Hvad bestemmer dimensionel stabilitet i store formater 3D-printere

I verdenen af industriel 3D print , succes bør defineres som mere end blot at fuldføre et print. Den egentlige test er imidlertid den dimensionelle stabilitet, altså i hvilket omfang det udskrevne objekt bevarer en nøjagtig form og størrelse fra den digitale design til det færdige fysiske emne. I industriel brug kan selv en lille afvigelse forårsage fejl ved samling eller under drift. Hvad er da de grundlæggende ingeniørmæssige principper, der gør det muligt for en stor 3D-printer at levere denne afgørende nøjagtighed og pålidelighed? Hemmeligheden ligger i den kombinerede hardware med mekanisk robusthed, varmehåndtering og moderne styresystem.

Betydningen af strukturel stivhed

I bunden af dimensionel stabilitet ligger en printerkonstruktion. En printer i stort format indeholder bevægelige dele, der bevæger sig over ret store afstande. Rammen bør ikke bøje eller vibrere under udskrivning, hvilket er meget vigtigt. Derfor er en solid ramme fremstillet af nogle højtkvalitetsmaterialer absolut nødvendig. Luoyang Dowell Electronics Technology Co., Ltd. anvender en fortykket 80 mm holdbar ramme med forstærkede hjørner for at skabe en ramme med høj torsions- og tværstivhed, så den bevægelige plade ikke ryster eller flytter sig under højhastighedsdrift eller tryk med stor belastning. Målet er at skabe en helt solid base, der adskiller udskrivningsprocessen fra ydre påvirkninger for korrekt stabilisering og beskyttelse. Du kan forvente, at alt vil være lige så præcist som én plus én.

Avanceret bevægelsessystemkonstruktion

Og selvfølgelig er et stift chassis ubrugeligt uden et system, der lige så effektivt kan kontrollere bevægelser. Valget af bevægelsesanordninger bestemmer positionsnøjagtigheden. For at eliminere spil og muliggøre gentagelse af bevægelser med ekstrem præcision er lineærledninger med slibede spindler eller bæltesystemer nødvendige. Højopløselige stepmotorer og avancerede styrealgoritmer anvendes også og bidrager til øget nøjagtighed. Det er disse to systemer, som når de kombineres i harmoni med hinanden, kan sikre, at printeksen/bevægelsesplatformen bevæger sig nøjagtigt dertil, hvor de skal, og lag på lag applikeres med præcision. Denne omhyggelige kontrol med bevægelsesbanen er en af de faktorer, der forudbestemmer den samlede toleranceniveau for dele.

Mestrings af termisk dynamik

Styring af termisk og dimensionel sammenføjning, især med termoplastiske materialer, er måske det sværeste problem at håndtere. Når ting bliver varme, udvider de sig; når de køler af, trækker de sig sammen. I et bygerum med høj produktionskapacitet kan der opstå forvrængning, bukning og krølle samt dannelse af indre spændinger. Dette skal overvindes ved at skabe et kontrolleret printmiljø. Det lukkede byggerum anvendes generelt, hvor rummets/​kammerets temperatur holdes konstant, og printet ikke udsættes for træk og temperatursvingninger. Alle vores printere er udstyret med opvarmede printplader, hvilket tillader printeren at udskrive den nederste lag, uden at materialet i bunden behøver at køle af. Præcis kontrol med det termiske miljø i hver fase af printprocessen reducerer betydeligt den indre mekaniske spænding og minimerer derved bukning og deformation.

Nøjagtighed af materialehåndtering og software

Stabilitet er derfor en funktion af den nøjagtige ekstrusions- og afsætningsadfærd. Det er vigtigt med en jævn materialestrøm. Dette omfatter et kvalitetsfuldt ekstrusionssystem, der kan smelte og føde filament uden pludselig smeltedown eller udskrivningshuller. Printersoftwaren er ligeledes vigtig. Under skæringen bruges avancerede algoritmer til at oprette en optimeret G-kode til 3D-printeren, der kan maksimere printets hastighed og give mere præcise prints ved at bruge mindre energi i printermotorerne. Denne digitale bagbone i printer er ansvarlig for hvert fysisk aspekt af, at det fungerer i samklang for at producere et 3D-objekt, der nøjagtigt svarer til dets digitale modstykke på skærmen.

Kort sagt skyldes stort format 3D-printing dette ikke én enkelt egenskab, men snarere den samlede ingeniørkunst, som den byder på. Det kræver så stor dedikation over for strukturel stabilitet, fin motorstyring, intelligent termisk styring og problemfri software, at det næsten er utroligt. Hos Luoyang Dowell Electronics Technology Co, Ltd integrerer vi alle disse indsigter i design og udvikling for at levere DOWELL3D-printsystemer, der kan opfylde de krav, som industriel additive produktion stiller.