante pot conține două sau chiar trei elemente de imprimare.
  3. O platformă, numită și un plan de imprimare, un carucior sau o masă, determină dimensiunile de tipărire pentru axele X și Y. Platforma poate fi încălzită sau nu, ceea ce determină tipul de material care poate fi tipărit.
  4. Motoare (Figura 3), ghiduri și diverse centuri și unelte permit să se deplaseze elementul de imprimare și o platformă în conformitate cu coordonatele dorite pe axele X, sunt utilizate Y și Z. motoare pas cu pas, în principal, un model de cuplu de confinare 2 - 5 kg / cm.
  5. Electronica în imprimante 3D este, de regulă, o placă cu un microcontroler de control și o placă pentru controlul motoarelor pas cu pas. De exemplu, în imprimantele familiei RepRap, Arduino Mega 2560 este folosit ca și cartelă de control. Și placa RAMPS cu driverele motoarelor stepper instalate pe ea poate roti motoarele. Deoarece RepRap este un proiect deschis, toată documentația pentru aceste panouri este disponibilă publicului. Destul de popular este și placa Sanguinololu, care este o combinație între clona Arduino a lui Sanguino și controlerul motorului Pololu. De asemenea, sunt foarte răspândite panourile Generation Electronics de diverse versiuni.

Fabrică de imprimante 3D pe masă

Majoritatea imprimantelor suportă tipărirea cu două tipuri de termoplaste: ABS și PLA. ABS-plastic (acrilonitril-butadien-stiren) este un produs al industriei petrochimice și se caracterizează printr-o rezistență sporită la impact și durabilitate. Este netoxic și inodor. De asemenea, este rezistent la detergenți și alcalii. Cu toate acestea, punctul său de topire este destul de ridicat - aproximativ 220 - 240 ° С. Deși ABS plastic este consumatorul cel mai comun pentru imprimantele 3D de birou, nu toate modelele de pe piață îl acceptă. Principalul dezavantaj al utilizării unui astfel de material plastic este necesitatea de a încălzi platforma. ABS este utilizat pentru fabricarea de piese auto, carcase pentru aparate de uz casnic, mobilier, papetărie, obiecte sanitare, jucării și suveniruri.







Al doilea cel mai popular este PLA (polilactida). Acesta este un produs ecologic, materia primă pentru producerea căreia poate servi ca resursă alimentară regenerabilă, cum ar fi porumbul, trestia de zahăr, sfecla de zahăr. Punctul de topire al acestui material plastic este de 170 - 180 ° C. Nu este necesar să încălziți platforma pentru imprimarea cu astfel de materiale. PLA este, de asemenea, caracterizat prin înaltă rezistență și fiabilitate. Dar sub influența încărcăturilor grele, componentele ABS și PLA se vor comporta diferit. Partea din PLA va fi deformată, adică se va îndoi și se va micșora, în timp ce modelul ABS se va sparge, adică va ceda. Principalul dezavantaj al PLA este fragilitatea acestuia. Deoarece este fabricat din materiale naturale, ciclul de viață al modelului imprimat nu depășește 1 până la 2 ani, după care va începe să se descompună. PLA este utilizat în principal pentru producția de feluri de mâncare.

În plus față de tipurile termoplastice enumerate, în unele modele se pot utiliza și următoarele: PVA (polivinil acetat), PCL (policaprolactonă), PP (polipropilenă) și HDPE (polietilenă).

Principiul de lucru al imprimantelor 3D de birou

Fabrică de imprimante 3D pe masă

Configurați imprimarea în replicatorul ReplicatorG.

După primirea modelului de cod G este trimis pentru imprimare. Chiar înainte de imprimare, imprimanta încălzește elementul de tipărire la temperatura dorită și apoi începe stratul după strat pentru a forma un model, stoarcerea extruderului în plasticul final, unde se topește și iese. Timpul creării obiectului depinde, în primul rând, de factori precum viteza capului, dimensiunea modelului și factorul de umplere al acestui model cu plastic.

Imprimante de pe piață (în valoare de peste 1000 USD)

Această secțiune va descrie și descrie cele mai comune imprimante 3D de pe piața rusă de astăzi. Acest lucru va ajuta utilizatorul final pentru a naviga cu achiziționarea acestui dispozitiv, deoarece diferite modele au viteza de imprimare diferite, grosimea stratului și zona de lucru, iar gama lor de pret este destul de largă. Imprimantele 3D vor fi prezentate în ordine descrescătoare a prețului. Rețineți că următoarele rate sunt stabilite de către producători sau reprezentanții lor de vânzări directe, iar în magazine locale poate fi majorat cu 50% - 150%.

  • Dimensiunea zonei de lucru (CubeX / CubeX Duo / CubeX Trio): 275/230/185 × 265/265/265 × 240/240/240 mm
  • Grosimea stratului: 0,1 mm
  • Eroare la axele X și Y: +/- 1%
  • Viteza de imprimare: 15 mm 3 / s
  • Dimensiuni: 51,5 × 51,5 × 59,8 cm
  • Greutate (CubeX / CubeX Duo / CubeX Trio): 36/37/38 kg
  • Costul (CubeX / CubeX Duo / CubeX Trio): $ 2799 / $ 3299 / $ 4399

Fabrică de imprimante 3D pe masă

Imprimanta (Figura 6) a fost dezvoltată de MakerBot [3]. El este o versiune îmbunătățită are un Replicator MakerBot anterior, la care, cu toate acestea, producătorul furnizează piese și să ofere suport tehnic. Replicatorul 2 a primit multe recenzii laudative, precum și un premiu acordat revistei MAKE. Precizia ridicată a imprimării, zona de lucru relativ mare, viteza mare și greutatea redusă justifică un cost destul de ridicat. Cu toate acestea, suportul pentru PLA numai este un dezavantaj semnificativ al acestui model. Astăzi, este disponibil modelul MakerBot Replicator 2X, care nu este cu mult diferit de replicator 2 asupra caracteristicilor tehnice, cu toate acestea, și-a îmbunătățit designul extruder face de încărcare din plastic mai confortabil platforma, tratat special optimizat pentru imprimare ABS de înaltă calitate, și răcirea deliberată, permițând modelului să se răcească uniform . Trebuie remarcat faptul că imprimantele MakerBot Replicator Series au devenit atât de popular încât compania chineză MBot 3D [4] oferă o copie ușor modificată a Replicator (comercializat sub numele de MBot Cube) și Replicator 2 (publicată sub MBot Cube 2 titlul) costul de 999 $ și $ la 1.399.

  • Dimensiunea spațiului de lucru: 285 × 153 × 155 mm
  • Grosimea stratului: opțional 0,1 / 0,27 / 0,34 mm
  • Eroare în axa X / Y / Z: 0.011 / 0.011 / 0.0025 mm
  • Viteza de imprimare: 90 mm / s
  • Dimensiuni: 49 × 32 × 38 cm
  • Greutate: 11,5 kg
  • Cost: Replicator 2 dolari, replicator 2X $ 2799

Fabrică de imprimante 3D pe masă

Imprimanta Ultimaker (Figura 7), dezvoltată de compania olandeză Ultimaker B.V. [5], are o precizie ridicată a tipăririi, viteză mare de deplasare a corpurilor de lucru, susține imprimarea PLA și ABS. Este, de asemenea, posibilă imprimarea PCL, HDPE și PP. Ultimaker este o imprimantă cu software și hardware deschis, adică poate fi colectată de toată lumea. Imprimanta acceptă un extruder dublu, care permite imprimarea modelelor cu două culori cu materiale diferite.

Fabrică de imprimante 3D pe masă

Creat de compania olandeză Felix Printers [6], această imprimantă (Figura 8) oferă o calitate ridicată la cel mai bun preț. Are o suprafață de imprimare suficient de mare, dar în același timp diferă greutatea redusă datorită designului deschis. Puteți folosi ABS, PLA și nailon ca material consumabil. În plus, el este lăudat pentru operațiunea aproape silențioasă.

  • Dimensiunea zonei de lucru: 255 × 205 × 235 mm
  • Grosimea stratului: 0,05 mm
  • Viteza de imprimare: 54 cm 3 / h
  • Dimensiuni: 45 × 50 × 53 cm
  • Greutate: 6,7 kg
  • Cost: € 1399 în formă asamblată, € 999 per set

Fabrică de imprimante 3D pe masă

Ușor imprimanta UP! Plus (Figura 9) Compania chineză PP3DP [7] este capabilă să imprime atât ABS cât și PLA. Din păcate, UP! Plus are o serie de defecte semnificative, făcând alte soluții în acest interval de prețuri mai competitive. Principalele dezavantaje includ viteza redusă de imprimare, precizia scăzută și spațiul de lucru mic. În plus, utilizatorii imprimantei de multe ori se plâng de platforma de încălzire prost concepută, ceea ce duce la imprimarea la marginile modelului insurubare, rigiditatea mică a elementelor mobile, ceea ce duce la nevoia de calibrare frecventă, și înfundarea capului de imprimare. Cu toate acestea, UP! cântărește numai 5 kg, ceea ce îl face unul dintre cele mai ușoare imprimante 3D de pe piață.

  • Dimensiunea zonei de lucru: 140 × 140 × 135 mm
  • Grosimea stratului: opțional 0,20 / 0,25 / 0,30 / 0,35 / 0,40 mm
  • Eroare la axele X și Y: 0,2 mm:
  • Dimensiuni: 24 × 26,6 × 35,5 cm
  • Greutate: 5 kg
  • Cost: 149 $

Fabrică de imprimante 3D pe masă

  • Dimensiunea ariei de lucru: 28 cm în diametru, înălțime de 35 cm
  • Grosimea stratului: 0,1 mm
  • Precizia de poziționare: 0,01875 mm
  • Viteza de imprimare: 300 mm / s
  • Cost: $ 1000 în formă asamblată, 799 $ pe set

Fabrică de imprimante 3D pe masă







Trimiteți-le prietenilor: