बड़े पैमाने के 3डी प्रिंटर का प्रदर्शन: गति, आकार और सटीकता

डाउएल का सबसे बड़ा निर्माण आयतन (मॉडल डीएल१८२४-१६) १,८०० × २,४०० × १,६०० मिमी है। इस मॉडल में एक मज़बूत ८० सेमी मोटा एल्युमीनियम मिश्र धातु फ्रेम, ५०० मिमी/सेकंड की उच्च गति छपाई क्षमता और एक उच्च-सटीक स्वचालित समतलीकरण प्रणाली शामिल है, जो गति, आकार और सटीकता के बीच आदर्श संतुलन सुनिश्चित करती है।

आकार, गति और सटीकता को आमतौर पर तीन स्वतंत्र विशिष्टताओं के रूप में प्रस्तुत किया जाता है; हालाँकि, बड़े प्रारूप के ३डी प्रिंटरों में , वे सभी एक ही "बजट" को साझा करते हैं—अर्थात् वे एक-दूसरे को प्रतिबंधित करने वाले संसाधन हैं। किसी एक पहलू को बेहतर बनाने के लिए अक्सर अन्य दो पर समझौता करना पड़ता है।

अगला खंड इस "बजट" के कार्यप्रणाली की व्याख्या करता है और आपकी विशिष्ट उत्पादन आवश्यकताओं के आधार पर इन तीनों मापदंडों को कैसे प्राथमिकता देने के बारे में मार्गदर्शन प्रदान करता है।

तीन विशिष्टताएँ, एक बजट

Noऔद्योगिक 3D प्रिंटर तीनों को पूर्ण शक्ति के साथ धारण करता है। ३०० मिमी की यात्रा के दौरान मापी गई ०.०२ मिमी की स्थिति निर्धारण आकृति और २,४०० मिमी की यात्रा के दौरान उसी आकृति को बनाए रखना एक ही उपलब्धि नहीं है, बस अलग-अलग संख्याएँ लगाई गई हैं।

कठोरता, गतिशील द्रव्यमान और यात्रा सभी आकार के साथ बढ़ते हैं, जबकि फ्रेम का अनुभाग और मोटर टॉर्क को समान परिणाम बनाए रखने के लिए और तेज़ी से बढ़ना होगा। यह एक वाक्य में त्रिकोणीय समस्या है: कोई भी दो चीज़ें प्राप्त की जा सकती हैं, और तीसरी को समझौते के रूप में स्वीकार करना होगा। एक बड़े आकार को कड़ी सहिष्णुता के साथ जोड़ें, तो आप गति को छोड़ देते हैं। गति को कड़ी सहिष्णुता के साथ जोड़ें, तो आकार सीमित रहता है। हालाँकि, आकार और गति को एक साथ लेने पर सटीकता एक सापेक्ष शब्द बन जाती है।

क्यों आकार छपाई के घंटों को आकार के विस्तार से भी तेज़ी से बढ़ाता है

3D प्रिंटर की निर्माण मात्रा वह है जो खरीदार विशिष्टता पत्रक से पढ़ता है। फिलामेंट वह है जो मशीन जमा करती है, और यह घन के अनुपात में बढ़ता है। किसी भाग को आधा बड़ा करें — 1,200 मिमी के आकार से 1,800 मिमी के आकार तक — और समान ज्यामिति 3.4 गुना अधिक फिलामेंट ले लेती है।

गलन दर हॉटएंड का गुण है, फ्रेम का नहीं। DOWELL DMplus श्रृंखला यह प्रति घंटे लगभग 400 ग्राम की दर से शिखर पर पहुँच जाता है; DMpro, DL और DF मशीनों में 1,000 ग्राम की क्षमता है; DP-A स्क्रू एक्सट्रूडर, जिसे स्ट्रैंड के बजाय पेलेट्स से फीड किया जाता है, 4,000–5,000 ग्राम तक पहुँच जाता है। एनवलप को बड़ा करने पर भी जमाव की सीमा वही रहती है।

तो वास्तव में एक बड़े प्रारूप का 3D प्रिंटर क्या प्रदान करता है? यह कोई तेज़ दूसरा सेकंड नहीं देता। यह एक ही टुकड़े में एक भाग देता है। एकल चलान में छपा गया पूर्ण-आकार का शेल, चार खंडों के संयोजन, संरेखण और समाप्ति को प्रतिस्थापित करता है — जो कि घंटों का कार्य है, साथ ही जहाँ भी संयोजन होता है, वहाँ एक सीम भी होती है।

सटीकता पर यात्रा दूरी कर है

कोणीय त्रुटि, दूरी के अनुपात में रैखिक त्रुटि में परिवर्तित हो जाती है। एक आर्क-मिनट का गलत संरेखण — जो कि दृश्य जाँच में अदृश्य है — नॉज़ल को 1,600 मिमी की यात्रा में 0.47 मिमी और 200 मिमी की यात्रा में 0.06 मिमी विस्थापित कर देता है। मशीन के संबंध में कुछ भी नहीं बदला है। एनवलप बदला है।

तापीय प्रसार भी उसी नियम का पालन करता है। स्टील प्रति मीटर प्रति डिग्री सेल्सियस लगभग १२ माइक्रोमीटर लंबा हो जाता है; अतः एक १८०० मिमी फ्रेम तीन डिग्री के कार्यशाला तापमान परिवर्तन के दौरान लगभग ०.०६५ मिमी विस्थापित हो जाता है, जबकि एक ३०० मिमी फ्रेम केवल ०.०११ मिमी विस्थापित होता है। दो विशिष्टता पत्रकों पर एक ही संख्या छपी है, परंतु कार्यशाला के गर्म होने के बाद केवल एक ही सत्य रहती है।

इसीलिए ०.०२ मिमी का दावा तब तक कुछ नहीं कहता जब तक कि उसके साथ एक दूरी और तापमान नहीं दिया गया हो। एक large format 3d printer जो दोनों प्रश्नों का उत्तर देता है, वह एक निर्माण का वर्णन करता है; जो कोई भी प्रश्न नहीं सुलझाता, वह केवल एक प्रचार पत्रक का वर्णन करता है।

विक्षेपण फैलाव के घन के साथ बढ़ता है

दोनों सिरों पर समर्थित एक बीम असमर्थित लंबाई के घन के अनुसार झुकती है: फैलाव को दोगुना करने पर, समान अनुभाग में मध्य बिंदु का झुकाव आठ गुना अधिक हो जाता है। यही गणित इस श्रेणी के प्रत्येक मोटे फ्रेम के पीछे है, और यही कारण है कि DL श्रृंखला के नीचे एक ८० मिमी भारी ड्यूटी फ्रेम स्थापित किया गया है।

इसे एक कैरिज की स्थिति पर मापा जाता है जो अपने बेयरिंग्स से एक मीटर से अधिक, सौवें मिलीमीटर तक की सटीकता से निर्धारित की जाती है, और दृढ़ता कहीं न कहीं से आनी चाहिए: स्टील सेक्शन द्रव्यमान जोड़ता है, द्रव्यमान उसे हिलाने के लिए बल जोड़ता है, और वह बल फ्रेम पर वापस लगता है। कैरिज के रुकने पर उन्हीं अक्षों पर लगे ब्रेक मोटर्स स्थिति को स्थिर रखते हैं, इसलिए गति के बीच के अंतराल में गुरुत्वाकर्षण का कोई अधिकार नहीं होता।

एक बड़ी मशीन कहाँ गति प्राप्त करती है, और कहाँ नहीं

दो लीवर बड़े भाग के पूरा होने की गति निर्धारित करते हैं: हॉटएंड कितनी तेज़ी से पिघला सकता है, और बीड को कितना मोटा रखा जा सकता है। दोनों ही निर्णय उस भाग के बारे में होते हैं।

एक पूर्ण आकार का शेल, जिसे रेतने, रंगने या जोड़ने के लिए तैयार किया जाएगा, को आमतौर पर एक सूक्ष्म सतह की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए यह १.२ मिमी या १.६ मिमी के फिलामेंट बोर या ३.० मिमी के पैलेट बोर के साथ चल सकता है और गहरी परत लगा सकता है। लेकिन उसी भाग पर लगने वाला एक मिलान वाला फलक ऐसा नहीं कर सकता। यही व्यावहारिक रूप से गति-सटीकता का सौदा है: चौड़ा बोर तेज़ और मोटा होता है, और मोटापन किसी भी सतह के लिए सहिष्णुता की लागत है जिसे किसी अन्य सतह के साथ मिलाना होता है।

स्थिति की सटीकता इस स्केल पर तीन सटीकता इनपुट्स में से केवल एक है, और अक्सर यह सबसे बड़ी नहीं होती। सिकुड़न दूसरी है: जब एबीएस और एएसए ठंडे होते हैं, तो वे लगभग ०.५–०.८% तक सिकुड़ जाते हैं, जो २० मिमी के ब्रैकेट पर अदृश्य होता है, लेकिन पूर्ण आकार के शेल पर निर्णायक होता है, जहाँ १५०० मिमी दूर स्थित बोल्ट के छेद फ़ाइल में निर्दिष्ट स्थान से १२ मिमी तक विचलित हो सकते हैं। तीसरी सटीकता बीड़ की खुद की है, जो अपनी चौड़ाई से भी अधिक सूक्ष्म किसी विशेषता को नहीं बना सकती। एक उच्च शुद्धता वाला 3D प्रिंटर जिसका अक्ष ०.०२ मिमी है, वह भी फिट नहीं होगा यदि उन दोनों इनपुट्स को नियंत्रित नहीं किया गया हो।

कार्य-टुकड़े के आधार पर आकार, गति और सटीकता की रैंकिंग

वहाँ से शुरू करें जहाँ सहनशीलता समस्या नहीं है: पूर्ण आकार के शेल, पैटर्न और टूलिंग। तीनों पर एक उदार बैंड स्वीकार्य है और सबसे चौड़ा बोर उपलब्ध है, इसलिए मशीन का निर्णय एन्वलप और पिघलने की क्षमता के आधार पर होता है। एक ऐसा फ्रेम जो विक्षेप का प्रतिरोध करे जोड़ दें, और सूची पूरी हो जाती है — यहाँ सूक्ष्म सहनशीलता निर्णायक कारक नहीं है।

फिक्सचर, जिग्स और मेटिंग असेम्बलीज़ इसे उलट देते हैं। अदला-बदली की क्षमता परीक्षण है — दसवाँ भाग पहले वाले के साथ फिट होना चाहिए — और फास्टनर्स को सही ढंग से लाइन अप करना होगा, इसलिए क्लोज़्ड-लूप नियंत्रण और दूरी पर दिया गया सटीक स्थान निर्धारण अधिक महत्वपूर्ण है, जो अतिरिक्त एन्वलप की तुलना में श्रेष्ठ है। इनका प्राकृतिक स्थान मध्यम आकार के निर्माण के लिए है, न कि फर्श पर सबसे बड़े आकार के लिए।

बैच में बनाए गए विस्तृत भाग विपरीत दिशा में खींचते हैं: एक सूक्ष्म बोर, एक मामूली एन्वलप और गति को प्रथम स्थान दिया जाता है। सूक्ष्म बोर और बड़े एन्वलप एक-दूसरे के विरुद्ध हैं — प्रत्येक स्पष्ट विशेषता बीड को संकरा करती है और प्रत्येक पतली परत कार्य को लंबा करती है। विस्तृत भागों के लिए छोटी मशीन उपयुक्त है; पूर्ण आकार के भागों के लिए बड़ी मशीन उपयुक्त है।

केवल एकल-उपयोग के मध्यम आकार के उत्पादन के लिए संतुलन की आवश्यकता होती है: मध्यम आकार का एन्वलप, पिघलने की सीमा का मध्य भाग, और टॉलरेंस बैंड को मिलीमीटर में, शतांश में नहीं, उद्धृत किया जाता है।

निष्कर्ष

एक ही मशीन तीनों क्षमताओं में एक साथ मजबूत नहीं हो सकती: एक ही फ्रेम, द्रव्यमान और यात्रा की सीमा का बिल वही वहन करती है। एक बड़े पैमाने का ३डी प्रिंटर एक हिस्सा एक टुकड़े में खरीदता है, और उसके लिए घंटों का शुल्क लगाता है — साथ ही प्रत्येक मीटर यात्रा के साथ विस्तारित होने वाली एक सहनशीलता पट्टी।

हमारी वर्कशॉप १२,००० वर्ग मीटर के क्षेत्रफल में फैली हुई है और हमने इन मशीनों के निर्माण में १२ वर्षों से अधिक समय बिताया है; २२०+ तकनीशियन ९,६००+ सहयोगी ग्राहकों का समर्थन करते हैं — इतना लंबा समय जो यह जानने के लिए पर्याप्त है कि किसी दिए गए कार्य के लिए तीनों में से कौन-सा विकल्प वास्तव में आवश्यक है।

हमें हिस्सा, उसके महत्वपूर्ण आयाम और मात्रा भेजें — हमारे इंजीनियर मॉडल और वह सहनशीलता पट्टी निर्दिष्ट करके आपको उत्तर देंगे जिसके लिए वे मूल्य अंकित करेंगे।