Der 3D-Druck ist in den letzten Jahren günstiger und zuverlässiger geworden. Anfängerfreundliche Materialien wie PLA und PETG haben die Herstellung zu Hause einfacher denn je gemacht. Leider ist der eigentliche 3D-Druckprozess nach wie vor sehr langsam und erfordert in vielen Fällen mehrere Tage dauernde Druckvorgänge.
Warum arbeiten 3D-Drucker immer noch so langsam, obwohl sie den Verbrauchern bereits seit über einem Jahrzehnt zur Verfügung stehen? verifizieren Arten des 3D-Drucks, von denen Sie nicht wussten, dass sie existieren.
Die Antwort liegt in den technischen und produktionstechnischen Herausforderungen, die den 3D-Druck kommerziell rentabel machen. Werfen wir einen Blick auf diese Herausforderungen und die vielversprechenden Technologien, die den 3D-Druck für alle schneller machen könnten.
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Die Druckplattform bewegt sich nicht schnell
Der Grund hierfür liegt vor allem in der Einführung eines typischen 3D-Druckers für Verbraucher. Wenn Sie bei Amazon nach XNUMXD-Druckern suchen, erhalten Sie Ergebnisse, die kaum voneinander zu unterscheiden sind. Es handelt sich um ein bedauerliches Nebenprodukt von XNUMXD-Druckern für den Verbraucherbereich, die auf dem Prusa iXNUMX-Design basieren. Es scheint keinen besseren Ansatz für die Massenproduktion kostengünstiger Drucker zu geben. Leider geht dieses Streben nach Rentabilität auf Kosten der Geschwindigkeit.
Werfen wir einen kurzen Blick auf den Antriebsstrang des Prusa i3, um zu verstehen, warum.
Im Verbrauchersegment für 3D-Druck handelt es sich im Durchschnitt vor allem um preiswerte Geräte, da diese nicht komplex sind. Diese Einfachheit erstreckt sich auch auf das Bewegungssystem. Beispielsweise umfasst die X-Achse den Druckkopf, der sich entlang der Länge des V-förmigen Aluminiumschlitzes bewegt. Die Z-Achse wiederum bewegt die gesamte X-Achsen-Baugruppe auf und ab. Dies mag zwar schwer erscheinen, stellt jedoch kein großes Problem dar, da sich 3D-Drucker nur selten entlang der Z-Achse bewegen, jeweils nur um Bruchteile eines Millimeters.
Allerdings ist die Y-Achsen-Konfiguration dieser Drucker definitiv nicht optimal. Diese fragile Achse hat die gewaltige Aufgabe, die gesamte Plattform zu bewegen, die gleichzeitig die schwerste Komponente im 150D-Drucker ist. Für einen schnellen Druck ist es am besten, wenn die beweglichen Komponenten möglichst leicht sind. Es ist bereits schwierig, einen XNUMX g schweren Druckkopf schnell zu bewegen und dabei eine Genauigkeit im Mikrometerbereich aufrechtzuerhalten.
Stellen Sie sich nun vor, Sie würden dasselbe stattdessen mit einer 1.5 kg schweren Plattform tun. Kein Wunder also, dass 3D-Drucker im Prusa-iXNUMX-Design umgangssprachlich auch als Bedside-Drucker bezeichnet werden.
Was passiert überhaupt, wenn man schnell druckt?
Wir haben herausgefunden, warum ein herkömmlicher 3D-Drucker langsam ist. Was aber, wenn wir die Softwarebeschränkungen für die Druckgeschwindigkeit deaktivieren und trotzdem schneller drucken? Die Fähigkeit, sich schnell zu bewegen, belastet die Schrittmotoren enorm und führt zu einer Überhitzung. Die Druckqualität ist das erste Opfer im Kampf zwischen einem schwachen Motor und der widerspenstigen Masse einer schweren Plattform. Dies äußert sich in Unebenheiten oder Schatten, die durch übermäßige Vibrationen beim schnellen Drucken verursacht werden.
In extremen Fällen können 3D-Druckerkomponenten mit der Zeit vibrieren. Zwar lässt sich das Nachziehen der Schrauben problemlos durchführen, doch beim schnellen Drucken mit dem Prusa iXNUMX kommt es häufig zu irreversiblem Verschleiß der Bauteile, die die Bewegung verursachen. Am stärksten betroffen sind die billigen V-Slot-Riemenscheiben, die im Antriebssystem solcher Drucker verwendet werden. Kunststoffräder, die auf V-förmigen Schienen auf Aluminiumlegierungen laufen, unterliegen bei hohen Druckgeschwindigkeiten einem erheblichen Verschleiß.
Ein typischer 3D-Drucker auf Basis des Prusa iXNUMX-Designs kann nicht schnell und mit der erforderlichen Qualität oder langfristigen Zuverlässigkeit drucken. Aber was ist mit Druckern, die auf unterschiedlichen Designs basieren? Es muss doch sinnvolle und geeignete Alternativen zum Schnelldruck geben, oder?
Delta-Drucker: günstig, schnell, aber ungenau
Delta-3D-Drucker sind speziell auf Geschwindigkeit ausgelegt. Sein leichter Druckkopf ist aufgrund seines von Natur aus geringen Impulses schneller und besser steuerbar. Darüber hinaus kommen beim Delta-Design im Vergleich zu anderen Plattform-Rack-Geräten weniger Komponenten zum Einsatz, was die Herstellung kostengünstiger macht. Günstige, schnelle Drucker klingen ideal, aber warum gibt es nicht genug davon?
Drucker, die auf dem Delta-Design basieren, gehen im Streben nach Geschwindigkeit große Kompromisse ein. Die Inline-Druckköpfe und das geringe Gewicht machen die Verwendung eines Extruders mit Direktantrieb unmöglich. Aufgrund der Einschränkungen eines reinen Bowden-Extruders sind Delta-Drucker jedoch nicht in der Lage, flexible Filamente zu verarbeiten, was ihre Vielseitigkeit beeinträchtigt.
Ihr größter Kompromiss besteht jedoch in einer geringeren Druckqualität, insbesondere beim horizontalen Drucken großer Modelle. Darüber hinaus ist die von Delta erzielte Oberflächendruckqualität nicht mit der von Bettseilen vergleichbar. Dies wird durch das runde Bett, das die Baugröße einschränkt, und ihre generelle Tendenz, nur bei langen Ausgaben zu glänzen, noch verschärft.
Diese Einschränkungen sind so schwerwiegend, dass Delta-Drucker in der 3D-Druckbranche trotz ihrer beeindruckenden Geschwindigkeit und Kosteneffizienz in eine Nischenposition gedrängt werden. verifizieren Die besten 500D-Drucker für Einsteiger unter XNUMX $.
CoreXY-Drucker: Geschwindigkeit hat ihren Preis
Die schnellsten Drucker auf dem Markt basieren auf der CoreXY-Kinematik. Hierbei handelt es sich um ein fortschrittliches Bewegungssystem, bei dem die Plattform weitgehend stationär ist, der leichtere Druckkopf jedoch sehr schnell bewegt wird. Im Gegensatz zu Delta-Druckern behält das CoreXY-Design die Qualität bei und ermöglicht gleichzeitig die Verwendung eines Direktextruders.
Das einzige Problem besteht darin, dass die Drucker aufgrund ihrer extremen Komplexität und der hohen Kosten für den Verbraucher unbrauchbar sind. Daher bleiben CoreXY-Drucker auf Nischen-Open-Source-Projekte beschränkt, die sich an 1000D-Druck-Enthusiasten richten. Dies ist nicht überraschend, wenn man bedenkt, dass die Kosten für die Einzelteile eines durchschnittlichen CoreXY-2000D-Druckers zwischen XNUMX und XNUMX US-Dollar liegen.
Die Hersteller von 3D-Druckern für den Privatgebrauch müssen noch einen Weg finden, diese Technologie für den Durchschnittsnutzer erschwinglich und zugänglich genug zu machen. verifizieren Ender 3 Pro Test: Ist es der beste erschwingliche XNUMXD-Drucker?
Geschwindigkeit bei 3D-Druckern, die Sie sich nicht leisten können
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass schneller 3D-Druck teuer ist. Sie können sich entweder einen günstigen Delta-Drucker zulegen, der auf Kosten der Qualität und der Baugröße schnell läuft, oder Sie geben ein Vermögen für einen CoreXY aus. Keines dieser Extreme entspricht den Anforderungen der Verbraucher.
Aus diesem Grund basiert fast jeder 3D-Drucker für den Verbraucherbereich auf dem Prusa iXNUMX-Design. Diese Drucker sind zwar langsam, bieten aber dennoch ein gutes Gleichgewicht zwischen Preis, Funktionen und Leistung. Die Geschwindigkeit ist ein bedauerliches Opfer von XNUMXD-Druckern für den Massenmarkt. Sie können jetzt anzeigen Eine Erklärung der Funktionsweise eines 3D-Druckers und seiner wichtigsten Funktionen.
