«3D принтер» — Прогресс или модернизация?

Возможности апгрейда 3D принтера Prusa i3 Hephestos

Под поддержкой производителем мы имеем ввиду не только оперативную, компетентную и быструю техподдержку, но и обратная связь с потребителем! Все предложения и пожелания своих пользователей компания BQ внимательно рассматривает и многие из них воплощает в жизнь. Далеко не каждый производитель может похвалится этим.

В подтверждение всего выше сказанного мы хотим рассказать о тех модернизациях, которые BQ предлагает пользователям 3D принтеров Prusa i3 Hephestos.

Новый экструдер bq HeatCore Unibody

Некоторое время назад компания bq анонсировала новый экструдер — HeatCore Unibody .

Нельзя сказать, что старый экструдер не справлялся со своими обязанностями. Он прекрасно справляется даже с такими экзотическими материалами как флекс, но нет предела совершенству. Основные изменения коснулись самой конструкции — теперь экструдер стал представлять собой единый элемент из нержавеющей стали. Сама сталь дополнительно обработана методами электрополировки. Всё это призвано уменьшить фрикционный момент в PTFE-трубке, чтобы избежать возможных заторов материала.

Расширенная платформа для Prusa Hephestos i3

Еще одно из важных и полезных дополнения это расширенный стол для 3D принтера Prusa.

Благодаря этому апгрейду платформа принтера увеличивается с 215х210 мм до неприлично больших 200х300 мм . Стоимость апгрейда в районе 70 евро. Новая увеличенная платформа придется по душе всем, кому нужна печать больших моделей из PLA пластика или из Prototyper.

Подогреваемый стол для Prusa i3

Если увеличенный стол был на ура воспринят теми, кто печатает PLA пластиком, то эта опция придется по душе всем «апологетам» ABS. Установка подогреваемого рабочего стола позволяет забыть об ограничениях в выборе филамента для печати. Теперь перед Вами открыты двери в мир ABS, Nylon, PET-G и другого филамента, требующего подогреваемой платформы.

Установить подогреваемую платформу совсем несложно. Преже всего нужно быть готовым к обязательной смене блока питания на более мощный с параметрами: 220V AC/12V DC, 25A, 300W. Это связано с тем, что подогреваемая платформа потребляет достаточно много избыточного электричества.

Замкните термистор в середине платформы, чтоб он верно указывал температуру.

Затем сделайте припайку силовых проводов к контактным площадкам внизу подогреваемой платформы. После этого замените метакрилатовую чёрную платформу на подогреваемую. Используйте те же винты для фиксации платформы в 3D-принтере какими была закреплена обычная платформа.

Далее подключите блок питания должен к RAMPS входу на всю ширину коннектора.
Блок питания нагреваемой платформы должен быть подключён в коннектор D8 и к термистору следующим за термистором экструдера.

Осталось переписать прошивку Prusa i3 Hephestos, чтобы он увидел нагреваемую платформу. Найдите следующую строку в Configuration.h:

Для тех, кто не был готов установить нагреваемый стол, bq выпустили особое покрытие — FixPad, которое представляет собой толстую плёнку из жаростойкого материала. Если для того, чтобы подключить стол, нужны минимальные знания своего принтера, то Фикспад в обращении крайне прост — достаточно достать из упаковки плёнку и закрепить её на рабочей платформе принтера.

FixPad позволяет добиться более качественноой адгезии пластика с рабочим столом. Особое покрытие FixPad обладает повышенными адгезионными свойствами и выглядит куда симпатичнее классических лоскутов синего скотча, который, к тому же, приходится почти всегда переклеивать после снятия объёмной детали.

В сочетании с 3D-лаком фикспад позволяет получить качественное схватывание со столом даже для ABS и Nylon. Приятной особенностью этого покрытия является ещё и то, что FixPad полностью совместим с любым типом филамента, однако для печати ABS всё равно рекомендуется использовать горячий стол.

Ну и еще одна приятная очевидная мелочь — FixPad совместим с абсолютно любым 3D принтером!

На этом мы закончим с «железными» апгрейдами Prusa i3 и перейдём к не менее важным

Электронная начинка 3D принтера имеет не меньшее значение чем его «железная» составляющая. Не так давно для Prusa i3 Hephestos вышла новая прошивка, 1.4.1. Среди важных изменений, которые принесла новая прошивка стоит выделить:

  • Улучшение взаимодействия со средой OctoPrint;
  • Возможность настройки температуры загрузки/выгрузки нити пластика;
  • Возможность управлять вентилятором черезе Gcode;
  • Исправлена ошибка связанная с возможностью “войти” в папку SD-карты, когда эта самая карта не вставлена.
  • Приостановка вентилятора на период, пока экструдер нагревается;
  • Стандартные значения скорости подачи материала восстанавливаются после завершения печати;
  • Оптимизация паузы;
  • Оптимизация процесса смены нити филамента;
  • Контроль максимальной высоты печати.

Как можно видеть, список изменений солидный и логичный.

Сообщество DIWO

Встречайте новый, обновлённый портал DIWO :

Долгое время компания bq развивала свой портал для пользователей — diy.bq.com. На этом ресурсе публиковались статьи и материалы о различных проектах, которые мог воплотить в жизнь любой кто так или иначе связан с миром 3D печати. Основной темой проектов были либо 3D-печать, либо набор робототехники Kit de Robotica. Помимо материалов, связанных непосредственно с 3D-печатью, на сайте было много обучающих статей, связанных в основном с электроникой.

Портал пользовался интересом у широкого круга пользователей и мы все ждали его расширения. И вот дождались! Портал DIWO является следующим этапом развития портала diy и публикует актуальную информацию о новых продуктах bq, материалы по настройке и использованию Prusa i3 или по работе с наборами робототехники выпускаемыми bq. Сам сайт сейчас актвно переводится на русский язык и скоро будет доступна его локализованная версия.

Концепция нового сайта — do it with OTHERS. Это принципиально другое понимание работы сообщества. Таланты многих могут раскрыться именно в командной работе. То, что Вы не могли сделать в одиночку теперь можете сделать вместе!

Настоящее и будущее 3D-печати: проблемы и прогнозы

За последние 15 лет 3D-печать прошла путь от курьезной деятельности по созданию мелких сувениров до комплексной технологии, которая готова преобразовать мегаотрасли. Что ее ждет в будущем?

Современная 3D-печать использует металл и полимеры: твердые или гибкие, жесткие или мягкие, горючие или несгораемые, которые применяются везде — от производства и строительства, медицины и электроники до фэшн-индустрии и даже изобразительного искусства.

Технический вопрос не решен окончательно, поиск дальнейшей оптимизации продолжается непрерывно, но в общих чертах возможности 3D-печати стали обрисовываться: на современных принтерах можно распечатать многоэтажку, мост, ракетную дюзу, титановый скелет, авторское платье, мебель, арт-декор или ювелирные украшения. С накапливаемым опытом и новыми технологиями себестоимость готовой продукции непрерывно сокращается. Цена принтеров за последние пять лет упала на порядок: с десятков тысяч и миллионов до нескольких сотен и даже десятков тысяч долларов.

Все более актуальным становится вопрос практической и маркетинговой стратегии: что именно принесет миру переход от массового к индивидуальному производству? И в каких отраслях можно искать прибыль?

Производство

Прогресс в области 3D-печати металлических деталей продвигается очень быстро. Преимущества перед устаревшими методами колоссальны: математическое моделирование заданных характеристик, моментальное прототипирование, создание форм, ранее недоступных для машинного исполнения, и т.д. Даже если не слушать «апостолов» и энтузиастов 3D-печати, факты говорят сами за себя. Крупнейшие мировые производители — BMW, Mercedes, Volkswagen, Ford — за последние два года вложили миллиарды в развитие новых технологий. Например, GE купил Concept Laser, Siemens объявила о планах сотрудничества с HP и Trumpf, большинство крупных автопроизводителей заявили о своем намерении использовать новое технологическое оборудование для собственного производства уже в ближайшем будущем.

В последнее время специалисты все больше заговорили о приходе 3D-печати в аэрокосмическую отрасль: NASA, Boeing, Airbus, SpaceX — все уже работают с напечатанными частями для своих самолетов и космических кораблей. Европейской агентство по авиационной безопасности (EASA) даже сертифицировала создаваемые на 3D-принтере детали. 3D-технологии в авиакосмической отрасли особенно востребованы, ведь здесь количество единичных деталей измеряется десятками и сотнями. Toyota Camry потребляет миллионы деталей, и в таких объемах их все еще выгоднее штамповать на устаревших станках, другое дело ракеты и самолеты.

Электроника

В Италии разработана технология производства углеродных нанотрубок (УНТ), которые могут быть напечатаны с использованием стандартного коммерческого 3D-принтера. Вы можете подумать, что это просто интересная задача для узкоспециализированных ученых. К счастью, это не так. УНТ — это основа проводящих композитных материалов с улучшенными электрическими свойствами. При добавлении 0,1% УНТ в полимерную смесь электропроводимость материала повышается на три порядка. Для обычных пользователей поясню: при дальнейшем развитии технологии забудьте про провода — 3D-принтер будет печатать детали, изначально включающие в себя проводящие каналы. Над подобными проектами работают десятки компаний по всему миру: например, американская Voxel8 уже разработала специализированный 3D-принтер, который может быть использован для печати не просто проводников, а встраиваемой электроники вообще.

Прогресс в области производства и электроники может казаться абстрактным: три последних поколения людей живет в эпоху технологических прорывов, ставших привычным фоном современной жизни. Но 3D-печать способна удивить даже на фоне интернета и Аполлона-11 — скажем, в области медицины. Для примера можно взять компанию Wake Forest, разработавшую комплексную программу по печати клеток, костей и даже органов (ITOP).

ITOP использует родные человеческие клетки для создания на основе их генетического кода органов, которые могут быть хирургическим путем имплантированы в тело человека без риска отторжения. Они уже успели напечатать кости, мышцы и хрящи, используя ITOP, после чего успешно имплантировали их в крыс. Да, пока это лабораторные испытания, но успешные: после нескольких месяцев наблюдения исследователи подтвердили, что имплантированные ткани разработали свою систему кровеносных сосудов и нервов. Следующая стадия — переход к испытаниям на людях, где основатели проекта постараются повторить те же результаты.

В целом, тренд очевиден: наука стремится к заменяемости каждого органа, каждой части человеческого тела. А это сделает возможным лечение подавляющего числа хронических заболеваний или серьезных травм, где потребность в лечении или купировании заменится простой и доступной репликацией.

Революция в материалах

В MIT распечатали на 3D-принтере графеновый лист толщиной в одну молекулу. Это был экспериментальный опыт в рамках создания нового композита с запредельными на данный момент характеристиками: легче воздуха, но в десять раз прочнее стали.

Другая передовая технология — использование в 3D-печати так называемой «керамической пены», характеристики которой (плотность, эластичность, вес) можно менять. Проще говоря, из одного и того же сырья можно напечатать и надувную фигуру, колышущуюся на ветру, и гранитный монумент весом в 4 тонны. Это работа не только над формой, но и над материалом распечатываемых объектов: микроструктурный контроль (с помощью обработки пены) и архитектурный (через моделирование и печать). Теоретическая стадия пройдена, впереди еще несколько лет практических испытаний и усовершенствований.

Еще один революционный прорыв сделан в области лазерного спекания металлов. Новый метод, при котором металлический порошок смешивается в 3D-принтере с полимером на порядок повышает прочность итоговых металлических деталей.

Моделирование

Значительную часть потенциала 3D-печати обеспечивает программная составляющая. Использование софта, вроде AutoCAD, позволяет не только самому строить сложнейшие модели, но и автоматизировать процесс, оставив расчеты и прототипирование на машинный разум. Даже средний компьютер моделирует объекты, которые по массе, прочности, эргономичности превышают устаревшие, разработанные живыми инженерами, конструкции на 50-70%. И даже не столько за счет новых материалов, но в силу большей производственной гибкости по сравнению с литьем, обработкой или штампованием. Конструкции, которые могут быть напечатаны, заменяют сложные составные структуры и улучшают их в разы.

На сегодняшний день программная составляющая развивается даже быстрее, чем технологическая. На рынке появляется новый софт, отвечающий за 3D-сканирование, создание моделей в объемном варианте, прототипирование с «нуля» или оптимизацию готовых образцов. Один из приоритетов для разработчиков нового ПО – максимальная юзабильность, ориентация не только на специалистов, но и на обычных пользователей. В объемной печати важно, чтобы качественное ПО было не только для 3D-принтеров, но и для программ-редакторов, обеспечивая свободу дизайна и массовой кастомизации.

Конечно, при всей перспективности 3D-технологий в этой сфере есть ряд серьезных проблем. С экономической точки зрения главный ограничивающий фактор — стоимость расходных материалов для 3D-печати. Свойства существующих полимеров еще крайне вариативны и пока не отвечают требованиям промышленности, в то время как металлические решения хотя и преодолели технологический порог нужной прочности, по-прежнему ограничены и слишком дороги для повсеместного использования. Сейчас в мире производится всего 40 000 тонн порошковой стали в год, хотя ежегодно и происходит удвоение ее объемов.

Еще один фактор — распространенность самих 3D-принтеров. Вопреки популярной шутке сложные и продвинутые модели пока не могут печатать себя сами. К тому же они сами должны стать быстрее и больше. Третья важная проблема — дефицит хорошо подготовленных дизайнеров, отсутствие опыта, знаний и понимания специфических отраслевых потребностей. Производители и пользователи только нащупывают эффективные каналы связи. К счастью, в последнее время значительно выросло число образовательных программ в этой области.

Наконец, отсутствие массового потребительского рынка. Бизнесу, работающему в сфере 3D-печати, предстоит замещать целые сегменты экономики. А рынок и потребитель пока не готовы перейти в новую формацию, где любой необходимый бытовой предмет можно будет просто заказать через сеть и забрать из маленькой студии на первом этаже его дома.

Прогнозы

  1. 3D-печать в течение ближайших пяти лет войдет в массовый сегмент. Студии печати появятся везде, где есть хотя бы тысяча потенциальных покупателей.
  2. Себестоимость расходных материалов будет неуклонно снижаться как в области полимеров, так и металлических деталей.
  3. 3D-печать очень скоро заменит малосерийное производство чего угодно, при этом произойдет заметное снижение цен из-за сокращения издержек на капитальные инвестиции, затрат на логистику, складские мощности и т.д.
  4. Возникнет объемный рынок 3D-моделирования. Появятся студии, рассчитывающие форму деталей и математические формулы их физических характеристик. Значительная часть чертежей будет находиться в открытом бесплатном доступе, индивидуальные заказы будут платными, но разумными и посильными для самого широкого спектра клиентов.
  5. 3D-печать создаст новый рынок медицинских услуг, где все более частой рекомендацией будет не лечение или купирование симптомов, а замена пораженных органов на новые, выращенные из собственных клеток пациента.
  6. Строительная отрасль переживет значительные метаморфозы, связанные с массовым, индивидуальным, недорогим строительством. Вероятнее всего, будущие проекты будут реализовываться в концепции «новой урбанистики».
  7. Россия войдет на этот рынок без какого-либо заметного отставания от мира, более того, займет прочную нишу в области 3D-моделирования и разработки ПО для печати.

Доработка 3D принтера Anet A8 (Prusa i3)

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Статья относится к принтерам:

Внимание. Вы должны иметь не совсем кривые руки и минимальный инженерный образ мысли. Рукожопым рекомендую сразу купить Prusa i4 и не париться.

Все детали для доработки печатались на этом же принтере с высотой слоя 0.1мм и скоростью 45мм/с. Ускорение по X и Y не более 200. Рекомендую сначала распечатать все детали для тюнинга и только потом переделывать принтер.

У данного 3D принтера есть несколько довольно серьезных недоработок, которые могут сильно подпортить качество печати, но тем не менее, легко устранимы.

1. Крепление ремня оси X к экструдеру

Изначально он крепится с помощью вырезанных из акрила штучек, которые спроектированы китайцем, который ваще не инженер. Они настолько хрупкие, что могут сломаться как во время монтажа, так и во время печати. Более того, если вы захотите поставить натяжитель ремня, этот крепеж не выдержит и лопнет. В любом случае, это нужно исправлять. Лечится эта болячка при помощи цельной детальки, в которой ремень держится без болтов. Если вы еще не собрали свой принтер, то не откусывайте излишек ремня, т. к. для нового крепления нужно большая длинна. Иначе вам понадобится купить другой ремень длинной не менее метра.

2. Крепление принтера к столу

Важная и простая доработка, благодаря которой принтер обретет большую стабильность и возможность печатать быстрее. Вам понадобится ровный лист толстой фанеры или ДСП размером 400х500, он и послужит основанием. Я нашел в интернете два варианта креплений. Одно в виде крючка с одним отверстием под болт. Второе треугольное под два болта. Для надежного крепления вам понадобится 6 таких деталей, и желательно тех, которые под два болта. По очереди снимаем шпильки и одеваем крепления рядом с акриловыми деталями по краям и посередине. Центральные крепежи дополнительно фиксируем гайками на шпильках.

Потом ставьте принтер ровненько на фанере и прикручивайте шурупами.

3. Распорки против колебаний вдоль оси X

Это еще один большой недостаток данного принтера. Из-за него он не может нормально печатать на большой скорости и ускорениях. А если попытаться, то качество печати просто ужасное и видно как верхняя часть принтера колеблется во все стороны. Я решил эту проблему установив растяжки из алюминиевого профиля. Дополнительно укрепил направляющие оси Y пластиковыми накладками. Теперь принтер стал жестким как Чак Норис. Конечно, они немного ограничивают верхнюю область печати, но это не критчно для меня. Лучше было пустить растяжки от верхних креплений направляющих оси Z к шпилькам оси Y. По жесткости получилось бы так-же, если не лучше, а область печати бы не затронул. Но, как говорится, хорошая мысля приходит опосля.

4. Натяжитель оси Y с креплением к столу

Стандартный натяжитель работает, но прогибает акриловые детали. Ремень не имеет достаточного натяжения. Поэтому, смело меняем на большой натяжитель с креплением к столу. Со стороны мотора необходимо закрепить заднюю акриловую деталь при помощи уголка. Теперь ремень можно натянуть как положено и ни чего не будет прогибаться.

5. Полная замена деталей оси X и аньтивоблинг

Тут применяются самые крупные детали. Новый комплект позволит вам натягивать ремень. Так-же обязательно подложите в зазор между направляющими и планкой натяжителя регулировочные шайбы так, чтобы при натяжении ремня не сдавливались направляющие оси Z. Проблем с установкой возникнуть не должно, просто меняем старые детали на новые.

6. Концевик оси Z

Перед каждой печатью приходится настраивать стол, и то не всегда помогает. А ведь первый слой самый важный. Это известная проблема и лечится довольно просто — достаточно снять металлический рычаг с концевика. Так-же можно распечатать специальную площадку, которую удобнее регулировать. Хочу отметить, что проблема становится менее заметной после закрепления принтера к столу и установки растяжек, т. к. принтер становится жестче.

Смажьте густой несмываемой смазкой подшипники направляющих и винты оси Z. Так моторам станет намного легче жить.

8. Люфт подшипников на направляющих

Толи китайцы делают плохие подшипники, толи четырех рядов шариков недостаточно, но если взять один короткий подшипник, то он заметно шатается на оси. Но если их два на одной оси, то люфта нет. Многие рекомендуют распечатать подшипник из пластика. Он действительно не люфтит, но его приходится долго калибровать. И самый главный недостаток — это большое трение. Если заменить все подшипники на пластиковые, то моторам будет очень тяжело. На столе менять смысла вообще нет, т. к. он стоит на четырех подшипниках и нагружен только в одну сторону. По оси Z стоят длинные подшипники и дополнительно стянуты ремнем. Остается только ось X, сверху стоят два подшипника и люфта там нет. Я заменил только одинокий нижний подшипник.

9. Выключатель и разъем питания

В этом принтере не предусмотрен выключатель! Очень неудобно выдергивать из розетки. Тут вариантов очень много. Можно распечатать корпус для выключателя и разъема. Можно прикрепить их на синюю изоленту. Можно проковырять дырки в пластиковых деталях и установить выключатель в них. Скажу одно — с выключателем пользоваться принтером становится удобнее.

В принципе, принтер будет нормально работать и без охлаждения электроники. Но, лично мне не нравится, когда микрорадиаторы на драйверах шаговых двигателей раскаляются до 100 градусов. Меня начинает мучить паранойя, что что-то сгорит. Поэтому я поставил кулер и на блок питания (просто прикрутил стандартными шурупами) и через специальный кронштейн вентилятор напротив платы управления. Вместе с кулером охлаждения экструдера подключил их через понижающий стабилизатор напряжения, чтобы не шумели.

11. Утепление экструдера

Совсем необязательно. НИКОГДА не разбирайте экструдер холодным. Я попытался однажды и сломал термобарьер (это такая трубочка с резбой). Попутно я разорвал весь скотч, которым были примотаны провода к нагревателю и термодатчику. Когда поменял термобарьер, замотал экструдер фумлентой. Говорят это стабилизирует температуру. Заодно проверьте затяжку болта нагревателя в экструдере, т. к. у меня он был не затянут.

12. Утепление стола

Нужно снизу утеплить стол чем-то, чтобы при движении стола из стороны в сторону, не выдувало тепло. Я прилепил кусок упаковочного поролона.

13. Стекло на стол

Большинство владельцев 3D принтеров кладут на стол кусок стекла, мотивируя это тем, что выравнивают поверхность. У меня стол практически ровный и не вижу смысла в стекле. Плюс ко всему, стекло будучи прижатым к кривому столу выгнется. Я просто зашкурил краску на родном столе и в качестве средства адгезии пользуюсь лаком для волос. Еще хочу попробовать клей БФ-2, тогда конечно стоит использовать стекло, т. к. клей ацетоном как лак не сотрешь.

14. Направляющая для пластика

Чтобы пластик не цеплялся за выступающие части и принтер можно было оставлять без присмотра на долгое время, необходимо использовать направляющий кембрик и подвижно закрепить его в верхней части принтера. Я сделал эту конструкцию из подручных материалов и жесткого фторопластового кембрика.

Осторожно при сборке:

  • резьбы в шаговиках мало, не перетягивайте чтобы не сорвать
  • хрупкий пластик (относительно)
  • крепление ремня Х очень слабое, не перетягивать
  • весь тюниг делать в один заход
  • рукожопым купить i4
  • купите сразу разных сопел (0.2, 0.3, 0.4) я печатаю 0.3, стандартное 0.4

После всех этих переделок, принтер стал печатать на уровне дорогих принтеров. Главное правильно настраивать модель в программе перед печатью.

В этой статье я затронул только основные доработки данного принтера. На сайте http://www.thingiverse.com есть огромное количество дополнительного тюнинга.

Архив со всеми деталями для доработки — Anet A8 Prusa i3 Принтер покупался в магазине на Aliexpress. На Gearbest дешевле но, по многочисленным отзывам, качество там хуже. Дополнительным преимуществом покупки 3D принтера Anet A8 (Prusa i3) на Aliexpress является доставка из России (Чита) и возможность вернуть деньги без проблем, если что-то пойдет не так.

К другим преимуществам YOYBUY относятся удобный онлайн-калькулятор для расчёта стоимости покупки с доставкой, проверка товара перед отправкой, широкий выбор способов оплаты и возможность доставки российской логистической компанией «Карго». Кроме того, все впервые зарегистрированные пользователи сервиса получат бонусный купон на $10 на любые покупки через YOYBUY.

Большой 3D принтер — большие 3D проблемы.

В последнее время меня часто стали спрашивать по поводу больших 3D принтеров. Оно и понятно, зачем печатать детали по частям, если можно распечатать целиком, упростить себе жизнь. И часто люди заявляют, а чего там, берешь Prusa, увеличиваешь габарит и вуаля.

Большие 3D принтеры производят не так много компаний (их буквально по пальцам пересчитать). И на то есть ряд веских причин.

И так сегодня хотелось бы поговорить о проблемах больших принтеров, и методиках борьбы с ним, в примерах. Осторожно многабукаф!

Давайте по порядку.

1) Каркас.
Как известно, момент силы это сила*плечо, таким образом, чем больше габарит, тем большие нагрузки должны воспринимать элементы конструкции. (сильное упрощение) Прибавляем сюда вибрацию и внутренний резонанс и выходит, что прочность и жесткость конструкции должна быть значительной, это серьезно влияет на массу подвижных частей и стоимость рамы. Более того, из за увеличения массы, неизбежно снижается скорость печати, но об этом позже.

Так же по понятным причинам брать за основу раму Prusa i3 не целесообразно, нужен пространственно жесткий каркас. Но вот из чего его сделать? Сталь, алюминий, стеклоткань? Как его скреплять, заклепки, сварка, клей? На эти вопросы я не дам вам ответа, но нужно хорошо знать тех. процесс, что бы изготовить ровную раму.

Ладно, каркас рассчитаем, сварим, от фрезеруем. А вот какую кинематику взять за основу? Каким должен быть привод осей, как вообще должен выглядеть такой принтер?

А давайте рассмотрим уже существующие принтеры — BigRap и Царь Принтер:

Да, принтеры очень похожи, и обратите внимание стол у таких принтеров не подвижный, перемещается печатающая головка по всем осям, и это разумно. Во первых масса самого стола в данном случае больше, чем привод головки, к тому же данная масса будет постоянно увеличиваться во время печати, причем распределяться не равномерно. (печатная деталь может занимать разное положение)

Хорошо, а какую кинематическую схему тогда выбрать? H-Bot/CoreXY не подходят, у них очень длинный ремень, его нужно сильно натягивать. Музыканты прекрасно знают, что струны на гитаре натянуты сильно, и прекрасно вибрируют, и растягиваются со временем, а потом и вовсе рвутся. Все те же эффекты будут на ремне.

Механику Ultimaker? Тоже не подходит, она хороша на габаритах 200*200 — 300*300 максимум, дальше возникает масса трудностей. (вращающиеся валы на больших пролетах будут иметь ощутимое биение, но можно и эту проблему обойти, но сильно нагромоздиться конструкция)

Самым разумным решением взять за основу механику MarekBot (наверняка существует некое официальное название, но в свободных источниках я найти не смог, обозначения типа: XY head, Z bad — тоже не отражает сути)

Данная механика плоха тем, что двигатель по оси Y перемещается вместе с кареткой, что пагубно влияет на качество печати при больших скоростях, но в наших условиях — это не плохое решение. (К стати в качестве направляющих не обязательно использовать валы, эта механика нас ничем не ограничивает)

У нас увеличились нагрузки по перемещению элементов и следовательно нужно использовать более мощные приводные моторы и к ним мощные драйверы. В идеале еще бы прикрутить сюда обратную связь. Совсем недавно появились в свободной продаже вот такие вот гибридные серво-шаговые двигатели Leadshine:

Для чего нужна обратная связь? Строго говоря этот комплект компенсирует пропуски шагов, но не отдает значения абсолютных координат контроллеру. В принципе такое решение для 3D принтеров вполне подходит. Главная загвоздка только в коммутации этого контроллера с тем же Ramps1.4 (или любой другой типичной для принтеров электроникой).

Здесь вообще жуть сколько проблем.

Любой пластик имеет усадку, и из за этого происходят такие эффекты как: растрескивание модели по слоям (причем как во время печати так и после печати), а так же отклеивание от платформы. Как с этим бороться? Однозначно нужна термостатическая камера, где бы постоянно поддерживалась постоянная температура. Такая технология давно применяется в промышленных принтерах Stratasys Dimension:

Горячий воздух в них дует на уровне сопла, и постоянно циркулирует.

Так же из собственного опыта могу сказать, что после печати массивных деталей из абс пластика запихнуть его на пол часика в духовку на 150 градусов способствует снятию внутренних деформаций и упрочнению детали.

Вторая проблема — отклеивание пластика от платформы. и если термостатическая камера даст нам равномерную усадку, то помочь с самим прилипанием к платформе не поможет. Пожалуй этот вопрос является камнем преткновения вообще всех принтеров.

5) Электропитание и время печати.

Мое максимальное время непрерывной печати 40 часов. Второе по продолжительности 20 часов. За это время я могу израсходовать максимум одну катушку пластика (как правило на такую печать уходит окало 300 грамм). И если вдруг что то пойдет не так, я теряю 40 часов и одну катушку. Конечно жалко, но не смертельно. На большие заказы я беру запас минимум три дня.

К чему это я? Ах да, из этого следует, что максимально разумное время печати варьируется в этом пределе. А вот все, что выходит за рамки данного интервала многократно увеличивает риски срыва печати, а значит срыва сроков, колоссальный перерасход пластика и потери денег.

Как снизить время печати? Печатать толстыми слоями, толстым соплом. Поверхность получиться шероховатая, но объем вы получите. Увеличивать скорость печати (скорость перемещения) не разумно, тем самым мы перегружает механическую часть а так же хуже проходит процесс экструдирования.

И последнее связанное с прошлым пунктом. При отключении электричества термостатическая камера будет остывать, причем быстро, так же как и подогреваемый стол. Что может привести к деламинации и отклеивании детали. Единственный выход — делать термос из нашей камеры.

6) Менталитет и предпосылки.

Все хотят получить максимум за минимум денег, оно и понятно. Но есть загвоздка, а оно нам нужно? Я часто встречал бестолковых заказчиков, которые покупают станки «впрок», а вдруг понадобится. Это плохой подход, так как на двух стульях не усидишь, лучше сосредоточиться на узком спектре задач и именно под них делать/закупать оборудование. Не делайте принтер объемом 1 кубический метр, если вам нужно печатать вазы в высоту, постройте или купите высокий принтер.

К тому же очень часто допускается печатать детали по частям, тот же бампер рациональней печатать стоймя, разделив пополам. Так как на это уходит меньше поддержек, вот пример:

Как видно, «стоя» разделив деталь пополам печатается проще, и уходит меньше материала поддержки. Поэтому подумайте лишний раз, может принтер поменьше подойдет?

P.S. если что то забыл указать, уж простите.

Найдены возможные дубликаты

знаете, 3Д-принтер с названием ЦАРЬ я бы сразу обходил за 3Д километр

ну тем не менее принтер существует, и нужно обратить на него внимание)

за Анет 6 можете что то сказать?

хлипкий корпус, при доставке весь поколят, уже ремонтировал его, правда обзор пока не доделал. в целом обычная prusa. если правильно настроить но денег мало, то можно брать, для начала, но я особо эти принтеры не советую.

сильно много доделывать надо по нему после покупки? или просто собрал, в сеть включил и печатай?

имею ввиду спец.знания нужны какие то или обычный гуманитарий справиться?

Нет, собрать сможет любой, но я бы сразу рассчитывал на замену электроники (Arduino +Ramps1.4 хотя бы), плюс сразу заказывать в стекольной мастерской стекло или зеркало на стол, плюс покупать средство для агдезии, например клей карандаш каляка- маляка, или клей от компании REС.
В идеале еще поменять HotEnd на e3D v6, но это не обязательно сразу.
В целом, я бы посоветовал взять принтер с металлической рамой, но они дороже.

в том то и дело что дороже не получается взять что то(

ну бери его тогда, но сразу заказывай комплект Arduino mega 2560 + Ramps 1.4+ комплект драйверов и дисплей lcd2004. плюс 1500р. примерно. Хотэнд можно позже

а чем хотенд плох и е3дв6 хорош? и вообще по подробней про выбор печатающей головки можете рассказать?

плюс покупать средство для агдезии, например клей карандаш каляка- маляка, или клей от компании REС.

для абс подходит пиво, а вот для PLA, не держит, пробовал. Да и тут на вкус и цвет. каляка-маляка например меня больше всех устраивает.

А вот если захочется побороться с собутыльником, можно распечатать на нем конечности: https://3deshnik.ru/blogs/akdzg/sborka-robota-gumanoida-inmo.

не, этот бампер я просто уменьшил) Это был лишь пример

Что то там на фото зеленые детали напечатаны с не откалиброванным экструдером. заполнение все просвечивает, расстояние между соседними линиями великовато или недоэкструзия

Пендосы вообще не заморачиваются по качеству печати

Собутыльник 21 века))) вот еще бы разговаривать по душам научить)

А можно подробнее про пиво?)) 3Д принтера нет, но очень интересно каким образом используется, да и какие сорта подходят лучше, есть ли разница между фильтрованным и нефильтрованным, тёмным, пшеничным, крафтовым? xD

Я по совету людей беру самое дряное и дешевое пиво. Пользуюсь жигулевским светлым за 50 рублей, то что выдыхается — пофигу. Лично я ватку смачиваю пивом, протираю стол и всё. Что на холодную что на горячую разницы не заметил. АБС держит на ура, не оторвать даже с силой. Углы не оттопыриваются. Пока деталь не остынет, её не снять. После остывания сама отваливается.

Царь-пушку и царь-бомбу лучше тоже обходить за километр. Да и царей тоже. Любых).

А какая проблема перевернуть лицевой стороной вниз?

Так и так после печати поверхность придется обрабатывать, но в моем случае материала на поддержку уйдет меньше чем в вашем, но все равно больше чем в печати по частям

Купил побаловаться flyingbear вот такой. Не подскажете в какую сторону в плане доработок смотреть в первую очередь, что бы улучшить качество печати. Пока планы такие.

1. Шпилька z-оси кривая и люфтит. Меняю на швп.

2. Обдув детали в этом принтере с одной стороны, хочу сделать с двух или с трех.

3. Акриловый корпус.

4. Сделать опору стола на еще 2 вала, что бы катался не на двух подшипниках, а на 4х.

5. Хочу сделать для валов вертикальных основание единое, которое жестко зафиксирует расстояние между валами, что бы исключить подклинивание.

Может от чего-то отговорите или наоборот нового присоветуете?

Фото принтера от Setar

И что, хороший принтер? Сильно лучше качество печати, по сравнению с механикой на валах и линейных подшипниках?

Это, как вы могли понять мой проект, основанный на Ultimaker. Скажу про оригинальный Ultimaker — это один из самых лучших принтеров по скорости и качеству печати. У его механики отличные скоростные показатели и массы головки. Так что да, печатает он очень хорошо. Но есть множество других достойных проектов, это один из ярких представителей, плюс в таких принтерах с успехом применяются те механики, о которых я выше написал.

Вижу швп, не понимаю почему меня отговариваете от этого) Это же швп, не тарпеция?

где именно? фото

На первом фото вертикальная палка с резьбой) Это не шпв разве?

Принтер setar’а? Да, швп, но она не закреплена. Гайка оазвязана от стола, по сути просто лежит на фланце гайки и скользит. Тоесть если даже винт «бьет». То это не сказывается на боковых смещениях. Но это довольно сложная система, не везде рационально применять

Отговорю, от всего кроме пункта 2.
1) если там стоит трапецеидальный винт, то боковой люфт не важен, это не влияет на качество. Дело в том, что винт держит уровень, а прямолинейность движения обеспечивается валами. Проблемы возникают, когда либо винт массивный и кривой (или установлен криво), либо валы тонкие (prusa подобные принтеры), этом случае винт может влиять на перемещение стола. ШВП в данном случае по диаметру сопостовимы с валами и не имеют люфтов, тем самым малейший перекос (сотые доли мм) дадут вам воблинг, уже не раз это проходили. Можете открыть шадашит на швп hiwin и посмотреть схему и точность установки.

2) Вполне хороша идея, надо делать

3) акрил колкий, лучше композит, он более практичный, или любой пластик, вам требуется только изоляция корпуса от сквозняков + небольшой прирост жесткости.

4) не надо, так наоборот вероятноссть перекоса и клина выше. На выставке 3dPrintExpo известный в узких кругах setar показал еще одну хорошую схему — три ШВП (с компенсацией люфта) и всего две тонких направляющих. Винты в трех точках держат горизонт, не позволяя столу наклониться, а направляющие всего лишь направляют стол горинозтально вниз. решений много разных, но я бы оставил как есть, можете правда просто стальной стол купить, от ультумбочки или UlTi ( http://ivilol.ru/3d-printery/stalnoy-stol-dlya-printera-ulti. )

5) Можно в принципе, но как по мне достаточно будет выставить вертикально один вал, а второй по нему закрепить, тем самым обеспечив соосность.

«3D принтер» — Прогресс или модернизация?

Мои собственные доработки для китайского 3D принтера Anet A3, часть которых распечатана на нём же. 3D принтер способен улучшать и модернизировать сам себя!

Доброго времени суток, дорогой читатель!

В предыдущей статье я рассказывал о новом китайском 3D принтере Anet A3, и как вы уже могли заметить — он не лишён недостатков. Сегодня мы постараемся слегка доработать наш 3D принтер с помощью самого 3D принтера, а так же обсудим пути его дальнейшего развития в ходе эксплуатирования.

Равномерное охлаждение пластика при печати

Равномерное охлаждение при 3D печати — залог качественного принта! В особенности это касается 3D печати с использованием PLA пластика, которым я преимущественно печатаю и вам советую. Почему именно PLA?

PLA не выделяет неприятного запаха и не так вреден для здоровья, как печать с использованием ABS пластика. Для меня это решающий фактор, так как отдельной мастерской или гаража для 3D принтера у меня нет. Но так или иначе, печать с использованием PLA требует наиболее качественного, кругового охлаждения пластика. Именно для этой цели я разработал свой собственный воздуховод для равномерно охлаждения!

Свой «fan duct» для 3D принтера Anet A3 я разработал в программе Autodesk Fusion 360 и делюсь им с вами, и со всем сообществом на сайте Thingiverse — это один из крупнейших сайтов для 3D-печатников.

Качество печати заметно возросло при использовании нового воздуховода! Сравните сами

Разумеется, он не идеален, но я думаю, что это не последняя моя обдувалка для этого принтера!

Регулярная замена смазки

Рекомендую сразу же при установке принтера снять тряпкой китайскую срань, что они называют смазкой! Заменить советую на густую силиконовую смазку или смазку для швейных машин. Также в сети советуют попробовать оружейную смазку, но лично я добился отличных результатов с этой силиконовой смазкой:

Заменять смазку у всех трущихся элементов рекомендуется не реже чем раз в 6 недель! Поверьте, после свежей смазочки ваш принтер зазвучит иначе и будет вам очень сильно благодарен. Мой так перестал визжать при быстрых движениях и в принципе тише чутка стал себя вести лишь из-за правильной смазки.

Очистка пластика от пыли

Попадание пыли вместе с пластиком в экструдер может негативно отразиться на качестве печати в дальнейшем. Решить эту проблему может помочь простой проект с сайта Thingiverse!

Это простой цилиндр с двумя отверстиями для пластиковой нити, который вы можете с лёгкостью распечатать на вашем 3Д принтере. Внутри цилиндра вставляется губка, слегка промасленная силиконовой смазкой. При проходе пластиковой нити через цилиндр вся пыль остаётся с одного конца, тем самым уберегая наш экструдер от возможных попаданий пыли внутрь.

Клипса для фиксации филамента

При хранении пластика очень важно соблюдать не только низкий уровень влажности, но и быть уверенным, что нить никуда не смотается и что кончик не запутается в катушке. Для этого производители предусматривают в катушках отверстия, в которые вы можете просунуть филамент и загнуть его, чтобы он не вывалился от туда. К сожалению, для этого придётся изломать нить в месте сгиба, и после распаковки пластика придётся отрезать этот кусок, чтобы избежать зажёвывания пластика при подаче. Кроме того, далеко не все производители оставляют такие отверстия в бабинах.

Эта маленькая деталь позволит избежать таких моментов. Распечатать её для своей катушки вы всё так же можете на своём 3Д принтере. Скатать клипсу вы можете с сайта Thingiverse!

Держатель для катушки пластика

Это небольшое дополнение можно так же распечатать на самом 3Д принтере. Держатель для катушки позволит ей прокручиваться без шума и более легко. Так же она защитит вас от части случаев недостаточного экструдирования, так как сервоприводу будет проще подавать пластиковую нить в экструдер.

Скачать держатель для катушки можно точно так же с сайта Thingiverse!

Гайка-барашек для регулировки стола

Не понимаю, почему производитель этого не предусмотрел, но каждый раз калибровать высоту с помощью отвёртки это крайне нудно. Чтобы установить барашка снизу недостаточно его просто прикрутить, ввиду того, что резьба под болт нарезана на двух рейках, что держат столик. В результате польза будет только при затягивании, а при откручивании никакого эффекта. Для нашего диаметра подойдёт барашек м3.

Сам я ещё этого не сделал, так как видимо придётся избавится от резьбы, а нужных инструментов для этого у меня пока нет. Если есть иные соображения на сей счёт — пишите в комментарии!

Кнопка для извлечения пластика из экструдера

Извлечь пластиковую нить из экструдера или заправить её туда не самая приятная задача — нужно длительное время давить с усилием на винт, при этом придерживая платформу экструдера. Чтобы пальцу было не больно длительное время давить на винт, нужно приспособить на него эдакую пластиковую кнопку, которую также можно напечатать на своём 3Д принтере.

С ней процесс заметно упрощается и перестанет у вас вызывать дискомфорт. Скачать это дополнение для 3Д принтера Anet A3 можно с сайта Thingiverse. Модель разработана для Anet A8, но подходит точно так же и для Anet A3.

Печать на каптоне (термоскотче)

Печать на термоскотче вместо малярной ленты обеспечивает крайне неплохую адгезию начального уровня. Каптоновый термоскотч очень легко достать на aliexpress, но может быть достаточно не просто раздобыть широкую лету около дома. Как правило, в радиомагазинах продаются ленты от 8мм до 20мм шириной, что совсем неудобно, так как наклеивать надо на всю площадь и ровно, а не в нахлёст. Можно купить сразу каптоновую плёнку под размер вашего стола, но её очень геморно наклеить — советую этот термоскотч. Наклеить его в 3 раза проще, как и снять — всё ровно заменять его придётся каждые 5-6 принтов.

Разумеется, каптон не панацея! Он не может обеспечить ровность стола, равно как и максимально возможную адгезию. Как следующий этап модернизации я вам советую жаропрочное стекло для каминов или ситалловое стекло — если будет возможность раздобыть под свой формат, то непременно воспользуйтесь ею.

Так или иначе, но чтобы вы не клеили в результате — клейте без нахлёстов и щелей, старайтесь проклеить так, чтобы не образовалось ни единого пузырика, иначе это может отразиться на качестве прилипания детали к поверхности во время печати.

Если вы хотите добиться наивысшей адгезии и более простого снятия детали — советую обратить внимание на проект FLEKS3D, успешно покинувший краудфандинговую площадку Kickstarter.

Дальнейшие мысли по улучшению 3D принтера

Как будет возможность, я постараюсь сделать LED подсветку внутри корпуса, а так же расположу там простенькую камеру с микрокомпьютером raspberry pi zero, чтобы наблюдать за процессом online. Возможно также доработать эту идею с помощью реле, которое будет отрубать принтер от сети питания при обнаружении мной проблем.

Wednesday, 25 January 2017

Технологии 3D-печати: преимущества и недостатки Текст научной статьи по специальности « Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства»

Аннотация научной статьи по общим и комплексным проблемам технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства, автор научной работы — Елистратова А.А., Коршакевич И.С., Тихоненко Д.В.

Рассматривается основной принцип работы 3D-принтера, приводятся технологии 3D-печати, выделяются их преимущества и недостатки.

Похожие темы научных работ по общим и комплексным проблемам технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства , автор научной работы — Елистратова А.А., Коршакевич И.С., Тихоненко Д.В.,

3D-PRINTING TECHOLOGIES: ADVANTAGES AND DISADVANTAGES

The main operation principle of the 3D-printer is considered, the 3D-technologies are given, their advantages and disadvantages are marked.

Текст научной работы на тему «Технологии 3D-печати: преимущества и недостатки»

ТЕХНОЛОГИИ 3Б-ПЕЧАТИ: ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

А. А. Елистратова, И. С. Коршакевич Научный руководитель — Д. В. Тихоненко

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Рассматривается основной принцип работы 3D-принтера, приводятся технологии 3D-печати, выделяются их преимущества и недостатки.

Ключевые слова: 3D-печать, технологии, FDM, PolyJet, LENS, LOM, SL, LS, 3DP. 3D-PRINTING TECHOLOGIES: ADVANTAGES AND DISADVANTAGES.

A. A. Elistratova, I. S. Korshakevich Scientific supervisor — D. V. Tikhonenko

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: elochka_o_o@mail.ru

The main operation principle of the 3D-printer is considered, the 3D-technologies are given, their advantages and disadvantages are marked.

Keywords: 3D-printing, technologies, FDM, PolyJet, LENS, LOM, SL, LS, 3DP.

Трехмерная печать является одной из самых перспективных инноваций, используемых в современных технологиях проектирования и мелкосерийном производстве. 3D-принтер — это устройство, которое создаёт объёмный предмет на основе виртуальной 3D-модели. В отличие от обычного принтера, который выводит информацию на лист бумаги, 3D-принтер позволяет выводить трёхмерную информацию, т. е. создавать определённые физические объекты. В основе технологии 3D-печати лежит принцип послойного создания (выращивания) твёрдой модели [1].

Все 3D-принтеры используют один и тот же базовый принцип — построение объекта из тонких горизонтальных слоев материала. Печатающая головка формирует слои, постепенно выращивая из них объект. Она движется только в горизонтальной плоскости. Рабочая платформа служит для размещения объекта при печати, она двигается сверху вниз [2].

Все 3D-принтеры делятся на 2 группы: те, использующие в своем производстве выдавливание или распыление, и те, которые что-то спекают или склеивают.

К первой группе относятся:

• FDM (Fused Deposition Modeling)-принтеры которые выдавливают какой-либо материал слой за слоем через сопло-дозатор. К ним относятся кулинарные принтеры, медицинские, которые печатают «живыми чернилами». Преимущества: высокая точность исполнения прототипа; высокая скорость 3D-печати; возможность использования широкого спектра полимеров; низкая стоимость 3D-печати прототипа [3]. Недостатки: ограничения по допускам размерности 3D-печати; необходимость в постобработке.

• Технология PolyJet: фотополимер маленькими дозами выстреливается из тонких сопел, как при струйной печати, и сразу полимеризуется на поверхности изготавливаемого девайса под воздействием УФ-излучения. Важной особенностью, отличающей PolyJet от стереолитографии, является возможность печати различными материалами. Применение: промышленное прототипирование и медицина. Преимущества: малая толщина слоя (от 16 мкм) и разрешение построения поверхности (до 8000 dpi); возможность многоцветной печати и сочетания материалов с разными свойствами; принтеры могут быть достаточно компактными. Недостатки: для моделей с нависающими или гори-

Актуальные проблемы авиации и космонавтики — 2015. Том 1

зонтально выступающими элементами требуются поддержки, которые приходится тем или иным способом удалять; ограниченный выбор материалов для работы.

• LENS (Laser Engineered Net Shaping): материал в форме порошка выдувается из сопла и попадает на сфокусированный луч лазера, часть порошка пролетает мимо, а та часть, которая попадает в фокус лазера, мгновенно спекается и слой за слоем формирует трехмерную деталь. С помощью этой технологии печатают стальные и титановые объекты. Преимущества: высокая прочность; высокое разрешение печати; устойчивость к высоким температурам; не требует создания поддержки, так как сам порошок и служит подушкой в процессе изготовления. Недостатки: значительные затраты энергии; дорогие расходные материалы и оборудование; требуется чистая атмосфера в рабочей камере, часто это вакуум или инертные газы.

• LOM (Laminated Object Manufacturing): тонкие ламинированные листы материала вырезаются с помощью ножа или лазера и затем спекаются или склеиваются в трехмерный объект, т. е. укладывается тонкий лист материала, который вырезается по контуру объекта, на него укладывается следующий лист и т. д. После этого все листы прессуются или спекаются. Таким образом, печатают 3Б-модели из бумаги, пластика или из алюминия [4]. Преимущества: возможность полноцветной печати с высоким разрешением по осям X и Y; доступность и относительная дешевизна главного расходного материала — бумаги; можно создавать довольно большие модели; для моделей с нависающими или горизонтально выступающими элементами не требуется формирование поддерживающих структур. Недостатки: крайне ограниченный набор материалов для создания моделей; толщина слоя всецело зависит от толщины используемого листового материала, из-за чего модель порой получается грубой, а механическая обработка для сглаживания возможна не всегда, поскольку может привести к расслоению; наличие большого количества отходов; избежать этого можно одновременным изготовлением нескольких небольших образцов; всегда требуется финишная обработка, связанная с удалением лишнего материала [5].

Вторая группа включает в себя:

• SL (Stereolithography) Стереолитография. Есть небольшая ванна с жидким полимером. Луч лазера проходит по поверхности, и в этом месте полимер под воздействием УФ полимеризуется. После того, как один слой готов, платформа с деталью опускается, жидкий полимер заполняет пустоту, далее запекается следующий слой и так далее. После печати таким методом, требуется постобработка объекта — удаление лишнего материала и конструкций, которые позволяют поддерживать напечатанную модель, иногда поверхность шлифуют. Преимущества технологии: высокое разрешение печати; можно получать большие модели, размером до 150*75*55 см и весом до 150 кг; механическая прочность получаемых образцов достаточно высока, они могут выдерживать температуру до 100 °С; наличие мелких элементов; малое количество отходов. Недостатки: ограниченный выбор материалов для изготовления моделей; невозможность цветной печати и сочетания разных материалов в одном цикле; малая скорость печати, максимум 10-20 миллиметров в час по вертикали; очень большие габариты и вес: так, один из SLA-аппаратов 3D SystemsProX 950 весит 2,4 тонны при размерах 2,2*1,6*2,26 м.

• LS (Laser Sintering) Лазерноеспекание. Похоже на SL, только вместо жидкого фотополимера используется порошок, который спекается лазером. Преимущества: широкий спектр материалов, пригодных для использования; позволяет создавать очень сложные модели; скорость в среднем достигает 30-40 мм в час по вертикали; может использоваться не только для создания для мелкосерийного производства. Недостатки: требуются мощный лазер и герметичная камера, в которой создается среда с малым содержанием кислорода; меньшее, чем у SLA, максимальное разрешение; требуется долгий подготовительный этап для прогрева порошка, а затем нужно ждать остывания полученного образца, чтобы можно было удалить остатки порошка; в большинстве случаев требуется финишная обработка [6].

• 3DP (Three Dimensional Printing). На материал в порошковой форме наносится клей, который связывает гранулы, затем поверх склеенного слоя наносится свежий слой порошка, и так далее. На выходе, как правило, получается материал похожий по свойствам на гипс. Используя похожую технологию можно печатать съедобные объекты, например, из сахара или шоколадного порошка. Преимущества: позволяет создавать очень сложные модели без поддерживающих структур; возможность полноцветной печати с высоким разрешением [7]. Недостатки: ограниченное количество материалов, пригодных для использования; в ряде случаев требуется финишная обработка; малая прочность получившихся образцов даже после обработки закрепляющим составом.

Трудно выделить ту или иную технологию печати, поскольку на выбор влияют множество факторов: материал, денежные средства, размеры печати. Можно сказать лишь одно, что до недавнего

времени к 3Б-печати относились с недоверием до того момента, пока не стало возможным печать из прочных металлов, таких как сталь и титан. После этого многие разработчики и ученые иначе посмотрели на это устройство [8].

Специалисты уже сегодня с уверенностью говорят о перспективах объёмной печати. Применение 3Б-печати находит себя в самых неожиданных сферах человеческой деятельности, что ещё раз подчёркивает значимость этой технологии. На сегодняшний день и оборудование, и материалы для 3Б-печати имеют достаточно высокую стоимость, однако его серийное производство позволяет систематически снижать цены, делая доступным приобретение 3Б-принтера бюджетными пользователями.

1. Статьи о 3Б-принтерах [Электронный ресурс]. URL: http://3dpr.ru/statyi (дата обращения: 18.03.2015).

2. Классификация 3Б-принтеров (7 технологий 3Б-печати) [Электронный ресурс]. URL: http://geektimes.ru/post/208906/ (дата обращения: 18.03.2015).

3. Как работает 3Б-принтер: принцип работы трехмерной печати [Электронный ресурс]. URL: http://www.techno-guide.ru/informatsionnye-tekhnologii/3d-tekhnologii/kak-rabotaet-3d-printer-printsip-raboty-trekhmernoj-pechati.html (дата обращения: 18.03.2015).

4. 3Б-принтер для печати металлических объектов [Электронный ресурс]. URL: http://joy4mind.com/?p=12112#ixzz3WYarfJxJ (дата обращения: 18.03.2015).

5. Изготовление объектов методом ламинирования (LOM) [Электронный ресурс]. URL: http://3dprofy.ru/izgotovlenie-obektov-metodom-lamin/ (дата обращения: 18.03.2015).

6. 3Б-печать для «чайников» или Что такое 3Б-принтер? [Электронный ресурс]. URL: http://3dtoday.ru/wiki/3dprint_basics/#.D0.AD.D0.BA.D1.81.D1.82.D1.80.D1.83.D0.B7.D0.B8.D0.BE.D0. BD.D0.BD.D0.B0.D1.8F.D0.BF.D0.B5.D1.87.D0.B0.D1.82.D1.8C2.1 (дата обращения: 18.03.2015).

7. Селективное лазерное спекание (SLS) [Электронный ресурс]. URL: http://3dpr.ru/selektivnoe-lazernoe-spekanie-sls (дата обращения: 18.03.2015).

8. Что такое 3D-принтер и что можно на нём напечатать? [Электронный ресурс]. URL: http://www.aif.ru/dontknows/file/1379601 (дата обращения: 18.03.2015).

© Елистратова А. А., Коршакевич И. С., 2015

Проблемы 3d печати и их решения

Несмотря на то, что 3d печать активно развивается, многие люди не решаются купить 3d принтер и использовать его в своих целях. С чем же это связано? Последнее время постоянно растущее удобство девайсов и простота их использования формирует в нас желания минимально думать и разбираться в устройстве и максимально использовать его на интуитивных методах. Устройства прототипирования только входят в нашу жизнь как повседневный объект использования и только некоторые фирмы предлагают простые в использовании принтеры. Но их цена весьма велика для среднего класса, а более дешевые модели предполагают серьезные навыки в сборке Зд принтера и знаний его функионирования. Эти два фактора отделяют основную массу людей от создания собственных 3д моделей в различных целях.

Но не нужно боятся, все весьма просто. В наших предыдущих статьях Вы легко можете разобраться, как собрать 3d принтер собственными руками или починить его. Здесь же мы опишем проблемы и пути их решения, которые могут возникнуть именно в процессе печати различными типами пластика.

Отлипание пластика от стола.

Это самая распространенная проблема. Отклеится может любой пластик, поэтому не стоит грешить на его качество. Все дело в температуре стола или его материале. Сначала опишем первый фактор. 3d модель не прилипает к столу или отклеивается в процесс печати — недостаточная адгезия первого слоя. Именно то, насколько сильно он прилипнет, будет зависеть оторвется объект или нет. Обеспечить хорошую адгезию можно несколькими способами. Два самых надежных и распространенных, это опыление стола лаком для волос или протирка пивом или квасом. Но это помогает, если материал площадки из стекла. Это кстати наилучший вариант. Если же Вам не повезло и вы стали обладателем металлического стола — не расстраивайтесь. Во-первых, его можно заменить на стеклянный. Во-вторых, его можно покрыть коптоном (дороговато) или молярным скотчем (после чего протереть спиртом и разгладить пузырьки). Но прежде чем делать эти танцы с бубном, что является уже привычным для любого обладателя 3d принтера, необходимо выставить правильную температуру для пластика, которым Вы печатаете.

  • Для ABS 240-250 С / 100-115 С (сопло/стол)
  • Для PLA 240-250 С / 100-115 С
  • Для SBS 220-240 С / 90-100 С

Выставив правильные режим печати и подготовив поверхность скорее всего у Вас не будет проблем с прилипанием, по крайней мере на начальном уровне. Но если Вы печатаете массивную деталь с большой плотностью заполнения, то объект может начать отрываться с краев спустя некоторое время. Это происходит из-за скручивания пластика. Что это такое? Когда пластик горячий — он мягкий. Во время застывания он начинает немного сворачиваться с краев. У каждого филамента разная степень проявления данного эффект, особенно сильно отличается ABS пластик. Поэтому при печтаи данным материалом вокруг модели применяют юбку brim, которую легко задать в Repetier Host. Величину можно выбрать любую, но обычно хватает 1 см. Еще бывает плохое прилипание первого слоя из-за плохой калибровки платформы. Здесь уж полностью Ваша вина — не ленитесь один раз настроить горизонтальное положение стола, потратив 5 минут. Поместите экструдер в любые 4 точки над столом при нулевой позиции по Z. Убедитесь что расстояние до платформы от сопла одинаковое в каждой из них. Идеальное расстояния — когда листок бумаги пролезает между столом и соплом с легкой вибрацией. Применив все эти решения, Вас точно не испугает проблема отклеивания пластика при печати.

Избыточное экструдирование или плохая адгезия слоев.

Данные ошибки печати встречаются довольно часто, особенно у новичков, допустивших ошибки при настройке принтера или слайсинга в Repetier Host. Эти две проблемы носят разный характер, поэтому для их устранения необходимо определится, как именно из них стала причиной плохого качества печати. К счастью, это очень легко определить.

Избыточная экструзия может быть вызвана двумя вариантами. Во-первых, у Вас может стоять в Репитер Хост в конфигурации слайсинга коэффициент экструзии больше 1. Для некоторых пластиков (зависит от производителя) приходится уменьшать данный параметр до 0.8-0.9. Во-вторых, очень часто люди забывают, например, менять в конфиге диаметр сопла при его смене на принтере. Если Вы печатали соплом 0.3, а потом поменяли на 0.4 и запустили тот же файл gcode в печать, то филамента пойдет слишком много. Также может быть, что у вас стоит неправильный диаметр прутка, например, 3 мм, а не 1.75 как у большинства.

Плохая адгезия слоев скорее всего может быть вызвана плохой калибровкой стола. Как уже отмечалось в статье по настройке 3d принтера, между соплом и поверхностью печати должен пролазить лист бумаги с легкой вибрацией. Если же он свободно ходит, то пластик будет висеть в воздухе и копится какое -то время. Либо же слой будут слабо касаться друг друга, что приведет к плохому склеиванию.

Поэтому для решения данных проблем необходимо проверить пару настроек в репитере или же в настройке самого принтера.

Эта проблема тоже часто случается с принтерами. Причем она бывает двух типов — программная ошибка и техническая. Если с первым вариантом все очень легко, то с другим бывают проблемы, если не следовать инструкциям.

Разберемся с первой. Как и в предыдущей проблеме — вся суть в неправильной настройке коэффициента экструзии в Repetier Host. Не важно какими факторами это вызвано, просто попробуйте увеличить данный параметр, особенно если он меньше 1. Также проверьте, что используемый пластик имеет тот же диаметр, что и в конфигурации slic3r. Теперь рассмотрим другой вариант. Чаще бывает так: идет печать, затем, на каком-то слое пластик перестает идти, но экструдер по-прежнему совершает движения печати. Это означает, что засорилась головка или перекрутился пластик в катушке и мотор не может его вытянуть. Распутайте катушку, ослабьте зажимающий пруток механизм и руками продавите на горячую филамент. Он должен достаточно легко плавиться и выходить из сопла. Если не получается продавить, то не думайте и разберите экструдер.

Чаще всего засоряется сопло, особенно если оно меньше или равно 0.3. Поэтому не задумываясь в истиной причине, сразу выкручивайте сопло на горячую (на температуре примерно 200 С, пользуясь двумя плоскогубцами), главное действуйте аккуратно, чтоб не обжечься. На холодную лучше головку экструдера не трогать. Застывший пластик будет препятствовать выкручиванию сопла из хотенда и можно сорвать резьбу, как у кубика, трубки, так и у сопла. После того, как Вы его выкрутили, попробуйте просунуть пруток руками, ослабив зажимающий механизм на входе. Филамент должен очень легко ходить. Задержите пруток на выходе из алюминиевого кубика секнунд на 10, а затем просуньте дальше. Обратите внимание на кончик филамента — он должен стать мягким не более 1 см, все остальное должно быть твердым. В этом случае прочистите сопло или поставьте новое. Чтобы сопло реже засорялось, ставьте на пруток перед входом в экструдер фильтр в виде губки (посудомоечной, например).

Если пруток стал мягким на длине в несколько см, то это значит что у Вас повышенная температура в радиаторе. Это может быть вызвано только одним — плохой работой обдува. Замените или почините вентилятор и будет Вам счастье.

В случае, когда пруток пластика с трудом ходит в экструдере без сопла, необходимо разбирать дальше, а именно выкручивать из радиатора трубку с кубиком. Пруток в радиаторе должен отлично ходить, врятли будет по-другому. Значит проблема сидит в трубке. Кто бы что не говорил, но их нужно покупать с тефлоновой вставкой. Обо всем этом мы писали в предыдущих статьях про 3d принтеры и их настройку и сборку. Данная трубка после длительного использования могла сплавиться и загрязниться. Можете поменять саму тефлоновую вставку или всю трубку. Проверьте, что пруток хорошо ходит внутри нее. После это собираем вся в обратной последовательности и начинаем печать. Если все сделали правильно — то должно работать. Это процесс с опытом не занимает больше 10 минут.

Мусор внутри модельки. Паутина и волоски.

Это все весьма быстро устранить. Первое что может быть — на сопло наляпан лишний пластик, который где-то подцепился и оно его разносит по модельке. Второй вариант — отсутствие Ретрака (втягивания пластика при перемещении в другое место печати через пустоты). Этот параметр очень важен при настройке slic3r, особенно, когда идет печать моделей со стенками. Остатки пластика при перемещениями между областями печати как раз и образуют паутину. Также, сильно сказывается и скорость перемещений, особенно — перемещений без экструзии пластика. Если они в разы больше дефолтных значений конфигурации, то функция ретрака может не успеть втягивать пластик обратно. Поэтому необходимо увеличить его скорость или уменьшить скорость передвижения.

Появление шва в процессе печати.

Данная проблема очень часто портит внешний вид модели и ее точность, особенно аксиально симметричных деталей с периметрами в виде окружностей. Но устранить это проще простого. Причиной появления шва служит режим перемещения с одного периметра на другой. В Репитер Хост в конфигурации есть 3 вида: Nearest, Align и Random.

Дыры на верхних слоях.

Эта проблема связана с тем, что на частично полое заполнение ложится целиковый слой. Естественно, в тех местах, где полость большая, пластик будет провисать или вообще проваливаться. Поэтому есть два выхода. Первый — увеличить плотность заполнения, второй — увеличить количество верхних слоев, что поможет замазать дефекты. Кроме того, можно увеличить и количество внешних периметров. При печати человека с высоким процентом полости, на изгибе плеча, например, будет резкий переход от периметра к верхнему слою, который будет уже ложится не на стенку, а на узор заполнения. Кроме того, увеличения числа периметров придаст прочность полой детали.

Трещины в верхних слоях модели.

Эта проблема тесно связана с предыдущей. Но здесь больше роль играет эффект скручивания. Приводя пример печати человека, а именно его плеча, можно увидеть, что пластик будто кожа, слезает с объекта. Из-за того, что мало периметров и модель очень полая, пластику не за что прилепиться, и он отрывается под силой скручивания. А оно происходит за счет того, что горячий стол уже далеко и идет сильное остывание. особенно такой эффект очень явно проявляет себя на больших полых моделях, напечатанных из АБС пластика.

Смещение слоев в процессе печати.

Данное недоразумение может быть связано с двумя факторами. Первый, самый легко устраняемый, это плохое натяжение ремня той оси, вдоль которой произошло смещение. Вал мотора провернулся, а ремень проскользнул и не переместил платформу или экструдер. Второй причиной может быть драйвер шаговика, который стоит на шилде ардуинки, управляющей Вашим 3d принтером. Необходимо тестером проверить напряжение на нем и сравнить с эталоном для вашего драйвера шагового двигателя. Ток на нем можно увеличить или уменьшить, крутив расположенный рядом болт по часовой или против часовой стрелки соответственно. Если дело все-таки в этом, то готовьтесь в скором времени заменить драйвер на новый.

На этом все, больше серьезных проблем мы не встречали, которые могут случится, если использовать настройки слайсера, которые мы предоставляли в наших статьях. Если у Вас появятся вопросы и проблемы, вы всегда можете обратиться в комментариях к команде RobotON и получить грамотную консультацию!

3D-печать как бизнес: самые выгодные концепции RP-центра

В конце 1980-х, когда аддитивные методы начали получать коммерческое применение, появилось такое понятие, как «центр быстрого прототипирования» (RP-центр) – предприятие, оказывающее услуги с использованием 3D-оборудования. Сегодня 3D-технологии – надежный производственный инструмент, отлично зарекомендовавший себя в различных отраслях, и с развитием 3D-рынка в России подобный сервис становится все более востребованным.

Свой RP-центр есть и у нашей компании. Специалисты iQB Technologies обладают четким и полным пониманием того, какие задачи можно решать с помощью 3D-принтеров и 3D-сканеров в различных отраслях промышленности.

Сегодня мы хотим поделиться своим опытом предоставления услуг на базе центра быстрого прототипирования и дать конкретные рекомендации предпринимателям по успешному развитию такого бизнеса с нуля.

В этой статье мы предоставим слово руководителю RP-центра iQB Technologies Дмитрию Подковырову – специалисту, обладающему обширными знаниями и опытом в области разработки уникальных готовых 3D-решений. Советы нашего эксперта – своего рода бизнес-ключи, которые помогут вам просчитать возможность создания коммерческого проекта и начать зарабатывать на преимуществах передовых технологий.

5 услуг центра быстрого прототипирования

Наш RP-центр располагается в зале площадью 150 кв. м, разделенный на несколько зон – 3D-печати, постобработки, 3D-сканирования, здесь же находятся витрины с образцами наших работ.

Базовые услуги RP-центра:

Соответственно, персонал центра включает специалистов по каждой из технологий 3D-печати, по 3D-сканированию и 3D-моделированию.

Кроме того, мы ввели в оборот новый термин «3D-шеринг» (по аналогии с каршерингом и т.п.). У нас много дорогостоящего оборудования для решения широкого спектра производственных задач. Если клиент планирует купить 3D-принтер или 3D-сканер, мы предлагаем сначала проверить решение той или иной задачи на нашем небольшом производственном участке. Конечно, бюджет на проведение опытных испытаний несоизмерим со стоимостью оборудования, поэтому 3D-шеринг – одна из перспективных стратегий прибыльного бизнеса.

Вам необходимо напечатать макет, прототип или литейную мастер-модель? Мы выполняем заказы по 3D-печати гипсом, воском и фотополимером на оборудовании ведущих производителей! Задайте вопрос или оставьте онлайн-заявку:

Экономичное решение: восковая 3D-печать

3D-печать воском – выгодный выбор для тех, кто предоставляет услуги прототипирования. Создание восковых моделей на трехмерном принтере дает литейным производствам неоспоримые преимущества в плане экономии времени и средств. В первую очередь это касается ювелирных предприятий, поскольку 3D-принтер идеально подходит для печати небольших изделий сложной формы и передачи мельчайших деталей.

Изготовление восковок путем фрезеровки считается самым качественным, но это очень долгий и дорогостоящий процесс. На станке за четыре часа можно сделать одну восковку кольца, а 3D-принтер за это же время напечатает сто моделей.

iQB Technologies предлагает услуги 3D-печати воском, причем тестовую печать мы выполняем бесплатно. Практически каждый день у нас появляются новые заказчики, и принтер работает в круглосуточном режиме. Опробовав один раз восковую 3D-печать, клиенты начинают пользоваться нашими услугами постоянно.

Фотополимерные 3D-принтеры: прочность и идеальное качество

Одни из самых перспективных и распространенных материалов 3D-печати – фотополимеры, из которых можно создавать изделия с совершенно разными свойствами и механическими характеристиками. Из всех аддитивных технологий лазерная стереолитография (SLA) обеспечивает самую высокую прочность моделей и один из лучших показателей точности. Кроме того, объекты из фотополимеров имеют идеальное качество поверхности, а напечатанный прототип можно использовать как готовое изделие.

В нашем RP-центре мы используем, во-первых, недорогую печать на машине ProdWays ProMaker L5000 по SLA-технологии: точность составляет всего 100 микрон, что для изготовления инженерных деталей не годится, но это отличная альтернатива FDM-печати. Во-вторых, компания iQB Technologies стала эксклюзивным дистрибутором в России китайской компании ProtoFab, предлагающей высококачественные и экономичные 3D-принтеры и материалы. У нас работает аддитиная установка SLA600 DLC этого производителя. 3D-принтеры ProtoFab обеспечивают высокую точность и детализацию и прекрасно подходят для создания прототипов, оснастки, выжигаемых мастер-моделей.

Полноцветные модели из гипса

Еще один востребованный вид 3D-печати – гипсовая. Мы печатаем модели гипсовым композитом, получая реалистичные цветные модели с высоким разрешением. Соответственно, основная практическая задача, решаемая с применением печати гипсом, – макетирование. Заказчиками макетов выступают различные архитектурные и строительные организации, образовательные и медицинские учреждения. RP-центр iQB Technologies продает комплексную услугу под ключ – макет, подмакетник, защитный купол из оргстекла и транспортировочный кофр.

Второе направление гипсовой 3D-печати – это изготовление корпоративной сувенирной продукции. Так, недавно мы взяли в работу заказ на печать крупной партии моделей авто Mercedes Benz. Наши специалисты создали 3D-модель по фото, после чего гипсовые «мерседесы» сходят с принтера, как с конвейера. Затем их заливают в кубик из акриловой смолы – и готов оригинальный и эффектный сувенир.

Подведем итоги: бизнес-идеи, которые зарабатывают

Если вы решили открыть свой бизнес, присмотритесь к решениям по 3D-печати фотополимером и гипсом, так как услуги по быстрому созданию макетов, прототипов, литейных моделей из этих материалов стабильно востребованы на рынке. Быстро окупаемым решением будет приобретение воскового принтера, так как многим литейным производствам (особенно ювелирным) выгоднее заказывать печать восковых моделей на стороне. Принтер, рассчитанный на круглосуточную эксплуатацию, позволит выполнять большое количество заказов. Еще одна выгодная бизнес-идея – так называемый 3D-шеринг, когда заказчик перед приобретением 3D-оборудования может протестировать решение необходимой ему задачи в центре быстрого прототипирования.

Насколько прибыльным будет бизнес на базе услуг 3D-сканирования и 3D-моделирования? Заказы на этом рынке постоянно растут, к тому же вы сможете обойтись без крупных первоначальных вложений. Об этом наш эксперт рассказывает во второй части статьи.

Получить более подробную информацию и консультацию по вопросам создания RP-центра вы можете у наших специалистов. Звоните прямо сейчас: +7 (495) 269-62-22.

Ссылка на основную публикацию