Как улучшить недорогие 3D-принтеры FDM

Еще несколько лет назад единственными альтернативами для начала работы в мире 3D-печати были приобретение коммерческого бытового принтера, стоимость которого во многих случаях была недоступна, или приобретение деталей и компонентов, необходимых для сборки 3D-принтера. принтер из проекта RepRap , либо в комплекте, либо по отдельности. Последний вариант был действительно доступным, но требовал высоких знаний и опыта как в сборке, программировании, так и в калибровке. для получения хороших результатов. Это было серьезным препятствием для многих пользователей. чья цель состояла только в том, чтобы начать процесс 3D-печати, а не в процессе создания и калибровки 3D-принтера.

Изображение 1:принтер RepRap Mendel. Источник:reprap.org

Однако это изменилось. В настоящее время можно приобрести предварительно собранные и предварительно настроенные 3D-принтеры FDM по очень низким ценам . Такие бренды, как Creality, Tevo, Anycubic, Artillery или Geeetech, производят простые и готовые к использованию принтеры по цене ниже 500 евро, а в некоторых случаях даже ниже 300 евро.

Большая часть 3D-принтеров этого типа обычно представляет собой оборудование очень низкого качества. , с общими сбоями и во многих случаях практически непригодными для использования, однако есть несколько моделей, которые добились отличного соотношения цены и качества и монополизировали хорошие отзывы в социальных сетях.

Изображение 2 Эндер 3 Принтер. Источник:creality3dofficial.com

Такие модели, как Ender 3 и CR-10 от Creality или Sidewinder X1 от Artillery, стали воротами в мир 3D-печати для многих пользователей, и хотя они могут быть идеальными вариантами для начала, вскоре многие пользователи начинают известно об ограничениях этого типа принтеров.

Экономия средств и ограничения.

Несмотря на хорошее соотношение цены и качества некоторых из этих 3D-принтеров, неизбежно, чтобы получить такие низкие цены, необходимо пожертвовать качеством определенных компонентов.

В целом основными слабыми местами этих принтеров являются следующие:

• Качество и стабильность фрейма.
• Качество полиграфических основ.
• Хотэнд.
• Экструдер.

Некоторые владельцы принтеров этого типа, желающие перейти к более сложной печати или более продвинутым материалам, обнаруживают, что их 3D-принтер не способен достичь нужной температуры или что их экструдер не может правильно вытягивать гибкий материал. материал . В этих случаях возникает вопрос, следует ли перейти на принтер более высокого качества с большими вложениями или отказаться от использования других типов материалов и согласиться на текущее качество.

Изображение 3. Исходный E3D и копия сопла. Источник:Hackaday.com

Однако есть промежуточное решение: попытайтесь устранить слабые места и заменить некоторые ключевые компоненты принтера высококачественными как те, которые используются в более дорогих принтерах. Таким образом можно существенно улучшить качество печати и расширить ассортимент доступных материалов.

Качество и стабильность рамы или конструкции

В целом рамы этих принтеров обычно легкие и в некоторых случаях не очень прочные . Это особенно ярко выражено в самых экономичных. , где во многих случаях злоупотребляют использованием пластиковых конструкционных компонентов.

Изображение 4:Geeetech i3. Источник:geeetech.com

Это означает, что невозможно достичь высоких скоростей и ускорений, не вызывая вибраций, влияющих на качество печати. . Возможно, это менее важное слабое место, так как, зная ограничение скорости каждого 3D-принтера и удерживая скорость печати ниже, вибрации будут практически отсутствовать, а качество печати будет хорошим . Также можно повысить надежность 3D-принтера с помощью печатных деталей или повысить устойчивость, закрепив 3D-принтер на прочном основании, которое минимизирует вибрации.

Качество печатной платформы

Не всегда больше значит лучше. Чем больше объем печати на принтере, тем важнее использовать высококачественные компоненты . Возможно, наиболее отчетливо это видно в док-станции для печати. В настоящее время многие из этих принтеров включают основу из алюминиевого листа толщиной 2 или 3 мм с пластиковым листом на его поверхности. В то время как на основании менее 25 см плоскостность алюминиевой пластины обычно неплохая , на широкоформатных 3D-принтерах с основаниями 40 см или 50 см основания обычно имеют плохую плоскостность , особенно с толщиной менее 4 или 5 мм. В этом случае, даже если они идеально ровные, обычно возникают проблемы прилегания или невозможность печати на всей основе.

Прежде чем покупать принтер, лучше всего реалистично оценить размер отпечатка, который нам понадобится. и выбрать наименьший размер, который соответствует нашим потребностям. В большинстве случаев основания размером 20 см x 20 см или 25 см x 25 см более чем достаточно.

Однако бывают случаи,когда действительно необходим широкоформатный принтер или мы даже находим маленькое основание с плохой плоскостностью . В этих ситуациях решение довольно простое и недорогое. Чтобы улучшить базу низкого качества, вы можете купить кристалл размером с нашу базу и поместить его прямо поверх базы . Кристаллы обычно имеют почти идеальную плоскость , намного превосходит алюминиевые основания. Кроме того, для достижения идеального основания мы можем разместить на его поверхности оригинальный лист или лист PEI Buildtak. это обеспечит наилучшее прилегание деталей.

Изображение 5:База приверженности BuildTak. Источник:Buildtak.com

Еще один очень интересный вариант увеличения печатных баз до 310 мм — это установка высококачественной магнитной базы, такой как BuildTak FlexPlate или база Ziflex. . Эти типы оснований не только улучшают плоскостность и сцепление исходной основы, но также облегчают удаление напечатанных деталей.

Изображение 6. Гибкое основание Ziflex. Источник:Zimple3D.com

Хотэнд

В большинстве этих принтеров используются низкокачественные клоны фирменных хот-эндов. такие как E3D V6 и вулкан E3D. Хотя внешне они могут казаться одинаковыми, внутри они не имеют ничего общего . В отличие от оригинальных хот-эндов V6, эти хот-энды-клоны не цельнометаллические. , но нить проходит через некачественную тефлоновую трубку. Это, а также тот факт, что охлаждение отелей во многих случаях не является идеальным, означает, что эти принтеры ограничены печатью материалов с температурой печати ниже 260 ºC. . Кроме того, увеличивается вероятность замятия и теплового уползания. по сравнению с высококачественным хот-эндом.

Изображение 7:оригинальный V6 в сравнении с клоном. Источник:spiritdude.wordpress.com

Другие принтеры, такие как Creality, используют собственный хотэнд. , и хотя это компонент хорошего качества, это все же базовая модель, ограниченная использованием материалов с температурой печати ниже 255 ºC.

<сильный>

Изображение 8:Оригинальный хотэнд Creality. Источник:creality.com

Обновление хотэнда дешевого принтера может быть одним из самых важных улучшений, которые можно сделать, но также и одним из самых сложных . Когда серийный хотэнд является клоном одного из известных брендов, таких как E3D или Slice Engineering, лучший вариант прост и состоит в замене его оригинальным эквивалентом . Это не только подразумевает улучшение использования высококачественного хот-энда, но и открывает дверь для получения всех запасных частей и аксессуаров каждой экосистемы. , что очень важно в долгосрочной перспективе, если вы хотите продвинуться в мире 3D-печати. В этом случае единственной сложностью является необходимость изменения прошивки принтера при замене термистора. . Важно знать, позволяет ли принтер, который мы хотим обновить, модифицировать прошивку, в противном случае потребуется обслуживание термистора последовательного порта.

В случаях, когда хот-энд разрабатывается самостоятельно, процесс может быть сложным. . При отсутствии высококачественного эквивалента, который можно было бы легко заменить, может потребоваться перепроектировать и изготовить новые детали для использования с хотэндом E3D или Slice Engineering. Этот процесс может быть очень сложным для многих пользователей.

Изображение 9:Адаптация комара к Ender 3. Источник:thingiverse.com/brotherchris

Однако для пользователей 3D-принтеров Creality это упрощено. и другие 3D-принтеры, использующие тот же хотэнд, например Tevo Tornado, TronXY X5S, Alfawise U20 или Lotmaxx SC-10.

Американский бренд MicroSwiss разработала высококачественный цельнометаллический хотэнд, полностью совместимый с хотэндом Creality. Этот хотэнд позволяет легко печатать филаментами при температуре до 285 ºC. , он состоит из термоизоляции из титана класса 5. , высококачественный радиатор и сопло из никелированной латуни . Кроме того, он предлагает широкий ассортимент совместимых насадок из различных материалов и диаметров. .

Изображение 10:MicroSwiss Hotend All Metal для принтеров Creality. Источник:Microswiss.com

Экструдер

Многие из этих принтеров используют высококачественные копии экструдеров. , однако, как и в предыдущем случае, хотя внешний вид и похож, производительность значительно ниже. Обновление экструдера, вероятно, является наиболее важным улучшением, наряду с хотэндом , и тот, который больше всего может повлиять на конечное качество печати . С другой стороны, во многих случаях он может быть самым сложным и требовать наибольшего объема инвестиций.

Здесь могут возникнуть три ситуации:

• Принтеры с прямым экструдером
• Экструдерные принтеры Боудена
• Принтеры с экструдером Боудена переведены на прямую печать

Принтеры с прямым экструдером.

Этот случай аналогичен случаю с хот-эндами. Если у принтера есть клон известного бренда, такого как Titan Aero или Bondtech BMG, лучшим вариантом будет его оригинальный эквивалент. Однако в этом случае нужно быть осторожнее и убедиться в совместимости. . В отличие от хот-эндов, размеры которых в большинстве случаев совпадают с габаритами оригинального аналога, экструдеры могут иметь конструктивные отличия, делающие непосредственную замену невозможной. Большинство брендов, таких как E3D или Bondtech, предоставляют планы и размеры своих экструдеров на своих веб-страницах, и также легко найти точные модели этих экструдеров в основных репозиториях 3D-файлов. Рекомендуется измерить экструдер 3D-принтера и сравнить его с оригинальным, чтобы убедиться, что его можно легко заменить.

Изображение 11:Клон Titan Aero. Источник:Aliexpress.com

Когда экструдер имеет собственную конструкцию, необходимо будет адаптировать каретку принтера . Дизайны можно найти в основных репозиториях 3D-файлов для адаптации качественных экструдеров например, Titan Aero на самые распространенные принтеры как некоторые Creality. В случае, если необходимо разработать новую каретку, хорошим вариантом может быть замена оригинального экструдера на новый E3D Hemera, его встроенная система крепления с Т-образным пазом позволяет легко интегрировать его в любой принтер