Dosahují 3D tiskárny skutečně přesnosti 50 mikronů (0,05 mm)?

Na tuto otázku není jednoduchá odpověď, nebo pokud ano, je to „ne“. Situace je však mnohem komplikovanější. Když specifikace tiskárny uvádějí takovou přesnost, obvykle zakládají požadavek na jmenovitou velikost nejmenších pohybů na každé ose jedním „mikrokrokem“ krokových motorů. Tam je skvělý článek o Hackadayovi vysvětlující, jak to ovlivňuje přesnost: Jak přesné je skutečně mikrokrokování .

Na úrovni mechanického polohování – umístění tiskové hlavy tam, kde je třeba, aby se materiál vytlačil pomocí požadovaná přesnost – máte alespoň tyto faktory omezující vaši přesnost:

• Mikrokroky jsou obecně rozmístěny zhruba monotónně mezi celými kroky, ale nemusí nutně rozdělit celý krok na sudé části. To, jak dobře fungují, je záležitostí krokových ovladačů, které používá deska řadiče vaší tiskárny. Mikrokroky jsou obecně 1/16 kroku (i když existují ovladače s 1/8, 1/32 nebo dokonce 1/256, možná i ostatní), takže pokud vidíte jmenovitou přesnost 0,05 mm, celý krok, který by mohl být minimem, z něhož můžete získat spolehlivou přesnost, je pravděpodobně 0,8 mm.

• Krokové motory jsou mírně vychýleny – až 2 celé kroky, ale méně než jeden krok je pravděpodobnější, pokud nejsou přetíženy – při zatížení. Stejně tak i opasky. To, jak moc vás to ovlivní, závisí na konstrukci tiskárny a na tom, kolik hmoty se každá osa pohybuje. Přímé extrudery jsou v tomto ohledu mnohem horší. Tiskárny Delta jsou v tom pravděpodobně nejlepší.

Ty lze poněkud zmírnit pomocí kompromisů použitím krokových motorů s více kroky na rotaci, lepších čipů krokových ovladačů, redukce s převody atd.

Kromě toho máte také vytlačování a vlastnosti tiskového materiálu omezující vaši přesnost:

• Motor extruderu podléhá stejnému problémy s přesností jako ty s polohováním. Pokud kdekoli vytlačíte příliš mnoho nebo příliš málo materiálu, budete mít nutně problémy s přesností. Můžete je vypočítat na základě průřezové plochy vlákna, velikosti ozubeného kola extruderu, kroku motoru extruderu a velikosti mikrokroku atd.

• Pokud průměr vlákna není zcela shodný, vytlačíte také příliš mnoho nebo příliš málo materiálu.

• Pokud materiál není ochlazen nebo udržován v teple, jak je extrudován (liší se to podle materiálu), bude se prohýbat, deformovat nebo zvlňovat a skončí na jiném místě, než kde jste ho chtěli.

• Čím více měníte poměr mezi šířkou trysky / vytlačování a výškou vrstvy od ideálního poměru, tím více se bude lišit cesta vytlačeného materiálu od modelu, který se pokoušíte vytisknout. Obzvláště u silných vrstev se stěnami spíše zaoblí, než by byly ploché.

Teoreticky by mohlo být mnoho těchto problémů zmírněno mnohem lépe než oni jsou nyní jen lepším krájením – logikou, která se v počítači děje při převádění původního 3D modelu na pokyny, kam se má materiál vytlačit.

Se vším, co bylo řečeno, můžete získat stále úžasná přesnost, zejména s dobrou nebo dobře vyladěnou tiskárnou.Na mém levném Ender 3, po řešení některých problémů, které občas způsobily zjevně zjevné problémy, mohu získat rozměrovou přesnost do 0,1 mm ve směru X a Y, alespoň u některých modelů. Takže si myslím, že je velmi pravděpodobné, že lepší nebo lépe vyladěná tiskárna může získat přesnost 0,05 mm.

Komentáře

• Toto je opravdu se zaměřuje na přesnost umístění, nikoli na tištěnou část.
• @SeanHoulihane Druhá polovina odpovědi výslovně pokrývá přesnost tisku, je to ‚ ne? A ‚ je triviálně zřejmé (a axiomatické z řídicí techniky), že není možné tisknout přesněji, než umíte umisťovat. Přesnost pohybu je tedy limitem přesnosti tisku – tisk může být jen horší, ne lepší.
• Omlouváme se, ano, zahrnuli jste to (a příslušné faktory), ale myslím, že vaše ‚ triviálně zřejmý ‚ není vůbec zřejmý pro lidi, kteří se chtějí zeptat na přesnost – as dnešní ‚ s technologií se zdá, že určování polohy je jednou z menší zdroje chyby konečného výsledku – ma určete špatnou metriku.
• Pak je pak tolerance úhlu kroku. 5% tolerance na motoru s 1,8 ° na krok znamená, že rotor se může pohybovat kdekoli mezi 1,71 ° a 1,89 °
• Jmenovité rozlišení polohy je “ špatná metrika “ je do značné míry to, V této odpovědi jsem se dostal k závěru – ‚ ti neřekne, zda je umístění ve skutečnosti tak přesné nebo přesné, ani to, zda jiné části tisku přesnost omezí mnohem větším způsobem.

Jedna z věcí, o kterých mi bylo řečeno bylo to, že mnoho tiskáren nemusí nutně mít tu šílenou přesnost 0,05 mm (50 mikronů). Jiný člověk mi řekl něco jiného – řekl, že většina z těchto tiskáren byla ve skutečnosti schopna uhasit 50mikronovou vrstvu. Jak je to opravdu?

Obě věci, které jste četli, jsou zcela správné.

Většina p rintery jsou schopné výšky vrstev 50 mikronů. Výška vrstvy se však nerovná „přesnost“ nebo „přesnost“. Specifikace výšky vrstvy je zbytečný marketingový výraz, který byste měli ignorovat; výška vrstvy je pro 3D tiskárny tím, čím je dynamický kontrast pro monitory.

Všechny FDM tiskárny jsou ve své podstatě celkem špatné při výrobě dílů s malými tolerancemi. Proces vytlačování vlákna zavádí řadu proměnných, které se těžko kontrolují: průměr vlákna se může lišit, mezi zavedením vlákna do extruderu a jeho výstupem je prodleva a mazlavé vlákno, které vychází z extruderu, se chová v nepředvídatelné způsoby.

Nikdo nepřišel na to, jak kvantifikovat „přesnost“ pro 3D tiskárny způsobem, který koreluje s kvalitou hotových dílů. Ze specifikace listu tiskárny není možné určit, která tiskárna vyrábí „lepší“ nebo přesnější součásti.

Komentáře

• I ‚ d nebezpečí a odhad, že výrobci mohou ‚ t přijít na to, jak stejným způsobem vyčíslit přesnost svých 3D tiskáren Google nemůže ‚ t zjistit vyhledávání aplikací bez reklam na Google Play. Zjištění, že to jednoduše ‚ neslouží jejich zájmům.
• @DmitryGrigoryev Alespoň jeden výrobce by měl mít zájem to zjistit (tj. Výrobce, který vyrábí nejpřesnější tiskárny).
• I když děláte ty nejpřesnější tiskárny, uveďte skutečnou přesnost ve specifikacích vaší tiskárny ‚, zatímco všichni else uvádí rozlišení označené jako “ přesnost “ vás znevýhodní.
• @DmitryGrigoryev, které lze kompenzovat uvedením obou ve srovnávacích grafech. Díky dobrému výzkumu je ‚ vždy možné vytvořit dobrý marketingový materiál, pokud máte skutečnou měřitelnou výhodu.

A rozlišení (někdy označované jako „přesnost“ pro marketingové účely) 0,05 mm znamená, že pokud vytvoříte hromádku kostek o průměru 10 mm a hromádku kostek o velikosti 10,05 mm, budou ty 10,05 mm statisticky větší. Pamatujte, že kostky ve skutečnosti nemusí být téměř 10 mm, ani náhodná kostka z hromady 10,05 mm nemusí být větší než náhodná kostka z hromady 10 mm.

A opakovatelnost (aka „přesnost opakování“) 0,05 mm znamená, že v experimentu nad každou kostkou z hromady 10,05 mm musí být větší než každá kostka z hromady 10 mm.Pamatujte, že vaše kostky ještě nemusí být téměř 10 mm.

Přesnost přesnost (aka pravdivost) 0,05 mm znamená, že v experimentu by průměrná velikost 10 mm matrice měla být v rozmezí 9,975..10,025 mm. Pamatujte, že jednotlivé kostky nemusí být v tomto intervalu.

Nakonec obecná přesnost (jak je definováno v ISO 5725 ) 0,05 mm znamená, že každých 10 mm matrice by mělo být v rozmezí 9,975..10,025 mm.

Abych to shrneme, tvrzení z vaší otázky platí pro „komerční přesnost“, ale ne pro obecná definice přesnosti. Například zde je článek porovnávající přesnost 3D tiskáren v dentálních aplikacích (mluvíme tedy o špičkových strojích) s průměrem přesnost v rozmezí 0,05 až 0,1 mm a absolutní přesnost v rozmezí 0,11 až 0,17 mm.

Komentáře

• Takže jste se zaměřili na slova v otázce, místo na mechaniku 3D tiskárny. Brilantní!

Odpověď Toma je správná, většina tiskáren bude fungovat správně s rozlišením výšky vrstvy 50 mikronů pomocí trysky 0,4 mm. Výsledná povrchová úprava bude pravděpodobně lepší než při nastavení hrubší vrstvy a při jemnějších výškách vrstev se kvalita tisku pravděpodobně zhorší.

Výška vrstvy bude pravděpodobně také poměrně dobře definována (s výjimkou první vrstvy, převisy, deformace atd.), ale záleží to na geometrii tiskárny.

Detail, který není tak dobře kontrolován (nebo měřen), je přebroušení / roztažení roztaveného plastu při jeho vytlačování. To může mít významný dopad na lokalizovanou povrchovou úpravu (stejně jako rozměry věcí, jako jsou vnitřní průměry).

Přesnost lze nejlépe posoudit pomocí výsledků tisku různých typů zkušebních dílů než pomocí jednoduché číselné hodnoty parametr.