Прадукцыйнасць вялікага 3D-принтера: хуткасць, памер і дакладнасць

Найбуйнейшы аб’ём друку мадэлі DOWELL DL1824-16 складае 1800 × 2400 × 1600 мм. Гэтая мадэль мае моцны алюмініевы каркас таўшчынёй 80 см, магчымасць высокаскораснага друку — 500 мм/с і высокадакладную аўтаматычную сістэму ўзроўнавання, што забяспечвае аптымальны баланс паміж хуткасцю, памерам і дакладнасцю.

Памер, хуткасць і дакладнасць звычайна прадстаўляюцца як тры незалежныя спецыфікацыі; аднак у 3D-друкарках вялікага фармату гэтыя тры параметры дзеляць адзіны «бюджэт» — гэта значыць, яны ўзаемна абмяжоўваюць адзін аднаго. Палепшэнне аднаго параметра часта патрабуе кампрамісу па двум іншым.

У наступным раздзеле тлумачыцца механіка гэтага «бюджэту» і даюцца рэкамендацыі па прыярытэтах гэтых трох метрык у залежнасці ад канкрэтных патрэб у вытворчасці.

Тры спецыфікацыі — адзіны бюджэт

Noпромысловая 3D друкарня удзержвае ўсе тры параметры на поўнай магутнасці. Паказчык пазіцыянавання 0,02 мм, вымераны на адлегласці 300 мм, і той жа паказчык на адлегласці 2400 мм — гэта не адно і тое ж дасягненне, проста запісанае рознымі лічбамі.

Жорсткасць, рухомая маса і ход узрастаюць разам з аб'ёмам, у той час як сячэнне рамы і круцяны момант матора павінны ўзрасці хутчэй, каб захаваць той жа вынік. Гэта трохбаковы дылема ў адным сказе: любыя два параметры можна атрымаць, а трэці стаў ахвярай кампрамісу. Калі спалучыць вялікі аб'ём з высокай дакладнасцю, то прыдзецца адмовіцца ад хуткасці. Калі спалучыць хуткасць з высокай дакладнасцю, то аб'ём застанецца скромным. Аднак калі спалучыць аб'ём і хуткасць, дакладнасць становіцца адносным паняццем.

Чаму памер павялічвае колькасць гадзін друку хутчэй, чым расце аб'ём

Аб'ём друку 3D-принтера — гэта тое, што пакупнік бачыць у тэхнічных характарыстыках. Філямент — гэта тое, што машына накладвае, і ён павялічваецца ў кубічнай залежнасці. Калі павялічыць дэталь напалову — з аб'ёму 1200 мм да аб'ёму 1800 мм — тая ж геаметрыя будзе змяшчаць у 3,4 разы больш філямента.

Скорасць плаўлення з'яўляецца ўласцівасцю гарачага канца, а не рамы. DOWELL DMplus серыя дасягае максімуму каля 400 грамаў у гадзіну; машыны DMpro, DL і DF утрымліваюць 1 000 грамаў; шнекавы экструдэр DP-A, які запраўляецца грануламі, а не страндамі, дасягае паказчыка 4 000–5 000 грамаў у гадзіну. Павялічэнне працоўнага аб’ёму не павышае межы хуткасці нанясення — яна застаецца на тым жа ўзроўні.

Так што ж дае выкарыстанне 3D-принтера вялікага фармату? Не большую хуткасць у секундах. Ён дазваляе вырабіць дэталь цалкам адным цэлым. Цалкам памерная абалонка, нападрукаваная ў адзін прыём, замяняе чатыры сегменты, якія трэба злучаць, выраўноўваць і апрацоўваць — гэта гадзіны працы, а таксама швы ў любых месцах іх злучэння.

Адлегласць перамяшчэння — гэта падатак на дакладнасць.

Кутавая памылка пераўтвараецца ў лінейную памылку ў прапорцыі да адлегласці. Адзін кутавы мінута няправільнай арыентацыі — непазначны пры візуальным кантролі — зрушвае сопла на 0,47 мм пры перамяшчэнні на 1600 мм і на 0,06 мм пры перамяшчэнні на 200 мм. Нішто ў машыне не змянілася. Змяніўся толькі працоўны аб’ём.

Tarmična rast padlaie pado takim samym pravilam. Stal' paŭzvialajecca pryblizna na 12 mikrametraŭ na metr pry kazhdym stupenni Celsija, tamu ramka daŭžynioj 1800 mm adchylajecca pryblizna na 0,065 mm pry kalyvanii tэмпературы ў майstarni na trzy stupieni, a ramka daŭžynioj 300 mm adchylajecca na 0,011 mm. Adno i tое ж лік, nadrukavanaje na dvukh spetsyfikacyjakh, pryčym tолькі адно z іkh застаецца праўдзівым пасля таго, як майстарня нагрэваецца.

Tаму заява ab 0,02 mm нічога не значыць, пакуль яна не суправаджаецца адлегласцю і тэмпературай. A 3D-принтер у вялікім формате якая адказвае на абодва пытанні, апісвае выраб; тая, што не адказвае ні на адно з іх, апісвае бруклет.

Adchylenni rastzie z treciaj ступені даўжыні прамежку

Balka, падтрымліваемая з абодвух канцоў, прагінаецца ў кубе непадтрымліваемай даўжыні: калі павялічыць прамежак удвая, то сярэдзіна апусціцца ў восем разоў больш пры той самай сячэнні. Гэта арыфметыка, якая ляжыць у аснове кожнай таўстай рамкі ў гэтай катэгорыі, і прычына, па якой пад серыяй DL знаходзіцца цяжкая рамка шырынёй 80 мм.

Памеруйце гэта да палажэння карэты з дакладнасцю да сотых міліметра на адлегласці больш за метр ад яе падшыпнікаў, і жорсткасць павінна быць дасягнута дзе-небудзь: стальны прафіль дадае масу, маса павялічвае сілу, неабходную для руху, а гэтая сіла ў канчатковым выніку перадаецца на раму. Маторы тормаза на тых жа восх утрымліваюць карэту ў палажэнні пры спыненні, таму гравітацыя не ўплывае на паміжрухавыя перамяшчэнні.

Дзе вялікі станок набывае хуткасць і дзе ён не можа гэта зрабіць

Два рычагі вызначаюць, наколькі хутка завяршаецца вытворчасць вялікай дэталі: колькі матэрыялу можа расплаўляць хотэнд і на колькі шырокім можа быць слой. Абедзве гэтыя рашэнні залежаць ад самой дэталі.

Поўнаразмерная абалонка, якую будзе шліфаваць, фарбаваць ці злучаць, рэдка патрабуе тонкага паверхневага слоя, таму яна можа працаваць з адваротам для ніткі дыяметрам 1.2 мм або 1.6 мм, або з адваротам для гранул дыяметрам 3.0 мм, укладваючы глыбокі слой. Аднак паверхня злучэння на той жа дэталі не можа гэта рабіць. Гэта і ёсць практычнае кампраміснае суадносіны паміж хуткасцю і дакладнасцю: шырокі адварот забяспечвае хуткасць і грубасць, а грубасць азначае страту дакладнасці ў любым паверхні, якая павінна сутыкнуцца з іншай паверхняй.

Дакладнасць пазіцыянавання — гэта толькі адзін з трох уваходных параметраў дакладнасці ў гэтым маштабе, і часта ён не з’яўляецца найбуйнейшым. Другі — гэта змяншэнне памераў: ABS і ASA змяншаюцца пры астыганні прыкладна на 0,5–0,8 %, што непрыкметна на кронштэйне памерам 20 мм, але вырашальна на поўнапамернай абалонцы, дзе адтуліны пад болты, размешчаныя на адлегласці 1500 мм адзін ад аднаго, могуць апынуцца на адлегласці да 12 мм ад тых месцаў, якія вызначаны ў файле. Трэці — гэта сама бэдка, якая не можа адлюстраваць элемент, тонейшы за яе ўласную шырыню. А выsoка Präzision 3D-друкар з воссю 0,02 мм усё роўна не забяспечвае пасадкі, калі гэтыя два ўваходныя параметры не кантролююцца.

Ранжаванне па памеры, хуткасці і дакладнасці ў залежнасці ад вырабу

Пачніце там, дзе дапускі не з’яўляюцца праблемай: поўнапамерныя абалонкі, шаблоны і інструменты. Шырокі дыяпазон дапушчальных адхіленняў прымаецца па ўсіх трох параметрах, а таксама даступны найбольшы дыяметр адтуліны, таму вырашальніцкімі з’яўляюцца габарыты машыны і яе здольнасць да плаўлення матэрыялу. Дадайце раму, якая супраціўляецца прагіну, і спіс будзе поўным — высокая дакладнасць тут не з’яўляецца вырашальнай характарыстыкай.

Прылады, шаблоны і зборныя ўзлы змяняюць гэта. Ключавым крытэрыем з’яўляецца ўзаемазаменнасць — дзесяты выраб павінен падыходзіць да першага, а крэпёжныя элементы павінны супадаць, таму кантроль з адваротным сувязям і дакладнасць пазіцыянавання, прыведзеная на пэўнай адлегласці, маюць большую важнасць за дадатковы працоўны аб’ём. Іх прыроднае месца — прыбор са сярэднім памерам будаўнічай зоны, а не найбуйнейшы ў цэху.

Дэталі для партыйнага вырабу тягнуць у іншым кірунку: тонкі атвёртак, скромны працоўны аб’ём і прыярытэт хуткасці. Тонкія атвёрткі і вялікія працоўныя аб’ёмы супярэчаць адзін аднаму — кожная чыткая дэталь зменшвае шырыню экструдаванай ніткі, а кожны тонкі пласт падоўжвае працэс. Дэталі трэба вырабляць на меншым прыборы, а поўнапамерныя вырабы — на буйным.

Толькі адзіночныя сярэднія партыі выраба патрабуюць збалансаванасці: сярэдні працоўны аб’ём, сярэдні дыяпазон тэмператур плаўлення і дапуск, пазначаны ў міліметрах, а не сотых долях міліметра.

Галоўнае завяршэнне

Адзін прыбор не можа адначасова быць моцным па ўсіх трох паказчыках: адзіная рама, маса і ход вызначаюць кошт. А буйнакаштавы 3D-прынтэр купе частку ў адным асобе і плаціць гадзіны за гэта — плюс дапуск, які пашыраецца з кожным метрам праезджанага шляху.

Наша майстэрня займае 12 000 м², і мы выдаткавалі больш за 12 гадоў на стварэнне гэтых машын; 220+ тэхнікаў абслугоўваюць 9600+ супрацоўнічаючых кліентаў — даволі доўга, каб ведаць, якая з трох патрэбна для канкрэтнай задачы.

Дасланьце нам частку, яе крытычныя памеры і колькасць — нашы інжынеры паведомяць вас пра мадэль і дапуск, якія яны прапануюць.