Объем конструкции FDM 3D-печати

3D-принтеры FDM в настоящее время доступны на рынке в самых разных объемах сборки. От принтеров с основанием 15 х 15 см до основания 50 х 50 см. Существует общее мнение, что чем больше объем сборки, тем лучше. Это связано с тем, что все, что можно распечатать на маленьком принтере, можно распечатать на большом принтере, но не наоборот.

Хотя в принципе это правильно, и кажется, что принтер большого объема не имеет недостатков по сравнению с принтером небольшого размера, более пристальный взгляд на технические аспекты каждого из них выявит некоторые важные компромиссы, которые могут склонить чашу весов в пользу 3D-принтеры FDM небольшого объема.

<сильный>

Изображение 1:Creality CR10 S5 с основанием 50 см. Источник:Creality

В первую очередь необходимо проанализировать производственную базу. Маленькие основания имеют гораздо более высокую степень плоскостности, чем большие, поскольку их легче производить. Кроме того, во избежание деформаций, чем больше размер основания, тем больше должна быть его толщина, что бывает не всегда. Это означает, что в то время как выравнивание основания 20 х 20 см очень простое, в основаниях 30 х 30 см или 40 х 40 см часто бывает значительная разница в высоте между центром и углами. Это особенно заметно на алюминиевых основаниях при нагревании, так как большие размеры также означают большие деформации.

Это затрудняет получение качественного первого слоя печати, что необходимо для обеспечения надлежащей адгезии к определенным материалам. Некоторые профессиональные широкоформатные принтеры, такие как Raise3D Pro2 и Pro2 Plus, имеют дополнительные опорные точки в дополнение к точкам в углах, чтобы компенсировать эти деформации и улучшить плоскостность.

Изображение 2. Вид сзади на строительную основу Raise3D Pro2. Источник:Filament2Print

Однако проблемы широкоформатных принтеров по сравнению с мелкоформатными принтерами не ограничиваются меньшей плоскостностью подложки. Большой базовый размер также означает более длинный ход печатающей головки. что приводит к более длинным ремням и направляющим. Более длинные приводные ремни также связаны с потерей точности позиционирования, а более длинные направляющие или рельсы подвержены деформации и нарушениям линейности.

Чтобы компенсировать это, для принтеров большего формата потребуются специальные конструкции и компоненты более высокого качества, а также более низкие производственные допуски. Однако это случается редко, поэтому можно сказать, что точность 3D-принтера FDM снижается в зависимости от его размера.

Изображение 3:Малоформатный промышленный принтер Zortrax M200 Plus. Источник:Zortrax

Другое распространенное мнение заключается в том, что даже если производимые детали имеют небольшой размер, 3D-принтер с большей базойпозволит каждый раз изготавливать больше деталей. . Это правильно, однако недостатков у него больше, чем достоинств. Время печати при 3D-печати FDM пропорционально количеству копий, печатаемых одновременно. Это означает, что разница во времени между изготовлением одного изделия из 10 деталей и изготовлением двух из 5 деталей незначительна и увеличивается только во времени, необходимом для удаления первых деталей и запуска второго производства. Однако у него есть большой недостаток:вероятность отказа увеличивается с увеличением продолжительности работы. Вероятность отказа при 12-часовом производстве всегда выше, чем при 6-часовом производстве. Кроме того, в случае более высоких производственных требований всегда лучше приобрести два небольших принтера, работающих параллельно, чем один широкоформатный принтер, так как время и потери в случае отказа сокращаются вдвое.

При выборе 3D-принтера FDM критерием должен быть не самый большой принтер, который укладывается в бюджет, а самый маленький, который соответствует наиболее распространенным требованиям пользователя к размерам деталей. Если 95% деталей можно изготовить на базе 20 х 20 см, целесообразно рассмотреть возможность приобретения малогабаритного станка и изготовления более крупных деталей по частям с последующей их сборкой.