3D-принтеры:дельта против декартова!

Если вы новичок в мире 3D-печати, то, вероятно, слышали об этих двух типах принтеров. 3D-принтеры Cartesian и Delta.

Хотя оба они являются FDM-принтерами, что означает, что они экструдируют пластик и создают слой за слоем для создания 3D-объекта, они также сильно различаются по цене, качеству печати и просто общей скорости печати.

В этой статье я расскажу о разнице между декартовыми и дельта-принтерами, их плюсах и минусах, а также о том, какой из них следует использовать в большинстве ситуаций.

Итак, вкратце: Дельта-принтеры, хотя их сложнее настроить и устранить неполадки, имеют гораздо более быстрое время печати, чем декартовы принтеры, и все это за счет немного худшего качества печати, если только настройки не были выбраны идеально. Декартовы принтеры, с другой стороны, являются лучшим типом принтеров для большинства людей, поскольку печатать с ними проще, а общее качество печати, как правило, лучше.

Теперь, без лишних слов, приступим!

Основные различия между дельта- и декартовыми принтерами

В 3D-печати FDM есть два типа систем печати, которые сильно отличаются друг от друга из-за их методов печати, а это означает, что они будут давать результаты разного качества и печатать с разной скоростью, и, конечно же, я говорю о Декартовый и дельта-3D-принтер.

Хотя 3D-принтеры Delta также используют декартову систему координат, они не используют отслеживание линейного движения при нанесении слоя нити. 3D-принтеры Delta имеют круглую платформу для печати и используют три рычага для управления печатающей головкой над пространством для печати. Их движения координируются за счет изменения углов параллелограмма, что является ядром их движений.

Точность печати достигается за счет использования трех печатающих рычагов, не отягощенных двигателями, поэтому благодаря уменьшенной инерции время отклика головки значительно улучшается, что позволяет поддерживать приличную степень точности печати и высокую скорость печати.

Для правильной печати дельта-3D-принтерам требуется большая высота, а печать больших моделей в горизонтальной плоскости может быть ограничивающим фактором технологии. Кроме того, дельта-принтеры, по сути, немного сложнее, чем декартовы принтеры, поэтому получить хорошие результаты будет не так просто, а устранение неполадок также может быть гораздо более головной болью, чем с декартовыми принтерами. Однако они могут печатать гораздо быстрее, что стоит учитывать.

Декартовы принтеры работают в системе координат X, Y и Z для построения точек экструзии, обеспечивая линейное перемещение по пространству 3D-печати. Их движения охватывают слева направо, спереди назад и вверх и вниз. Они работают с квадратным движущимся печатным столом, который в большинстве случаев движется к соплу.

Вес движущихся частей декартового принтера больше всего его ограничивает. Вес способствует рывкам при остановке или смене направления и может привести к тому, что отпечатки оторвутся от станины.

Наконец, декартовские принтеры печатают гораздо медленнее, чем принтеры Deltas.

Декартовы 3D-принтеры

Декартовы 3D-принтеры на сегодняшний день являются самыми популярными принтерами благодаря неизменно хорошему качеству и способности печатать детализированные отпечатки с гладкой поверхностью.

Как работают декартовы 3D-принтеры?

Декартовы принтеры печатают на квадратной платформе с линейными осями. Печатающая головка перемещается в плоскостях X и Y, которая, в свою очередь, перемещается по оси Z для создания 3D-модели. Координаты печати — это декартовы координаты, которые передаются головке, сообщая ей, когда и где печатать. Хотя печать выполняется медленно, можно ожидать высококачественных отпечатков с гладкой поверхностью.

Разница между декартовыми принтерами и принтерами CoreXY

С технической точки зрения, большинство принтеров основаны на принципах декартовой технологии, но некоторые типы принтеров вводят в свою технологию различные конструктивные размеры, что придает им уникальные характеристики. Вы можете рассматривать технологию, лежащую в основе принтера, как его уникальную идентичность, основанную на декартовых принципах.

Исключением могут быть принтеры Polar с их вращающимся столом, но технология основана на декартовых принципах (подробнее об этих типах принтеров чуть позже).

Основные различия между принтерами CoreXY и декартовыми принтерами:

• Скорость печати; CoreXY печатает быстрее декартовых принтеров.
• В принтерах CoreXY используются ленты, в отличие от декартовых принтеров, которые печатают с использованием осей X, Y и Z на фиксированной печатной платформе.
• Принтеры CoreXY перемещаются под углом 45 градусов.
• Первоначальная настройка принтеров с декартовыми принтерами намного проще, чем с принтерами CoreXY.
• CoreXY имеет меньшие габариты, но обеспечивает такое же качество печати, как и декартовый принтер.

Преимущества декартовых принтеров

Декартовы принтеры просты для понимания и удобны в использовании. Они также доступны по цене — некоторые даже продаются по цене ниже 100 долларов — и могут печатать различными типами нитей. Модернизация или ремонт недороги, и благодаря их популярности существует множество поддержки со стороны сообщества.

Недостатки декартовых принтеров

Они довольно большие с тяжелой рамой, но имеют некоторые недостатки при печати высоких или вертикальных структур, и хотя они производят отпечатки отличного качества, процесс идет медленно.

Примеры декартовых принтеров

• Ender 3 (МОЙ ОБЗОР | ПРОВЕРИТЬ ЦЕНУ)
• Пруса i3
• MakerBot Replicator (не рекомендуется | ПРОВЕРИТЬ ЦЕНУ)
• Voxelab Aquila (ПРОВЕРИТЬ ЦЕНУ)
• Расширенный Creality Ender 5 Pro (ПРОВЕРИТЬ ЦЕНУ)

Дельта-3D-принтеры

3D-принтер Delta был разработан с учетом быстрой печати, чего они явно достигли, но качество печати было в определенной степени скомпрометировано, поскольку качество готового отпечатка не такое гладкое, как у стандартного медленного декартова принтера.

Однако принтер имеет явное преимущество в точной вертикальной печати, плюс высота печати обычно не так ограничена, как у декартовых принтеров.

Как они работают?

3D-принтеры Delta работают на круглой печатной платформе и используют три рычага для управления головкой принтера над пространством для печати. Головка принтера прикреплена к трем печатающим рычагам, которые движутся по рельсовой системе и не подвергаются дополнительной нагрузке от двигателей, что облегчает перемещение головки и обеспечивает скорость и точность печати.

Чем шире область печати на печатной платформе, тем хуже будет детализация и отделка конечного продукта.

Боуден и экструдеры с прямым приводом

Экструдеры с прямым приводом обеспечивают надежную печать, проталкивая нить непосредственно в сопло принтера, что обеспечивает лучшую экструзию, более быстрое втягивание и требует менее мощного двигателя для подачи нити в сопло из-за небольшого расстояния. Дополнительным преимуществом использования прямого экструдера является его совместимость с широким спектром нитей, включая гибкие и абразивные.

Единственным недостатком прямого экструдера является то, что он крепится к печатающей головке, что увеличивает ее вес и влияет на скорость печати, замедляя ее. Дополнительный вес может вызвать колебание и привести к потере точности по осям X и Y.

Экструдер Боудена установлен на раме принтера и управляет потоком нити, которая проходит через трубку Боудена из ПТФЭ в горячий конец. Тот факт, что экструдер не установлен на головке, означает, что ни качество печати, ни объем печати не ухудшаются. Экструдеры Bowden более компактны, чем экструдеры прямого действия, и занимают меньше места в конфигурации принтера.

Поскольку в трубке будет возникать трение, это, естественно, повлияет на время отклика и может привести к натяжению, а для того, чтобы держать трение под контролем, для перемещения нити через трубку требуется более мощный двигатель. Ассортимент нитей, которые можно использовать, также ограничен, так как трубка плохо справляется с гибкими и абразивными нитями.

Поскольку принтеры Delta не могут поддерживать прямой экструдер, нет другого выбора, кроме как использовать экструдер Боудена, который, как мы видели, ограничивает типы используемых нитей. Кроме того, прямой экструдер замедляет печать на дельта-принтере, что противоречит их назначению.

Преимущества дельта-принтеров?

Конструкция и технология принтеров Delta позволяют быстро и качественно печатать, особенно вертикальные или высокие отпечатки со слишком широким основанием.

Еще одним преимуществом является то, насколько круче выглядит процесс печати, чем на декартовых принтерах (я знаю, это не очень важный фактор, но смотреть на работу принтеров Delta гораздо интереснее, чем наблюдать за декартовой печатью).

Недостатки дельта-принтеров?

Чем шире область печати на печатной платформе, тем хуже будет детализация и отделка конечного продукта. Было замечено, что квадратные объекты не получаются такими четкими, как на декартовом принтере.

Примеры дельта-принтеров

• Маленький монстр TEVO
• Монопрайс Мини Дельта (ПРОВЕРЬТЕ ЦЕНУ)
• FLSUN QQ-S-PRO (ПРОВЕРИТЬ ЦЕНУ)

Когда следует предпочесть дельта-принтер декартовому принтеру?

Если вы хотите печатать в основном вертикально доминирующие отпечатки с небольшой основой, такой как миниатюры, то 3D-принтер Delta идеально подойдет для ваших нужд. Их круглая печатная платформа позволяет им более эффективно использовать пространство для печати, а также более точно печатать более высокие отпечатки.

Печатающие головки Delta спроектированы так, чтобы быть максимально легкими, чтобы уменьшить вибрации и рывки при любом изменении движения. В результате скорость печати существенно увеличивается, что является основной целью проекта.

Декартовы принтеры, как правило, более популярны, чем дельта-принтеры, и их более широкое использование сделало рынок услуг более удобным для пользователя:запасные части легче найти, и они более доступны по цене из-за объема спроса. Отличительной особенностью декартовых принтеров является то, что они работают с более жесткими осями, что ограничивает возможности для ошибок, но за это приходится платить гораздо более низкой скоростью печати.

Причина, по которой декартовы принтеры более популярны, чем принтеры Delta, заключается в том, что они поставляются уже собранными (в большинстве случаев, особенно принтеры более высокого класса), тогда как принтеры Delta поставляются в виде комплекта, и их нужно сначала собрать.

Примечание :Если вы читаете это, потому что пытаетесь решить, каким должен быть ваш первый 3D-принтер, то независимо от того, выберете ли вы декартовый или дельта-принтер, я бы порекомендовал начать с того, который вам нужно собрать самостоятельно, например Prusa Mini. .

Причина этого в том, что сборка машины своими руками поможет вам лучше понять принтер, а замена деталей или устранение некоторых неполадок будет намного проще, чем если бы вы купили ее уже в собранном виде... Кроме того, это весело!

Какой из них лучше подходит для начинающих и почему?

Начало 3D-печати может быть пугающим просто потому, что нужно узнать так много нового. Например; Чтобы быть хорошим художником, вы должны, по крайней мере, изучить художественные стили мастеров, и исходя из этого, вы сможете разработать свой собственный стиль и среду для работы. 3D-печать ничем не отличается, и только изучив преимущества и ограничения дельта- и декартовых принтеров, вы найдете свою зону комфорта.

Связанные :прочтите эту статью, которую я написал о том, сложно ли научиться 3D-печати.

Поскольку декартовы принтеры просты в обслуживании и обеспечивают отличное качество печати, я, как и многие другие производители, считаю, что декартовы принтеры лучше всего подходят для неопытных пользователей.

Это не означает, что дельта-принтеры хуже, но декартовы принтеры занимают первое место, когда речь идет о гладкости готовых отпечатков и простоте использования.

У дельта-принтеров тоже есть свои преимущества, и хотя они несколько ограничены, когда речь идет о больших горизонтальных отпечатках, они компенсируют это с вертикальной стороны, плюс они могут выполнить печать за гораздо меньшее время.

Выбор между типами принтеров зависит от вашего бюджета и того, что вы действительно хотите печатать. Если вы хотите поэкспериментировать с разными типами филамента, то я настоятельно рекомендую декартовый принтер, потому что он может легко обрабатывать различные термопласты (обычно). Если бюджет и пространство не являются проблемой, инвестируйте в оба, что позволит вам насладиться лучшим из обоих миров.

Но для большинства людей Декартов путь - это путь.

Какой из них может печатать с большей скоростью и почему?

3D-принтеры Delta доминируют в диаграммах скорости печати, потому что они специально разработаны для этого. Вес движущихся частей был уменьшен, благодаря чему дельта-головка стала более маневренной благодаря плавным плавным движениям. Кроме того, головка принтера стабилизируется тремя рычагами, которые двигаются вертикально по рельсовой системе.

Это, однако, означает, что принтер может сталкиваться с некоторыми проблемами чаще, чем декартовый принтер, и добиться более высокого качества печати будет немного сложнее.

Какой из них лучше подходит для работы, где важны качество и высокая детализация?

Декартовы 3D-принтеры лучше по качеству и детализации; Они способны печатать с высокой детализацией и точностью, но процесс печати намного медленнее, чем на дельта-принтере.

Между дельта- и декартовыми принтерами декартовские принтеры печатают с превосходным качеством, более гладким на ощупь. Очевидно, все зависит от настроек принтера, но мы исходим из того, что все параметры печати выставлены правильно. Детализация имеет огромное значение в 3D-печати, и декартовы принтеры никогда не идут на компромисс в отношении детализации, отсюда их чрезвычайная популярность и постоянно растущая база пользователей.

Постоянно ведется работа по улучшению качества печати и отделки. С точно настроенным декартовым принтером вы можете улучшить качество печати, используя комбинацию высококачественного экструдера и хотэнда. Не помешает обратить внимание на долговечные прецизионные форсунки, чтобы вы могли поддерживать установленные для себя стандарты.

Другие типы 3D-принтеров для моделирования методом наплавления

На рынке есть несколько различных типов 3D-принтеров, которые не так популярны, в основном из-за используемой технологии и фактического применения принтеров. Давайте посмотрим на некоторые из менее известных 3D-принтеров.

Принтеры Polar

Хотя принтеры Polar работают по тем же принципам, что и декартовы принтеры, они не ограничены квадратной сеткой с фиксированной осью. Вместо этого они зависят от круговой сетки и работают с координатами, определяемыми углом и длиной. Большая разница заключается в том, что печатная платформа вращается для создания необходимых углов, а головка принтера перемещается вверх и вниз, а также слева направо.

Основное преимущество полярных принтеров заключается в том, что они используют только два двигателя для выполнения всех необходимых движений, тогда как декартовские принтеры имеют три или четыре двигателя для выполнения тех же функций. Это дает принтеру Polar преимущество с точки зрения энергоэффективности. Еще одним преимуществом является то, что они могут печатать более крупные объекты, используя меньше места. Качество печати сравнимо с декартовыми принтерами.

Принтеры Scara

Scara расшифровывается как Selective Compliance Assembly Robotic Arm, что является технологией, лежащей в основе этих типов принтеров. Основанная в 1980-х годах технология, основанная на декартовых принципах, получила широкое распространение в 2013 году, когда был представлен принтер RepRap Morgan.

Уникальная механическая конструкция Scara использует три двигателя, два из которых управляют печатающей головкой в ​​плоскости XY, а третий управляет движением по оси Z. К принтерам Scara не прикреплена монтажная пластина, поэтому рама принтера меньше, чем у других принтеров.

Принтеры Scara подходят для промышленной печати и имеют относительно высокую скорость печати; Однако им не хватает точности, и из-за этого они не пользуются большой поддержкой сообщества.

Ленточные принтеры

Ленточные принтеры были впервые представлены в 2010 году, но только недавно на рынке появились доступные по цене. Идея ленточного принтера заключается в массовом производстве одного и того же отпечатка. В текущих моделях головка принтера установлена ​​под углом 45 градусов, а платформа для печати имеет форму конвейерной ленты. Преимущество ленточных принтеров заключается в том, что если возникает проблема с печатью одного из отпечатков, она не переносится на следующие отпечатки. Самая популярная модель ленточных принтеров, безусловно, Creality CR-30 (рисунок выше).

Вот интересное видео о ленточных принтерах для любителей.

Почетное упоминание (не FDM-принтер)

Принтеры из смолы

Полимерные принтеры работают по другой технологии, которая использует ультрафиолетовый свет для отверждения жидкой смолы и выходит за рамки этой статьи, но я хотел включить их, потому что, если вы хотите создавать высокодетализированные отпечатки, то полимерные принтеры, безусловно, лучший выбор. лучшие.

Однако они дороже, материал для печати также дороже филамента, а смола токсична, а это означает, что необходимо соблюдать меры предосторожности. Стоит отметить, что за последние пару лет появились доступные, но надежные полимерные принтеры, такие как Anycubic Photon Mono.

Ознакомьтесь с разделом рекомендуемых продуктов

Мы создали раздел рекомендуемых продуктов, который позволит вам избавиться от догадок и сократить время, затрачиваемое на поиски того, какой принтер, нить накала или обновления приобрести, поскольку мы знаем, что это может быть очень сложной задачей и обычно приводит к путанице. .

Мы выбрали лишь несколько 3D-принтеров, которые, по нашему мнению, подходят как для начинающих, так и для продвинутых пользователей, и даже для экспертов, что упрощает принятие решения, а нити, а также перечисленные обновления были протестированы нами и тщательно отобраны. , чтобы вы знали, что любой из них будет работать так, как задумано.