Здравствуйте! В статье разберём принцип работы Pulsing Release Module 2 — опционального модуля для фотополимерных принтеров HeyGears Reflex первой и второй серий. Производитель заявляет, что устройство позволяет уменьшить усилие отрыва детали от плёнки, сократить количество поддержек и повысить общее качество печати.

Наша цель — проверить достоверность этих утверждений, провести тесты и наглядно представить результаты. И доступно объяснить, как работает модуль. 

С вами 3DVision, поехали!

Содержание:

Что такое Pulsing Release Module?

Как это работает?

Комплектация и подключение

Тестирование

Методы тестирования

Тестирование

Итоги тестирования

Что такое Pulsing Release Module?

Для удобства будем использовать сокращение PRM. Его применение позволяет работать с более широким спектром материалов и добиваться более высокого качества печати. Разберёмся, каким образом достигается улучшение качества. Ниже приведены сведения от производителя.

1. Отличное качество поверхности даже на столбиках диаметром меньше 1 мм.

2. Менее видны линии слоёв.

3. Появляется возможность печатать нависания с углом до 10° без поддержек.

4. Чёткая проработка мелких деталей даже при печати крупных и массивных изделий.

5. Общая площадь точек контакта поддержек уменьшается на 25–54%, что уменьшает время постобработки. 

6. За счёт снижения усилия отрыва требуется меньшее количество поддержек. Это приводит к уменьшению расхода смолы на поддержки на 20–60 % при сохранении исходного качества печати.

PRM 2 позволяет существенно уменьшить усилие отрыва — в среднем примерно на 50 %. Это положительно сказывается на общем качестве печати и даёт возможность применять полностью автоматические настройки как для процесса печати, так и для формирования поддержек.

Модуль PRM 2 совместим только с ванной Pulsing Release Resin Tank — она оснащена двухслойной плёнкой и системой воздуховодов. В ходе исследований HeyGears добились того, что плёнка колеблется равномерно, сохраняя одинаковую частоту колебаний по всей площади печати.

Ванна Pulsing Release Resin Tank

Как это работает?

В процессе печати PRM циклически изменяет состояние двухслойной плёнки в ванночке — надувает и сдувает её. За счёт этого формируется увеличенный угол отрыва, что позволяет заметно снизить усилие, необходимое для отделения детали от плёнки.

Конец информации производителя. 

Подведём итог. С PRM 2 нам обещают:

1. Меньше поддержек на 20-60% в зависимости от материала
2. Меньше на 50% усилие отрыва
3. Уменьшение площади контакта поддержек на 25-52%
4. Возможность печатать самоподдерживающиеся нависания с углом до 10°
5. Лучше качество печати

Комплектация и подключение

Прежде чем перейти к тестированию устройства, займёмся его распаковкой. PRM 2 поставляется в картонной коробке вместе с ванной — эти компоненты неразделимы. В стандартной ванночке отсутствуют воздуховоды и двухслойная плёнка, необходимые для работы модуля.

Внутри находятся:

1. PRM 2
2. Ванна Pulsing Release Rsin Tank
3. Кабель питания и воздуховод
4. Наклейки для воздуховодов. На тот случай, если заводские оторвутся от ванной.
5. Инструкция и гарантийный талон на английском.

Модуль выглядит, как коробка со скруглёнными углами. 

На задней стороне расположены разъёмы для подключения питания и воздуховода.

В устройстве есть отверстие,для забора окружающего воздуха. Оно расположено под крышкой и закрыто заглушкой. Для правильной работы модуля заглушку требуется убрать.

Подключение простое: достаточно подсоединить кабель питания и воздуховод к нужным разъёмам на принтере и модуле.

Когда модуль включён, он светится синим.

Остаётся заменить стандартную ванну на ёмкость Pulsing Release Resin Tank. Тогда оборудование будет готово к работе.

Эта ванна отличается от оригинальной наличием двухслойной плёнки и отверстий для воздуха. На представленной выше картинке указанные отверстия выделены красным цветом. В этих местах нужно клеить наклейки из комплекта поставки.

Тесты

Методы тестирования

В слайсере для принтеров HeyGears не предусмотрена корректировка настроек смолы доступны только готовые профили материалов (у Reflex RS есть возможность печатать любыми смолами и менять параметры печати, но в тестировании будут учитываться только материалы HeyGears). Для печати смолой PAS10 её требуется выбрать на этапе создания проекта. Это гарантирует объективность результатов тестирования, поскольку исключается риск ошибки при установке времени экспозиции и иных параметров.

Вспомним, что, по заявлениям HeyGears, меняется с установкой PRM.

1. Уменьшается количество поддержек на 20-60% в зависимости от материала.
2. Уменьшается на 50% усилие отрыва.
3. Уменьшается площадь контакта поддержек на 25-52%.
4. Появляется возможность печатать самоподдерживающиеся нависания с углом до 10°.
5. Повышается качество печати.

Как будем измерять каждый из параметров?

1. В слайсере отображается информация о массе изделия,благодаря чему можем узнать массу поддержек. Загрузим модель в Blueprint с профилем без PRM и сравним массу до и после добавления поддержек. Затем проведём аналогичную процедуру с профилем, включающим PRM.
2. Площадь контакта поддержек сравним тоже в слайсере. Настройки поддержек по умолчанию зависят от PRM: для смолы PAS10 диаметр контакта равен 0,28 мм без PRM и 0,24 мм с PRM.
3. Усилие отрыва измерили с использованием тензодатчиков принтера. Для сопоставления результатов были использовали графики усилий прижима и отрыва, которые формируются слайсером по завершении печати.
4. Возможность печати нависаний определим напечатанным тестом.
5. Поскольку объективная оценка общего качества печати может вызвать вопросы, мы представим фотографии деталей, напечатанных с применением PRM и без него. Это позволит наглядно сопоставить результаты.

Визуализируем полученные данные в виде графиков — это поможет оценить соответствие измеренных значений и теоретических.

Для сравнения качества и нависаний напечатаем тестовые модели:

• Тест усадки Harz Labs
• Тест скорости HeyGears
• Тест нависаний с углом до 85°
• Шар диаметром 25 мм
• Прямоугольный параллелепипед 50×25×5 мм
• Бюст Геральта из Ривии.

Три последние модели напечатаем с автоматическими поддержками, остальные от стола. Все изделия, за исключением бюста, разместим на одном столе.

Бюст — отдельно.

При настройке автоподдержек будем использовать параметры «по умолчанию», которые отличаются при печати с PRM и без него. 

Тестирование

1 и 2. Масса поддержек и площадь контакта.

В слайсер загрузили три проекта: 

Художественное изделие — бюст Геральта, 

Мелкие детали — шар и параллелепипед, 

А также одну крупную деталь — параллелепипед. 

В каждом проекте формировали автоподдержки как с применением PRM, так и без него. Делали скриншоты, фиксирующие модель принтера, используемый материал, массу изделия с поддержками и параметры поддержек. После этого меняли профиль материала и повторяли процедуру, продолжая до исчерпания списка материалов, совместимых с PRM и без него. Затем меняли модель принтера и проводили весь цикл заново. Данные, отражённые на скриншотах, вносили в таблицу для последующего анализа.

Примеры скриншотов ниже:

Здесь видна информация о точке контакта, её глубине, диаметр ствола поддержек, принтер, материал и масса изделия. 

Для этого же материала — информация о массе, для изделий другой геометрии.

И для одного большого «кирпича».

Общее фото скриншотов.

В следующем разделе подробно разберём представленную информацию.

3. Усилие отрыва.

По итогам тестовой печати в слайсере сформированы графики. Для сопоставления усилия отрыва графики наложены друг на друга с учётом размерностей. Графики синего цвета соответствуют печати с PRM, чёрного — без него.

Графики после печати стола с тестовыми деталями. 

Графики после печати Геральта. 

На изображениях крупно выделены максимальные усилия отрыва. Видно, что при печати без PRM они примерно вдвое выше. При рассмотрении полного графика заметно, что чёрная линия (печать без PRM) располагается ниже в обоих случаях. Поскольку слайсер не предоставляет данные об усилии отрыва по отдельным слоям, результаты представлены исключительно в графическом виде.

Изображение от производителя, чтобы вспомнить, что обещают:.

Вначале наши графики похожи на картинку, дальше — нет. 

4. Возможность печати нависаний до 10°.

Напечатали тестовые образцы из различных материалов, с PRM и без него. Полученные результаты представлены на фотографиях.

Из‑за отсутствия подписей различить образцы, напечатанные с PRM и без него, затруднительно. Детали, изготовленные с применением PRM, — верхняя левая и нижняя правая.

Тестовые образцы напечатаны из PARP 10 Orange Clay, PAS 10 и PAM 10.

PAS 10. Один тест напечатан с PRM, другой без.

При использовании PAS 10 нет никакой разницы в печати нависаний с PRM и без него.

5. Общее качество печати.

Ниже две левые детали напечатаны с PRM, остальные без него.

1. Бюсты:

Уровень общего качества печати варьируется в рамках возможностей материала. В остальном результаты сопоставимы. Детализация сохранена на всех образцах, все элементы корректно пропечатаны, размеры соблюдены.

2. Шары:

На их примере пытались увидеть разницу, которая изображена на картинке производителя:

Кадрировали фотографии:

PARP10 Orange Clay с PRM

PARP 10 c PRM

PARP 10

PAM10

PAWW10

Разница минимальна, и заметна только на большом приближении. 

3. Параллелепипеды:

Сравниваем боковые кромки. Кроме цвета, отличий не находим.

4. Тесты скорости HeyGears:

Сравниваем «Общее качество». Вторая и третья слева детали напечатаны из идентичного материала, одна с PRM, другая без.

PARP10 Orange Clay c PRM

PARP 10 c PRM

PARP 10

PAM10

PAWW10

5. Тесты точности для одного и того же материала:

C PRM

Без PRM

Результаты с PRM и без отличаются на значение погрешности.

Итоги тестов

Визуализируем собранные данные и отразим выявленные различия на графиках.

1. Относительная разница в массе поддержек — для деталей трёх видов. Показано, на сколько процентов масса поддержек при печати без PRM превышает аналогичный показатель при использовании PRM.

Наблюдается разное поведение материалов: в одних случаях масса поддержек остаётся на прежнем уровне, в других фиксируется её уменьшение, в третьих — рост. 

Средние показатели демонстрируют снижение массы поддержек при работе с PRM: 

• для Reflex 2 Pro оно составляет 3,82%, 
• для Reflex 2 — 7,05%,
• для Reflex и Reflex Turbo — 10,68%,
• для Reflex RS и RS Turbo — 8,82%.

Эффект от применения PRM присутствует, при этом его выраженность отличается в зависимости от принтера.

Производитель заявляет, что применение PRM позволяет сократить количество поддержек на 20–60% в зависимости от материала. Результаты объективных испытаний демонстрируют иной диапазон: в отдельном случае (например, при работе с PAB10 на Reflex Turbo) фиксируется увеличение массы на 35%, в других — снижение до 52%. Производитель оперирует максимальными значениями, мы тоже.

2. Поскольку отсутствует возможность проанализировать усилие отрыва для каждого слоя, в работе используются ранее представленные графики. Согласно им, максимальные усилия отрыва снижаются на 137%, тогда как среднее значение усилия показывает рост.

3. На графиках представлены абсолютные значения диаметров точек контакта. Они приведены для различных материалов с применением PRM и без него.

Влияние PRM на диаметр точки контакта варьируется: для одних материалов эффект практически отсутствует, для других прослеживается отчётливое воздействие. В усреднённых показателях диаметр точки контакта при использовании PRM уменьшается: 

• на 1,08 % для Reflex 2 Pro, 
• на 5,59 % для Reflex 2, 
• на 15,58 % для Reflex и Reflex Turbo,
• на 19,10 % для Reflex RS и Reflex RS Turbo. 

Как и ранее, наиболее выраженное влияние PRM наблюдается на моделях Reflex и Reflex RS.

Площадь контакта поддержек, согласно производителю, уменьшается на 25-52% при печати с PRM. Анализ показал, что площадь контакта в худшем случае увеличивается на 12,5%, в лучшем — уменьшается на 56,25%.

4. Влияния PRM на нависания не выявлено.

5. «Общее качество печати» также осталось без видимых глазом изменений. 

Общий вывод сводится к тому, что заявленные производителем показатели не являются существенно завышенными, однако базируются на максимальных значениях, реализуемых лишь при работе с отдельными материалами. В прочих ситуациях заметного сокращения числа поддержек добиться не удаётся.

Влияние PRM на Reflex’ы второй серии практически отсутствует, тогда как для моделей Reflex и Reflex RS эффект от его применения выражен отчётливо. При этом для выявления ощутимой разницы и тем более для окупаемости модуля потребуется израсходовать значительный объём смолы, не менее нескольких десятков литров.

Вместе с тем PRM расширяет спектр совместимых материалов: он позволяет работать с эластомерами, выжигаемыми и инженерными составами. В качестве опционального модуля, расширяющего технологические возможности оборудования, решение оправдано; рассматривать его преимущественно как инструмент экономии смолы нецелесообразно.

На этом у нас всё. Если вам интересен подобный формат — дайте знать в комментариях, что ещё нам проанализировать. С вами были 3DVision, спасибо, что дочитали до конца!

Реклама. OOO "3Д Вижн". ИНН: 7802253640