Saavatko 3D-tulostimet todella 50 mikronin (0,05 mm) tarkkuuden?

Tähän kysymykseen ei ole yksinkertainen vastaus, tai jos on, se on ”ei”. Tilanne on kuitenkin paljon monimutkaisempi. Kun tulostimen teknisissä tiedoissa mainitaan tällainen tarkkuus, ne perustavat yleensä vaatimuksen kunkin akselin pienimpien liikkeiden nimelliskokoon yhdellä askelmoottorin ”mikroportaalla”. Hackadayssa on upea artikkeli, jossa selitetään, miten tämä vaikuttaa tarkkuuteen: Kuinka tarkka Microstepping todella on. .

Mekaanisella paikannustasolla – asettamalla tulostuspää materiaalin suulakepuristamiseen sinne, missä sen täytyy olla. haluttu tarkkuus – sinulla on ainakin nämä tekijät, jotka rajoittavat tarkkuuttasi:

• Mikroportaat ovat yleensä jakautuneet karkeasti monotonisesti kokonaisten vaiheiden välillä, mutta eivät välttämättä jaa koko askelta tasaisiksi osiksi. Kuinka hyvin he tekevät, on tulostimen ohjainkortin käyttämien askelmittareiden asia. Yleensä mikroportaat ovat 1/16 askeleesta (vaikka on ohjaimia, joissa on 1/8, 1/32 tai jopa 1/256, ehkä muutkin), joten jos näet nimellistarkkuuden 0,05 mm, kokonainen askel, joka voi olla pienin, josta saat luotettavan tarkkuuden, on todennäköisesti 0,8 mm.

• Askelmoottorit taipuvat hieman – jopa 2 kokonaista askelta, mutta alle yksi askel on todennäköisempi, jos niitä ei ylikuormiteta – kuormitettuna. Niin ovat vyöt. Kuinka paljon tämä vaikuttaa sinuun, riippuu tulostimen rakenteesta ja siitä, kuinka paljon massaa jokainen akseli liikkuu. Suorakäyttöiset ekstruuderit ovat tässä suhteessa paljon huonommat. Delta-tulostimet ovat luultavasti parhaita siinä.

Näitä voidaan lieventää jonkin verran kompromisseilla käyttämällä askelmoottoreita, joissa on enemmän askelia kierrosta kohden, parempia askelmoottorisiruja, vähennys vaihteilla jne.

Tämän lisäksi sinulla on myös suulakepuristus ja tulostusmateriaalin ominaisuudet, jotka rajoittavat tarkkuuttasi:

• Ekstruuderin moottoriin sovelletaan samaa tarkkuusongelmat kuin paikannusongelmat. Jos suulakepuristat liikaa tai liian vähän materiaalia missä tahansa, sinulla on välttämättä tarkkuusongelmia. Voit laskea ne hehkulangan poikkipinta-alan, suulakepuristimen vaihteen koon, suulakepuristimen moottorin askeleen ja mikrotason koon jne. Perusteella.

• Jos hehkulangan halkaisija ei ole täysin yhtenäinen, ekstrudoit myös liian paljon tai liian vähän materiaalia.

• Jos materiaalia ei ole jäähdytetään tai pidetään lämpimänä sopivasti puristettaessa (tämä vaihtelee materiaalin mukaan), se taipuu, loimii tai käpristyy ja pääsee toiseen paikkaan kuin sinä halusit.

• Mitä enemmän vaihdat suuttimen / suulakepuristuksen leveyden ja kerroksen korkeuden suhdetta ihanteellisesta suhteesta, sitä enemmän suulakepuristettujen materiaalireittien muoto eroaa mallista, jota yrität tulostaa. Erityisesti paksujen kerrosten kanssa ne ”pyöristyvät pikemminkin kuin lähes tasaisiksi seinien varrella.

Teoriassa monia näistä ongelmista voitaisiin todennäköisesti lieventää paljon paremmin kuin ne ovat nyt vain paremmalla viipaloinnilla – logiikalla, joka tapahtuu tietokoneella alkuperäisen 3D-mallin muuntamiseksi ohjeiksi materiaalin puristamiseen.

Kaikella sanotulla saat melko hämmästyttävä tarkkuus edelleen, varsinkin kun kyseessä on hyvä tai hyvin viritetty niin nopea tulostin.Halutessani Ender 3: lla käsittelen silloin tällöin joitain asioita, jotka tekivät silmiinpistävän ilmeisiä ongelmia, saan mittatarkkuuden 0,1 mm: n sisällä X- ja Y-suunnissa, ainakin joillekin malleille. Joten mielestäni on erittäin uskottavaa, että parempi tai paremmin viritetty tulostin voi saada 0,05 mm: n tarkkuuden.

Kommentit

• Tämä vain todella kohdistuu paikannuksen tarkkuuteen, ei tulostettuun osaan.
• @SeanHoulihane Vastauksen toinen puoli kattaa nimenomaisesti tulostuksen tarkkuuden, eikö ’ ole sitä? Ja ’ on triviaalisesti ilmeistä (ja ohjaustekniikasta aksiomaattista), että ei voida tulostaa tarkemmin kuin pystyt sijoittamaan. Joten liikkeen tarkkuus on raja tulostuksen tarkkuudelle – tulostus voi olla vain huonompaa, ei parempaa.
• Anteeksi, kyllä, olet katsonut sen (ja asiaankuuluvat tekijät), mutta mielestäni ’ ilmeinen ’ ei ole lainkaan ilmeistä ihmisille, jotka haluavat kysyä tarkkuudesta – ja nykypäivän ’ tekniikan avulla paikannus näyttää olevan yksi pienemmät lopputulosvirheiden lähteet – ma kuningas se huono mittari.
• Sitten on askelkulman toleranssi. 5%: n toleranssi moottorissa, jossa on 1,8 ° askelta kohti, tarkoittaa, että roottori voi liikkua missä tahansa välillä 1,71 ° ja 1,89 °
• Paikannuksen nimellistarkkuus ” huono metriikka ” on suurimmaksi osaksi Olin selvillä tästä vastauksesta – se ei ’ kerro sinulle, onko paikannus todella täsmällistä vai tarkkaa, eivätkö rajoittaako muut tulostuksen osat tarkkuutta paljon suuremmalla tavalla.

Yksi asioista, joista minulle kerrottiin oli se, että monilla tulostimilla ei välttämättä ole sitä hullua tarkkuutta 0,05 mm (50 mikronia). Toinen henkilö kertoi minulle jotain erilaista – hän sanoi, että suurin osa näistä tulostimista pystyi tosiasiallisesti asettamaan 50 mikronin kerroksen korkeuden. Kuinka se todella on?

Molemmat lukemasi asiat ovat täysin oikein.

Useimmat p Tulostimet pystyvät 50 mikronin kerroksen korkeuteen. Kerroksen korkeus ei kuitenkaan vastaa ”tarkkuutta” tai ”tarkkuutta”. Kerroksen korkeuserittely on hyödytön markkinointitermi, joka kannattaa jättää huomioimatta. 3D-tulostimien kerroksen korkeus on dynaaminen kontrasti näytöille.

Kaikki FDM-tulostimet tuottavat luonnostaan melko huonosti osia, joilla on tiukat toleranssit. Hehkulangan suulakepuristusprosessi tuo mukanaan paljon muuttujia, joita on vaikea hallita: hehkulangan halkaisija voi vaihdella, hehkulangan syöttämisen ekstruuderiin ja sen ulos tulon välillä on viive, ja suulakepuristimesta tuleva höyhenfilamentti käyttäytyy arvaamattomia tapoja.

Kukaan ei ole keksinyt, kuinka mitata 3D-tulostimien ”tarkkuus” tavalla, joka korreloi valmiiden osien laadun kanssa. On mahdotonta sanoa, mikä tulostin tuottaa ”parempia” tai tarkempia osia tulostimen spesifikaatiosta.

Kommentit

• I ’ d vaaran arvaus, jonka valmistajat voivat ’ t selvittää kuinka määrittää 3D-tulostimiensa tarkkuus samalla tavalla koska Google voi ’ t selvittää haun ilman mainoksia Google Playssa. Tämän selvittäminen ei yksinkertaisesti ’ ole heidän etujensa mukaista.
• @DmitryGrigoryev Ainakin yhden valmistajan tulisi olla kiinnostunut selvittämään tämä (ts. Valmistajan, joka valmistaa tarkimmat tulostimet).
• Vaikka tekisitkin tarkimmat tulostimet, luettelo todellinen tarkkuus tulostimesi ’ -tekniikoissa samalla kun kaikki muut luettelot tarkkuus merkitty nimellä ” tarkkuus ” asettavat sinut epäedulliseen asemaan.
• @DmitryGrigoryev, joka voidaan kompensoida lisäämällä molemmat vertailutaulukoihin. Hyvällä tutkimuksella ’ on aina mahdollista tehdä hyvää markkinointimateriaalia, jos sinulla on todellinen mitattava etu.

A päätöslauselma (jota kutsutaan joskus markkinointitarkkuuksiksi) 0,05 mm tarkoittaa, että jos tuotat 10 mm: n nippujen ja 10,05 mm: n nippujen, niin 10,05 mm: n niput ovat tilastollisesti suurempia. Huomaa, että noppien ei tarvitse olla missään lähellä 10 mm: tä, eikä 10,05 mm: n paalun satunnaisen kuoleman tarvitse olla suurempi kuin 10 mm: n paalun satunnaisleikkaus.

A 0,05 mm: n toistettavuus (alias ”toistotarkkuus”) tarkoittaa, että kokeessa kaikkien 10,05 mm: n paalujen muottien on oltava suurempia kuin jokainen kuolla 10 mm: n kasasta.Huomaa, että noppasi ei silti tarvitse olla lähellä todellista 10 mm.

A tarkkuus (alias todellisuus) 0,05 mm tarkoittaa, että kokeessa 10 mm: n keskimääräisen koon tulisi olla 9,975 … 10,025 mm: n sisällä. Huomaa, että yksittäisten noppien ei tarvitse olla kyseisen aikavälin sisällä.

Lopuksi yleinen tarkkuus (määritelty kohdassa ISO 5725 0,05 mm: n a>) tarkoittaa, että jokaisen 10 mm: n kappaleen tulee olla 9,975 … 10 025 mm: n tarkkuudella.

Yhteenvetona voidaan todeta, että kysymyksesi väite pätee ”kaupalliseen tarkkuuteen”, mutta ei tarkkuuden yleinen määritelmä. Esimerkiksi tässä on artikkeli, jossa verrataan 3D-tulostimien tarkkuutta hammaslääketieteellisissä sovelluksissa (joten puhumme huippuluokan koneista) keskiarvo tarkkuus alueella 0,05 – 0,1 mm ja absoluuttinen tarkkuus alueella 0,11 – 0,17 mm.

Kommentit

• Joten osoitit kysymyksessä olevat sanat 3D-tulostimen mekaniikan sijaan. Loistava!