3D Yazıcılar Neden Bu Kadar Yavaş?

3D baskı, yıllar içinde ucuz ve güvenilir hale geldi. PLA ve PETG gibi yeni başlayanlar için uygun malzemeler, evde üretimi eskisinden daha erişilebilir hale getirdi. Ne yazık ki, gerçek 3D baskı işlemi, çoğu durumda birkaç günlük baskı gerektiren, dayanılmaz derecede yavaş kalıyor.

On yıldan fazla bir süredir tüketicilere sunulan 3D yazıcılar neden işlerini buzul hızında sürdürüyor?

Cevap, 3D baskıyı ticari olarak uygulanabilir hale getirmenin arkasındaki mühendislik ve üretim zorluklarında yatmaktadır. Gelin bu zorluklara ve 3D baskıyı herkes için daha hızlı hale getirebilecek gelecek vaat eden bir teknolojiye bir göz atalım.

Yatak Askıcılar Hızlı Hareket Etmeyi Sevmezler

İlk ipucu, tipik bir tüketici 3D yazıcısının görünümünde yatmaktadır. Amazon'da 3D yazıcıları aramak, birbirinden neredeyse ayırt edilemez görünen sonuçlar verir. Bu, Prusa i3 tasarımına dayanan tüketici 3D yazıcılarının talihsiz bir yan ürünüdür. Görünüşe göre ucuz yazıcıların seri üretimine daha iyi bir yaklaşım yok. Ne yazık ki, bu maliyet-verimlilik arayışı, hız pahasına gelir.

Durumun neden böyle olduğunu anlamak için Prusa i3 hareket sistemine hızlıca bir göz atalım.

Ortalama tüketici sınıfı 3D'niz, öncelikle karmaşık olmadığı için ucuzdur. Bu basitlik, hareket sistemlerine de uzanır. Örneğin X ekseni, V-yuvalı alüminyum ekstrüzyon uzunluğu boyunca hareket eden yazıcı kafasını içerir. Z ekseni sırayla tüm X ekseni montajını yukarı ve aşağı hareket ettirir. Bu çok fazla bir ağırlık gibi görünebilir, ancak önemli bir endişe kaynağı değil çünkü 3D yazıcılar Z ekseni boyunca nadiren ve bir seferde yalnızca bir milimetrenin küçük bir kısmı boyunca hareket eder.

Ancak, bu tür yazıcıların Y ekseni kurulumu kesinlikle yetersizdir. Bu zayıf eksen, aynı zamanda bir 3D yazıcıdaki en ağır bileşen olan tüm yatağı hareket ettirmek gibi Herkül göreviyle görevlendirilmiştir. Hızlı yazdırmak için ideal olarak hareketli bileşenlerin mümkün olduğunca hafif olmasını istersiniz. 150 gram ağırlığındaki bir yazıcı kafasını mikrometre hassasiyetini korurken hızlı bir şekilde hareket ettirmek zaten zor.

Şimdi aynı şeyi 1,5 kg'lık bir yatakla yaptığınızı hayal edin. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, Prusa i3 tasarımını kullanan 3D yazıcılar, bu nedenle halk dilinde yatak askıları olarak adlandırılır.

Yine de Hızlı Yazdırdığınızda Ne Olur?

Ortalama 3D yazıcınızın neden yavaş olduğunu anladık. Ancak, yine de hızlı yazdırmak için baskı hızı ve ivme üzerindeki ürün yazılımı sınırlarını devre dışı bırakırsak ne olur? Çok hızlı hareket etmenin maliyeti, step motorlara aşırı yük bindirip aşırı ısınmalarına neden olmanın ötesine geçer. Baskı kalitesi, zayıf bir motor ile inatçı ağır bir yatağın kütlesi arasındaki mücadelede ilk kayıptır. Bu, hızlı yazdırmayla ilişkili aşırı titreşimin neden olduğu çınlama veya gölgelenme olarak kendini gösterir.

Aşırı durumlarda, 3D yazıcı bileşenleri zamanla kendilerini sallayabilir. Vidaları yeniden sıkmak kolay olsa da, Prusa i3 stilinde hızlı yazdırma, genellikle hareket bileşenlerinde geri dönüşü olmayan aşınmaya yol açar. En kötü darbe, bu tür yazıcıların hareket sisteminde kullanılan ucuz V-yuvalı silindirlerdir. Alüminyum ekstrüzyonlar üzerindeki V şeklindeki raylar boyunca ilerleyen plastik tekerlekler, yüksek baskı hızlarına maruz kaldıklarında önemli ölçüde yıpranır.

Prusa i3 tasarımına dayanan tipik 3D yazıcı, herhangi bir kalite veya uzun vadeli güvenilirlik derecesi ile hızlı yazdıramaz. Peki ya farklı tasarımlara dayalı yazıcılar? Hızlı baskıya uygun bazı uygun alternatifler olmalı, değil mi?

Delta Yazıcılar: Ucuz ve Hızlı, ancak Hatalı

Delta 3D yazıcılar, sıfırdan hızlı olacak şekilde tasarlanmıştır. Hafif baskı kafaları, doğası gereği düşük momentumu nedeniyle daha hızlı ve daha kontrol edilebilir. Ayrıca Delta tasarımı, yatak askı aparatına göre daha az bileşen kullanır ve bu da üretimi daha da ucuz hale getirir. Hem ucuz hem de hızlı olan yazıcılar kulağa mükemmel geliyor, peki neden onlardan yeterince görmüyoruz?

Delta tasarımına dayalı yazıcılar, hız peşinde koşarken çok fazla taviz verir. Kompakt ve hafif baskı kafaları, doğrudan tahrikli bir ekstrüderin uygulanmasını imkansız hale getirir. Bu teknoloji hakkında daha fazla bilgi edinin doğrudan tahrikli ekstrüder kılavuzu. Bu arada, yalnızca Bowden'e özgü bu ekstrüder kısıtlaması, Delta yazıcıların esnek filamentleri kullanamamasına neden olur ve bu da çok yönlülüklerine zarar verir.

Bununla birlikte, en büyük tavizleri, özellikle yatay olarak yayılmış büyük modelleri yazdırırken, baskı kalitesinin düşmesi şeklinde ortaya çıkıyor. Ayrıca, bir Delta tarafından elde edilen yüzey baskı kalitesi, yatak askılarıyla karşılaştırılamaz. Bu, yapı hacmini sınırlayan dairesel yatak ve yalnızca uzun baskılarda üstün olma genel eğilimleriyle daha da kötüleşir.

Bu sınırlamalar, tüketici 3D baskı endüstrisinin, etkileyici hızlarına ve maliyet etkinliklerine rağmen Delta yazıcıları bir niş haline getirmesi için yeterince şiddetlidir.

CoreXY Yazıcılar: Hızın Bir Bedeli Gelir

En hızlı yazıcılar, aşağıda açıklandığı gibi CoreXY kinematiğine dayanmaktadır. Voron 3D yazıcılar için başlangıç ​​kılavuzu. Bu, yatağın büyük ölçüde sabit olduğu, ancak önemli ölçüde daha hafif olan baskı kafasının yıldırım hızında hareket ettiği gelişmiş bir hareket sistemidir. Delta yazıcıların aksine CoreXY tasarımı kaliteyi korurken doğrudan tahrikli ekstrüderlerin kullanımına izin verir.

Tek sorun, aşırı karmaşıklık ve yüksek maliyetlerin bu yazıcıları tüketici 3D baskısı için uygunsuz hale getirmesidir. Bu nedenle CoreXY yazıcılar, 3D baskı meraklılarını hedefleyen niş açık kaynaklı projelerle sınırlı kalmaya devam ediyor. Ortalama CoreXY 3D yazıcının tek başına parça başına 1000 ila 2000 dolar arasında bir maliyeti olduğu düşünülürse bu şaşırtıcı değil.

Tüketici 3D yazıcı üreticileri, bu teknolojiyi ana akım kullanıcılar için yeterince ucuz ve ulaşılabilir hale nasıl getireceklerini hala çözemediler.

Hız Lüks Bir 3D Yazıcıların Karşılayamayacağıdır

Özetlemek gerekirse, hızlı 3D baskı pahalı bir iştir. Ya kalite ve üretim hacmi pahasına hızlı giden ucuz bir Delta yazıcıya sahip olabilirsiniz ya da bir CoreXY makinesine bir servet harcayabilirsiniz. Bu aşırı uçlardan hiçbiri tüketicilerle iyi geçinmez.

İşte bu yüzden neredeyse her tüketici 3D yazıcısı Prusa i3 tasarımına dayanmaktadır. Bu yazıcılar yavaş olabilir, ancak yine de fiyat, özellikler ve performans arasında iyi bir denge kurarlar. Hız, kitlesel pazar çekiciliğine sahip 3D yazıcılar üretmenin talihsiz bir zayiatıdır.

3D Yazıcı Bakımını Kolaylaştıran Daha Az Bilinen 5 Araç

Sonrakini Oku

Yazar hakkında