'Горячий конец' 3D-принтера Faberant Cube, или кое-что о высокотемпературном экструдере на 340°C и удвоении точности на FCoreXY

Уважаемые читатели! Некоторые из вас слышали про 3D-принтер Faberant Cube с удвоением точности, однако большинство не в курсе, что это за аппарат и на что он способен. Сейчас мы, его разработчики, начинаем серию статей об этом 3D-принтере.

Итак, напомним, что Faberant Cube - это 3D-принтер российской разработки, который выпускается с 2018 года. Принтер обладает полностью закрытой камерой, что позволяет печатать прочные термостойкие детали из Поликарбоната и Нейлона. Также поддерживается Полипропилен, Полиуретан, ABS, PLA, FLEX, Rubber, HIPS, PVA, SBS, PETG. Нагрев стола до 170°C, цельнометаллического экструдера до 340°C.

Корпус сделан из стали толщиной 2 мм. Двигатели XYZ вынесены из камеры печати и вместе с электроникой расположены в отдельном охлаждаемом отсеке. Область печати составляет 200х200х245 мм. Используется оригинальная система перемещения с удвоением точности - FCoreXY. Принтер разработан для длительной коммерческой эксплуатации, при этом он с успехом используется в образовательных учреждениях, а также в личных целях.3D-принтеры Faberant Cube постоянно улучшаются. Разработчик следит за просьбами пользователей по тем или иным улучшениям, за последними разработками в области 3D-печати, ведется постоянная работа по повышению технических характеристик, качества и удобства принтеров. Например, в данном ценовом сегменте, только у этого принтера стол греется до столь высокой температуры как 170°C, а цельнометаллический экструдер (горячий конец) до 340°C, что позволяет печатать практически всем ассортиментом пластиков, включая высокотемпературный нейлон и поликарбонат.

А зачем же греть стол так сильно? Дело в том, что чем выше температура плавления пластика, тем сильнее должен греться стол и окружающий воздух в камере, иначе изделие при печати отклеится от стола из-за усадки и печать прервется. Так, у поликарбоната температура экструдера при печати может достигать 310°С. Если мелкие детали могут быть напечатаны при температуре стола в 130°С, то средние уже от 150°С, а крупные удержатся на столе только при 170°С. Нагревательный стол 3D-принтера Faberant Cube

В экструдере используется оригинальный термобарьер, который не нужно выкручивать из радиатора при замене сопла, достаточно ослабить один винт и весь блок нагрева легко вытаскивается для быстрой замены. Также для удобства пользователя, кроме автоматической смены пластика, предусмотрена ручная подача с помощью боковой ручки. Это очень сильно облегчает обслуживание принтера. Блок нагрева 3D-принтера Faberant CubeУстройство экструдера 3D-принтера Faberant Cube

Принтер изначально разрабатывался как закрытый, поэтому у него нет торчащих вверх проводов и трубок, и нет увеличивающего объем камеры 'аквариума' сверху, как у других производителей.

Принтер закрывается сверху и спереди быстросъемными дверками. При использовании большого количества принтеров, предусмотрена возможность их установки друг на друга для создания 'печатных стен'.3D-принтеры Faberant Cube в одном из колледжей г. Новосибирска.

Что касается кинематики, то в Faberant Cube используется собственная оригинальная разработка - система перемещения с удвоением точности - FCoreXY.

Классическая CoreXY превосходит кинематику типа H-Bot, которая применяется в большинстве подобных принтеров, за счет того, что в ней полностью скомпенсированы 'перекосы' осей при перемещениях. Из-за перекосов в H-Bot такие принтеры могут качественно печатать лишь будучи собранными на дорогих линейных направляющих. Принтеры же на CoreXY прекрасно печатают на более доступных цилиндрических направляющих. Кстати, к этом принтере используются качественные направляющие из Швеции производства SKF.

Сложностью реализации систем на классической CoreXY является то, из-за особенности конструкции, два ремня должны перекрещиваться. Чтобы они не касались друг друга при работе, используются разные решения.Принципиальная система перемещений FCoreXY

Красные и синие линии - ремни.

В новой системе FCoreXY используется решение с двумя уровнями, где ремни идут параллельно один над другим и не пересекаются. Некоторые шкивы в этой конструкции также располагаются в два уровня друг на другом на одной оси и занимают меньше места, чем в классической CoreXY.

Важным отличием FCoreXY стало то, что разработчики повернули моторы осями в горизонтальную плоскость, что позволило улучшить компоновку остальных элементов. При этом, двигатели XYZ вынесены из камеры печати и скрыты в техническом отсеке с принудительной вентиляцией. Стоит отметить, что практически у всех других принтеров эти двигатели находятся в камере печати и могут перегреваться. В 3D-принтере Faberant Cube такого не произойдет.

Для повышения точности, в системе FCoreXY используются дополнительные блоки, которые удалось разместить очень компактно, без существенного увеличения размеров всей конструкции. Уравнения перемещений показывают, что точность системы FCoreXY может быть в 4 раза выше классических систем (см. уравнения перемещений на схеме).

Для примера: при перемещении ремней моторами ΔA и ΔB на 10 см каждый, суммарно 20 см, получаем перемещение экструдера принтера ΔХ всего на 5 см, т.е. в 4 раза меньше, а значит точнее.

Если обычные принтеры печатают с точностью 0,1 мм по осям XY, то принтер на FCoreXY может печатать с точностью в 4 раза выше - 0,025 мм по осям XY.Реализация FCoreXY для 3D-принтера Faberant Cube

По оси Y используются толстые направляющие диаметром 10 мм,

по оси Х - более тонкие диаметром 8 мм

В результате использования системы на FCoreXY, 3D-принтер Faberant Cube может печатать очень точно геометрически, а поскольку слои укладываются с высокой точностью по XY, то видимая боковая поверхность изделий, образуемая периметрами слоев, получается визуально очень ровной, а изделие - качественным.

Кроме улучшенной кинематики по двум осям XY, модернизации подвернулась и третья ось Z. Так, чтобы получить максимально одинаковые по высоте слои и максимальное качество печати, для 3D-принтера Faberant Cube разработан специальный редуктор для оси Z с соотношением 1 к 2.5. Это значит, что высота слоев при печати будет в 2.5 раза более точной, чем на других принтерах без редуктора.

А теперь примеры того, как может печатать Faberant Cube:Печать материалом PLA от Стримпласт Печать материалом PLA от СтримпластПечать материалом PLA от СтримпластСложносоставная деталь, печать за один раз. PLA от СтримпластПечать материалом UltraPET от СтримпластПечать мягким материалом FLEX от СтримпластПечать Полипропиленом от ПринтПродукт

Это далеко не все, что хотелось показать и рассказать о принтере! Если вам не хватило подробностей про 'горячий конец', то в следующий раз мы расскажем об очередных улучшениях в самой последней версии 3D-принтера Faberant Cube, а их поверьте, не мало! Новая электроника, модернизированный экструдер и другое уже в производстве!

Если вас заинтересовал этот принтер, то сообщаем, что новая модель уже продается по предзаказам, желающие могут встать в очередь на производство под заказ, либо дождаться наличия принтеров.

Гарантия на 3D-принтер Faberant Cube составляет 1 год.

Цену на 3D-принтер Faberant Cube можно посмотреть на сайте производителя.Заказ на 3D-принтер можно отправить разработчикам на почту (в свободной форме) info@faberant.ru Статья для тех, кто готов погрузиться в технические детали и узнать, как спроектирован Faberant Cube. Подробнее о том, зачем нужен нагревательный стол и закрытая камера. Для специалистов - статья про печать полипропиленом на Faberant Cube.Вопросы, пожелания, комментарии просим отправлять на почту производителя (в свободной форме) info@faberant.ruЗа проектом можно следить тут:

www.faberant.ru | ВКонтакте | Youtube | InstagramСпасибо за внимание!