3D-принтеры со сдвоенными экструдерами и кинематикой IDEX: преимущества и недостатки

1. Комбинирование двух цветов или материалов

Двойной экструдер позволяет выращивать двухцветные модели, либо использовать два материала одновременно, например основной и опорный, тем самым получая более красочные или более сложные изделия.

Похожих результатов можно добиться и одним экструдером, вручную меняя филамент. В то же время при попеременном использовании разных материалов, например акрилонитрилбутадиенстирола (ABS) и термопластичного полиуретана (TPU), ручная смена филамента может быть очень хлопотной и сопряженной с риском брака из-за разных требований к настройкам 3D-печати. В таких случаях может быть целесообразнее печатать детали по частям разными материалами, а затем склеивать вместе.

2. Отделяемые и растворимые опоры

Пожалуй, главная причина, по которой люди покупают двухэкструдерные 3D-принтеры — возможность построения легко отделяемых и растворимых поддержек. Удаление опорных структур по завершении 3D-печати может быть весьма трудоемким, да еще и с риском повреждения поверхностей.

Специализированные материалы для построения отделяемых опор создаются с упором на низкую адгезию и высокую хрупкость, чтобы их можно было отделять от моделей с минимальным усилием.

Альтернативный вариант — опорные материалы, растворимые в воде или специфичных химикатах. Наиболее часто в такой роли используется водорастворимый поливиниловый спирт (PVA). Этот полимер очень гигроскопичен и быстро распадается при прямом контакте с водой, что служит преимуществом при 3D-печати изделий сложной геометрической формы, когда удалить опоры из внутренних полостей вручную не представляется возможным, зато можно удалить растворимые поддержки водой и получить качественные, гладкие поверхности без следов от опорных структур.

3. Дополнительные функции

Двойные экструдеры также открывают доступ к дополнительным режимам работы. Например, в резервном режиме модель печатается одним экструдером, но если материал заканчивается или возникает какая-либо неисправность вроде пробки в хотэнде, 3D-принтер переключается на второй экструдер и продолжает работу.

4. Программное обеспечение

Построить двухэкструдерную аддитивную систему не так уж и сложно, сложнее создать подходящее программное обеспечение. Рост популярности двухэкструдерных 3D-принтеров напрямую связан с постепенным развитием функциональности слайсеров: современные, развитые алгоритмы позволяют оптимизировать траектории укладки и ретракты двух экструдеров, а также назначать конкретные участки моделей к построению тем или иным хотэндом. Все это сделало двухэкструдерные 3D-принтеры более удобным и надежными, способствуя росту популярности таких систем.

5. Недостатки двойных экструдеров

С ростом индустрии 3D-печати настольные 3D-принтеры стали более доступными и удобными в эксплуатации. Двойные экструдеры также стали привычным функционалом многих бюджетных аддитивных систем, что позволило большему числу пользователей оценить преимущества двухэкструдерной 3D-печати на практике. В то же время у этой технологии имеются некоторые недостатки:

Перекрестное загрязнение и столкновения. При двухцветной 3D-печати деактивированный экструдер может «сопливить» — сливать расплав через сопло из-за остаточного тепла и тем самым вызывать загрязнение модели и/или рабочей поверхности. В крайних случаях образующиеся на моделях наплывы даже могут приводить к столкновениям сопел с печатаемыми изделиями, что чревато отрывом последних от столика.

Повышенные трудозатраты и расходы на обслуживание. Два экструдера означают двойные затраты на чистку и ремонт.

Сокращение доступного рабочего объема. Экструдеры занимают определенную длину оси X, а это означает, что при оснащении двумя головками эффективная ширина доступного рабочего объема сокращается на соответствующее значение.

С повышенными трудозатратами и сокращением рабочего объема ничего не поделать, но проблемы с перекрестным загрязнением решаемы. Обычно это делается за счет точной настройки ретракта в слайсере, дополнительно в конструкцию 3D-принтеров могут быть заложены устройства для запирания или вытирания сопел при холостом перемещении.

Топ-3 крупноформатных настольных 3D принтеров

3DiY Stratex 350

3D-принтер Stratex 350 от московской компании 3DiY собран на кинематике CoreXY и оснащен прочным, жестким стальным корпусом с рельсовыми направляющими по всем трем осям и максимально облегченной балкой и кареткой. Такая схема практически устраняет вибрации даже на высоких ускорениях. По бокам расположены прозрачные панели, обеспечивающие отличный обзор во время 3D-печати.

Аппарат работает на все более популярной прошивке Klipper. Электроника включает 32-разрядную плату MKS Monster и одноплатный компьютер Raspberry Pi. Для удаленного наблюдения за рабочими процессами предусмотрена бортовая веб-камера.

Пользовательский интерфейс вполне удобен: пятидюймовый цветной сенсорный экран дополнен двумя кнопками, управляющими питанием и подсветкой, а сам дисплей позволяет регулировать температуру экструдеров, выбирать файлы и предварительно подготовленные профили, протягивать филамент, вручную управлять движением каретки, просматривать логи, запускать автоматическую калибровку, и так далее. Соединения включают USB-порт для накопителей и модуль беспроводной связи (Wi-Fi).

С менее привередливыми материалами проблем быть не должно: закрытая камера все же помогает стабилизировать температуру воздуха во время печати и снижать усадку, а размер области построения достигает впечатляющих 350х350х700 мм. Хотэнд оснащен износостойким соплом из закаленной стали стандартным диаметром 0,6 мм, хотя доступны и другие варианты с возможностью быстрой замены..

Flashforge Guider 3 Plus

Flashforge Guider 3 Plus задуман как увеличенная версия профессионального 3D-принтера Guider 3, хотя отличия проявляются не только в размере области построения, но и конструкции: например, столик перемещается уже не по двум, а по четырем шестнадцатимиллиметровым цилиндрическим направляющим из-за возросшей максимальной массы изделий — до тридцати килограмм. Рабочий объем достигает 360х360х600 мм.

Система полагается на кинематику CoreXY и построена на мощной металлической раме с толстыми фрезерованными плитами в основании и верхней части. Жесткость конструкции позволяет развивать скорости укладки до 250 мм/c — не рекорд, но вполне неплохой, а главное стабильный результат.

Экструдер только один, хотя отсеки в задней части вмещают две катушки, видимо с расчетом на появление двухэкструдерной версии. Сухие отсеки плотно закрываются и оборудованы датчиками влажности и нишами для силикагеля. Здесь же располагается HEPA-фильтр с вытяжным вентилятором. Столик подогревается до 120°С и имеет адгезионное покрытие BuildTak. Крепится столик удобными и надежными поворотными зажимами. Калибровка выполняется в автоматическом режиме с построением карты высот: юстировка как таковая не требуется, необходимо лишь определить нули по оси Z.

Интерфейс включает большой, семидюймовый дисплей со «смартфонным» дизайном кнопок и подсказками по всем основным операциям, также предусмотрена веб-камера для удаленного наблюдения. Прозрачные боковые и верхняя панель обеспечивают отличный обзор невооруженным глазом. Для подготовки цифровых моделей к 3D-печати предлагается использовать фирменный слайсер Flashprint с облачной интеграцией.

Raise3D Pro3 Plus

Как и в случае с Flashforge Guider 3, линейка Raise3D Pro3 включает базовую модель Pro3 и крупноформатную Pro3 Plus с увеличенным до 300х300х605 мм рабочим объемом. Явное преимущество перед конкурентом от Flashforge — второй экструдер, позволяющий использовать специализированный опорные материалы, например водорастворимый поливиниловый спирт. Это значительно снижает трудозатраты на постобработку при 3D-печати изделий сложной геометрической формы, да и в целом повышает допустимую комплексность геометрии.


В сравнении с предыдущим поколением Pro2 повышены температурные характеристики: хотэнды прогреваются до 300°С, а столик — до 120°С максимум. Этого достаточно для работы с большинством полимеров за исключением наиболее тугоплавких. Камера закрытая, но не термостатированная, в задней части установлен вытяжной вентилятор с HEPA-фильтром. Калибровка выполняется посредством датчика BL Touch и ручной юстировки платформы, но с помощью подсказок, а карту высот система выстраивает уже самостоятельно. Рабочей поверхностью служит гибкий коврик с металлическим основанием для крепления на магниты, встроенные в платформу.

Пользовательский интерфейс улучшен в сторону повышения удобства эксплуатации и интерактивности: пользователям предлагаются подсказки при калибровке и настройке оборудования, напоминания о необходимости планового технического обслуживания, а также варианты решения проблем, возникающих в ходе эксплуатации. Дополнительный функционал включает датчики заправки и обрыва филамента, веб-камеру, автоматическую паузу при открытой дверце, а также аварийную остановку.

Источник:
3dtool

Полное Руководство по 3D Сканированию: Как Выбрать Лучший 3D Сканер для Ваших Нужд

3D сканирование стало одной из самых востребованных технологий в различных отраслях, от инженерии и производства до искусства и медицины. Если вы задумались о покупке 3D сканера, но не знаете, с чего начать, то эта статья для вас. Мы расскажем, как выбрать лучший 3D сканер, на что обратить внимание при покупке и какие ключевые характеристики учитывать. Узнайте все о 3D сканерах и получите полезные советы по их использованию.

Что такое 3D сканирование?


3D сканирование — это процесс создания трёхмерной цифровой модели объекта с помощью специального оборудования — 3D сканера. Технология позволяет с высокой точностью захватывать геометрию объекта и преобразовывать его в цифровой формат, который может быть использован для дальнейшего анализа, модификации или печати на 3D принтере.

Основные типы 3D сканеров

1. Лазерные 3D сканеры
Лазерные 3D сканеры используют лазерный луч для измерения расстояния до поверхности объекта. Они обеспечивают высокую точность и могут использоваться для сканирования объектов с мелкими деталями. Эти сканеры часто применяются в промышленности, археологии и реставрации.

2. Световые 3D сканеры (структурированный свет)
Эти сканеры используют проекцию световых узоров на поверхность объекта для создания трёхмерной модели. Световые сканеры особенно хороши для сканирования больших объектов и дают высокое разрешение при относительно быстрой скорости работы.

3. Фотограмметрия
Фотограмметрия использует фотографии, сделанные под разными углами, для создания 3D модели. Это один из самых доступных методов 3D сканирования, который не требует дорогостоящего оборудования. Однако его точность часто зависит от качества фотографий.

4. Контактные сканеры
Эти устройства физически касаются поверхности объекта, чтобы определить его форму. Контактные сканеры чаще используются в машиностроении для измерения деталей с очень высокой точностью.

Ключевые характеристики при выборе 3D сканера

1. Точность и разрешение
Одним из самых важных параметров при выборе 3D сканера является его точность и разрешение. Эти характеристики определяют, насколько точно сканер может воспроизвести детали объекта. Если вам требуется сканировать мелкие детали, то обратите внимание на сканеры с высоким разрешением.

2. Скорость сканирования
Время, затраченное на сканирование объекта, может сильно различаться в зависимости от модели сканера. Некоторые устройства могут сканировать за несколько секунд, тогда как другие могут требовать значительно больше времени. Скорость сканирования особенно важна при работе с крупными объектами или в условиях, когда время имеет критическое значение.

3. Размер и портативность
Если вам необходимо сканировать объекты в разных местах, обратите внимание на портативные модели 3D сканеров. Такие устройства обычно легче и компактнее, чем стационарные сканеры, и их проще транспортировать.

4. Совместимость с программным обеспечением
Убедитесь, что выбранный вами 3D сканер совместим с программным обеспечением, которое вы планируете использовать для обработки данных. Некоторые сканеры поставляются с собственным ПО, другие могут быть интегрированы с популярными платформами для 3D моделирования.

5. Стоимость
Цена 3D сканера может варьироваться от нескольких сотен до десятков тысяч долларов. Определите ваш бюджет и выберите устройство, которое лучше всего соответствует вашим требованиям и финансовым возможностям.

Популярные модели 3D сканеров на рынке

1. Artec Eva — это один из самых популярных ручных 3D сканеров на рынке. Он использует технологию структурированного света и обладает высокой точностью и скоростью сканирования. Подходит для сканирования средних и крупных объектов.

2. FARO Focus — лазерный 3D сканер, предназначенный для профессионалов. Он обеспечивает точное сканирование и идеально подходит для применения в архитектуре, строительстве и промышленности.

3. HandySCAN 3D — портативный лазерный сканер, который идеально подходит для использования в условиях, требующих мобильности и высокой точности. Он используется в авиации, автомобилестроении и многих других отраслях.

Советы по использованию 3D сканеров


- Правильная подготовка объекта
Перед сканированием убедитесь, что объект подготовлен: удалите пыль и грязь, обеспечьте хорошее освещение, если используете световые или фотограмметрические сканеры.

- Использование калибровки
Регулярно калибруйте свой 3D сканер, чтобы обеспечить точность и консистентность измерений.

- Практика и терпение
3D сканирование может требовать практики, особенно если вы новичок. Не бойтесь экспериментировать с настройками и методами, чтобы достичь наилучших результатов.