Vad avgör formstabilitet i stora 3D-skrivare

I världen av industriell 3D-utskrift , bör framgång definieras som mer än att bara slutföra en utskrift. Den riktiga testen är dock den dimensionella stabiliteten, det vill säga ett utskrivet föremåls förmåga att behålla en exakt form och storlek, från digital design till färdig fysisk del. I industriell användning kan även en liten avvikelse orsaka funktionsfel vid montering eller under drift. Vilka är då de grundläggande ingenjörsmässiga principerna som gör det möjligt för en stor 3D-skrivare att erbjuda denna avgörande noggrannhet och pålitlighet? Hemligheten ligger i den kombinerade hårdvaran med mekanisk robusthet, värmehantering och moderna styrsystem.

Vikten av strukturell styvhet

I grunden för dimensionell stabilitet ligger en skrivardesign. En skrivare i storformat innehåller rörliga delar som rör sig över ganska långa avstånd. Ramen bör inte böja sig eller vibrera under utskrift, vilket är mycket viktigt. Därför är en stabil ram tillverkad av högkvalitativa material absolut nödvändig. Luoyang Dowell Electronics Technology Co., Ltd. använder en förtjockad 80 mm slitstark ram med förstärkta hörn för att skapa en ram med hög vrid- och sidostyrka, vilket förhindrar att den rörliga plattformen skakar eller förflyttas vid höghastighetsdrift eller utskrift med hög belastning. Målet är att bygga en helt solide bas som skiljer utskriftsprocessen från yttre störningar för korrekt stabilisering och skydd – här kan du förvänta dig att allt är lika exakt som ett plus ett.

Avancerad rörelsesystemdesign

Och naturligtvis är en styv ram meningslös utan ett system som lika effektivt kontrollerar rörelsen. Valet av rörelsekomponenter avgör positionsnoggrannheten. För att eliminera spel och möjliggöra upprepade rörelser med ultraprecisionsnoggrannhet krävs linjärguider med slipade kulspindlar eller remsystem. Högupplösta stegmotorer och sofistikerade regleralgoritmer används också och bidrar till ökad noggrannhet. Det är dessa två system, som tillsammans i samklang med varandra, kan säkerställa att tryckhuvudet/rörliga plattformen rör sig dit de ska med precision och noggrannhet, lager för lager. Denna noggranna kontroll av rörelsebanan är en av faktorerna som förbestämmer den totala toleransen hos komponenterna.

Behärskning av termodynamik

Styrning av termisk och dimensionell sammanfogning, särskilt med termoplastiska material, är förmodligen det svåraste problemet att hantera. När saker blir varma expanderar de; när de svalnar drar de ihop sig. I en bygjkammare med hög volym kan deformation, vridning och krull uppstå, liksom uppkomsten av inre spänningar. Detta måste övervinnas genom en kontrollerad utskrivningsmiljö. Den slutna byggmiljön används generellt där rummets/kammarens temperatur hålls konstant och utskriften inte utsätts för drag och temperaturförändringar. Alla våra skrivare är utrustade med uppvärmda plattformar för utskrift, vilket gör att skrivaren kan skriva ut bottenlagret utan att behöva kyla materialet i botten. Exakt kontroll av den termiska miljön i varje utskriftsfas minskar betydligt intern mekanisk spänning, vilket i sin tur minimerar vridning och deformation.

Noggrannhet i materialhantering och programvara

Stabilitet är då en funktion av exakt extrusions- och avsättningsbeteende. Det är viktigt med en enhetlig materialflöde. Detta innebär ett kvalitetsextrudersystem med förmåga att smälta och mata filament utan plötslig smältning eller utskriftshål. Skrivarprogramvaran är lika viktig också. Under skivning används avancerade algoritmer för att skapa en optimerad G-kod för 3D-skrivaren som kan maximera utskriftshastigheten och ge mer exakta utskrifter med lägre energiförbrukning av skrivar­motorerna. Denna digitala plattform för skrivaren ansvarar för varje fysisk aspekt av dess samverkan för att tillverka ett 3D-objekt som exakt matchar sin digitala motsvarighet på skärmen.

Kort sagt, tacksamheten för stora 3D-utskrifter beror inte på en enda egenskap, utan snarare på hela ingenjörsinsatsen som erbjuds. Det kräver en sådan engagemang för strukturell stabilitet, fin motorstyrning, smart värmehantering och sömlös programvara att det nästan verkar otroligt. Hos Luoyang Dowell Electronics Technology Co, Ltd integrerar vi alla dessa insikter i design och utveckling för att leverera DOWELL3D-skrivar-system som kan möta de hårda krav som ställs inom industriell tillverkning med additiv tillverkning.