Кремень FMZ Реклама
Kremen FMHM Реклама

Скоростной широкоформатный FDM 3D принтер.

3dmechanic
Идет загрузка
Загрузка
09.09.2019
8089
115
Техничка

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

11

Приветствую Вас любители и профессионалы 3d печати. Всем, кто интересуется передовыми технологиями.

Мое имя Александр Козловский. Хотел бы поделится результатами своей разработки. Это кинематика перемещения. Которая может быть применена в 3d печати, высокоточных станках и другом оборудовании.

В статье расскажу о возможностях которая открывает данная технология в 3d печати. Так как, эта тема близка читателям 3dtoday.ru. И интересует многих.

Хочу сразу предупредить, в статье не раскрою суть кинематики. Чтобы была возможность завершить разработку до того, как ее скопируют. Возможно, что данная кинематика сможет заменить существующие.)

И так поехали. Пристегнитесь.)

На основе этой кинематики возможно создание принтеров с высокой скоростью и большой областью печати. Работоспособность кинематики подтверждена изготовлением прототипа.

Но прежде, чем перейти к описанию возможностей данной кинематики. И доказательствам её работоспособности. Хотел бы затронуть тему, для чего нужна крупноформатная печать. Какие сложности возникают при создании таких принтеров. Это важно для понимания, какими качествами должен обладать принтер.

На сегодняшний день, самая распространенная технология 3d печати, это FDM печать. Уже разработано и выпускается большое количество принтеров. На основе различной кинематики. Также под эту технологию выпускается большое разнообразие материалов.

Что бы не уходить от основной темы, сошлюсь на статью dagov о видах кинематики опубликованную на данном ресурсе. В статье подробно описаны виды кинематики. Благодарю dagov .

У разных видов кинематики есть свои плюсы и минусы. И в зависимости от выполняемых задач и стоимости принтера. Пользователи подбирают себе подходящий вариант.

Основные характеристики, по которым оценивается принтер это стоимость, качество, скорость и размер области печати. К сожалению, универсального принтера, сочетающего в себе все эти качества, на рынке пока нет.

Существующая механика принтера не позволяет значительно увеличить скорость и область печати, по объективным причинам. Действуют законы физики.) При увеличении скорости и размера печати, увеличивается инерция при позиционировании экструдера. Что приводит к необходимости увеличения жёсткости рамы принтера, повышению мощности двигателей. Это в свою очередь приводит к необходимости использования качественных направляющих, и других сопутствующих компонентов. Что в свою очередь ведет к удорожанию принтера.

Стоимость принтеров с большой областью печати увеличивается в геометрической прогрессии. При этом даже у дорогих принтеров, представленных на рынке. Относительно низкая скорость печати. Получается замкнутый круг.

Хочу отметить, что для принтеров с большой областью печати, скорость является ключевым показателем. Так-как печатаются большие объемы. Время печати может достигать несколько суток, и даже недель.

О скорости и размере печати современных принтеров можно судить по тому, что представлено на рынке.

Например, один из основных игроков FDM 3d печати, компания BigRep.

Пример скорости печати. youtube.com

Стоимость. 3dtool.ru

О скорости печати и стоимости принтеров можете сделать вывод самостоятельно.

И так как нет достойного предложения на рынке, крупноформатную 3d печать могут позволить себе не многие. Это в свою очередь тормозит развитие связанных с ней направлений.

Задачи широкоформатного FDM 3d принтера.

Выделил бы несколько направлений.

Создание крупных и сложных форм. Корпуса автомобилей, катеров, самолетов, вертолетов, беспилотников. Печать для нужд медицины, протезов, экзоскелетов. Тюнинг и обвесы для авто. Печать пресс-формы для литья и композитов. Создание художественных форм, статуи, элементы декоров, мебели. И многое другое.

Скоростной широкоформатный FDM 3D принтер.

Возможности крупноформатной 3d печати открывают большие перспективы для промышленного и бытового применения. И может ускорить развитие целых отраслей.

Как мне представляется, необходимость в таком инструменте очень большая.

Но возможно ли значительно улучшить характеристики современных принтеров. Снизить стоимость, увеличить скорость и размеры печати. И какие преимущества у предлагаемой кинематики.

Перейдем к характеристикам.

Первый прототип.

Размеры печати до X400хY700хZ300 мм.

Скорость печати внешних, внутренних стенок и заполнение (соты) 170 мм/сек. (кроме первого слоя), ускорение 9000. Прошу прощение за качество. Приходится закрывать механику.

Скорость печати на этом прототипе возможно поднять до 250 мм и более. Потенциал разгона и качества гораздо выше, чем у дельт и дельта роботов. Самых скоростных видов кинематики, представленных на данный момент. Но у них имеются два существенных недостатка. Сложная настройка (геометрические искажения) и относительно малая область печати. У предлагаемой кинематики эти недостатки отсутствуют. 

Фото образца из видео. Размер 60х60 мм.

Скоростной широкоформатный FDM 3D принтер.

Второй прототип.

Тест скорости. Размеры области печати X550хY900хZ600 мм.

Скорость перемещения более 1000 мм/сек. По программе 1400 мм/сек.

В планах.

Данная кинематика позволяет строить 3d принтеры до 2м на ось XY и более. При сохранении скорости. Надеемся достичь скорости печати до 500-1000 мм/сек., в том числе и при сложных стратегиях заполнения. Задача не простая так-как, на печать влияет много факторов. К которым относится и свойства пластика. На втором прототипе уже достигнута скорость холостого хода более 1400 мм/сек,. И это не предел.

Также данная кинематика предполагает создание промышленных принтеров с высокотемпературными камерами для печати промышленными пластиками. Разработан и дорабатывается высокотемпературный экструдер под эти задачи.

Из немаловажных факторов хочу отметить. Что габаритные размеры принтера будут немногим больше области печати. Принтер будет относительно компактным. Стоимость принтера будет значительно ниже существующих аналогов. А по характеристикам значительно их превосходить.

В скором времени планируется постройка прототипа принтера с областью печати 1х2м (или около того). С усовершенствованной кинематикой. Скорость перемещения будет еще выше.

Внешний вид принтера.

Скоростной широкоформатный FDM 3D принтер.

Задавайте вопросы в комментариях. В пределах неразглашения сути кинематики, постараюсь ответить.

Для сотрудничества email: 3dsmechanics@gmail.com

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

11
Комментарии к статье