Har 3D-skrivere virkelig en nøyaktighet på 50 mikron (0,05 mm)?

Det er ikke et enkelt svar på dette spørsmålet, eller hvis det er, så er det «nei». Situasjonen er imidlertid mye mer komplisert. Når skriverspesifikasjoner siterer nøyaktighet som dette, baserer de vanligvis påstanden på den nominelle størrelsen på de minste bevegelsene på hver akse med ett «mikrosteg» av trinnmotorene. Det er en flott artikkel på Hackaday som forklarer hvordan dette påvirker nøyaktigheten: Hvor nøyaktig er Microstepping egentlig .

På det mekaniske posisjonsnivået – setter skrivehodet der det må være for å ekstrudere materialet med ønsket nøyaktighet – du har i det minste disse faktorene som begrenser nøyaktigheten din:

• Mikrotrinn er generelt fordelt omtrent monotont mellom hele trinn, men deler ikke nødvendigvis hele trinnet i jevne deler. Hvor godt de gjør, er et spørsmål om trinndriverne som skriverens kontrollkort bruker. Generelt sett er mikrotrinn 1/16 av trinn (selv om det er drivere med 1/8, 1/32 eller til og med 1/256, kanskje andre også), så hvis du ser en nøyaktighet på 0,05 mm, er et helt trinn, som kan være det minste du kan få pålitelig nøyaktighet fra, sannsynligvis 0,8 mm.

• Trinnmotorer avbøyes litt – opptil to hele trinn, men mindre enn ett trinn er mer sannsynlig hvis de ikke er overbelastet – under belastning. Det er også belter. Hvor mye dette påvirker deg, avhenger av utformingen av skriveren og hvor mye masse hver akse beveger seg. Ekstrudere med direkte kjøring er mye verre i denne forbindelse. Delta-skrivere er sannsynligvis best i det.

Disse kan avbøtes noe, med kompromisser, ved å bruke trinnmotorer med flere trinn per rotasjon, bedre trinndriverfliser, reduksjon med gir osv.

På toppen av det har du også ekstrudering og egenskaper av utskriftsmaterialet som begrenser nøyaktigheten din:

• Ekstrudermotoren er underlagt det samme nøyaktighetsproblemer som posisjonering. Hvis du ekstruderer for mye eller for lite materiale hvor som helst, vil du nødvendigvis ha nøyaktighetsproblemer. Du kan beregne dem basert på tverrsnittet av filamentet, størrelsen på ekstrudergearet, ekstrudermotortrinnet og mikrostegestørrelsen osv.

• Hvis filamentdiameteren ikke er helt konsistent, vil du også ekstrudere for mye eller for lite materiale.

• Hvis materialet ikke er avkjølt eller holdes varm på riktig måte når den ekstruderes (dette varierer etter materiale), vil den synke, vri eller krølle seg og havne på et annet sted enn du ønsket det.

• Jo mer du varierer forholdet mellom dyse / ekstruderingsbredde og laghøyde fra et ideelt forhold, desto mer vil formen på de ekstruderte materialbanene avvike fra modellen du prøver å skrive ut. Spesielt med tykke lag blir de avrundet i stedet for nesten flate langs veggene.

I teorien kan sannsynligvis mange av disse problemene mildnes mye bedre enn de er nå bare ved bedre skjæring – logikken som skjer på en datamaskin for å konvertere den opprinnelige 3D-modellen til instruksjoner for hvor materialet skal ekstruderes.

Med alt sagt, kan du få ganske utrolig nøyaktighet fremdeles, spesielt med en god eller godt innstilt så som skriver.På min billige Ender 3, etter å ha taklet noen problemer innimellom som gjorde veldig åpenbare problemer, kan jeg få dimensjonsnøyaktighet innen 0,1 mm i X- og Y-retningen, i det minste for noen modeller. Så jeg synes det er veldig sannsynlig at en bedre, eller bedre innstilt skriver kan få 0,05 mm nøyaktighet.

Kommentarer

• Dette bare adresserer presisjonen til posisjonering, ikke av den trykte delen.
• @SeanHoulihane Andre halvdel av svaret dekker eksplisitt utskriftsnøyaktigheten, gjør ikke det ‘ det? Og det ‘ er trivielt åpenbart (og aksiomatisk fra kontrollteknikk) at det ikke er mulig å skrive ut mer nøyaktig enn du kan plassere. Så bevegelsesnøyaktigheten er grensen for utskriftspresisjon – utskrift kan bare være verre enn det, ikke bedre.
• Beklager, ja, du dekket det (og de relevante faktorene), men jeg synes din ‘ trivielt åpenbar ‘ er slett ikke åpenbar for folk som vil spørre om presisjon – og med dagens ‘ s teknologi virker det som om posisjonering er en av de mindre kildene til feil på sluttresultatet – ma konge det en dårlig beregning.
• Da er toleransen for trinnvinkelen. en 5% toleranse på en motor med 1,8 ° per trinn betyr at rotoren kan bevege seg hvor som helst mellom 1,71 ° og 1,89 °
• Nominell oppløsning for posisjonering som » dårlig beregning » er i stor grad det Jeg fikk tak i dette svaret – det forteller ikke ‘ om posisjonering faktisk er så presis eller nøyaktig, og heller ikke om andre deler av utskriften vil begrense nøyaktigheten på mye større måter.

En av tingene jeg ble fortalt om var at mange skrivere ikke nødvendigvis har den galne presisjonen på 0,05 mm (50 mikron). En annen person fortalte meg noe annet – han sa at de fleste av disse skriverne faktisk var i stand til å legge ut 50 mikron laghøyde. Hvordan er det egentlig? / p>

Begge tingene du har lest er helt riktige.

Mest p rintere er i stand til 50 mikron laghøyder. Imidlertid er laghøyden ikke lik «nøyaktighet» eller «presisjon». Laghøydespesifikasjonen er et ubrukelig markedsføringsuttrykk som du bør ignorere; laghøyde er for 3D-skrivere hva dynamisk kontrast er for skjermer.

Alle FDM-skrivere er iboende ganske dårlige til å produsere deler med stramme toleranser. Filamentekstruderingsprosessen introduserer mange variabler som er vanskelige å kontrollere: Filamentdiameteren kan variere, det er en forsinkelse mellom å føre filament inn i ekstruderen og den kommer ut, og den klissete filamentet som kommer ut av ekstruderen oppfører seg i uforutsigbare måter.

Ingen har funnet ut hvordan man skal kvantifisere «nøyaktighet» for 3D-skrivere på en måte som samsvarer med kvaliteten på de ferdige delene. Det er umulig å fortelle hvilken skriver som produserer «bedre» eller mer nøyaktige deler fra spesifikasjonsarket til en skriver.

Kommentarer

• I ‘ d fare som gjetningsprodusenter kan ‘ t finne ut hvordan man kvantifiserer nøyaktigheten til deres 3D-skrivere på samme måte som Google kan ‘ t finne ut et søk på annonsefrie apper i Google Play. Å finne ut av det tjener ikke rett ‘ deres interesser.
• @DmitryGrigoryev Minst en produsent bør være interessert i å finne ut av det (dvs. produsenten som lager mest nøyaktige skrivere).
• Selv om du lager de mest nøyaktige skriverne, kan du oppgi sann nøyaktighet i skriveren ‘ sine spesifikasjoner mens alle annet lister oppløsning merket som » nøyaktighet » vil sette deg i en ulempe.
• @DmitryGrigoryev som kan kompenseres for ved å føre opp begge i sammenligningskartene. Med god forskning er det ‘ alltid mulig å lage godt markedsføringsmateriale hvis du har en reell målbar fordel.

A oppløsning (noen ganger kalt «nøyaktighet» for markedsføringsformål) av 0,05 mm betyr at hvis du produserer en haug med 10 mm terninger og en haug med 10,05 mm terninger, vil de 10,05 mm være statistisk større. Vær oppmerksom på at terning ikke faktisk må være hvor som helst i nærheten av 10 mm, og heller ikke en tilfeldig dør fra 10,05 mm bunken må være større enn en tilfeldig dør fra 10 mm haug.

A repeterbarhet (også kalt «repeteringsnøyaktighet») på 0,05 mm betyr at i eksperimentet over hver dyse fra 10,05 mm haugen må være større enn hver form fra 10 mm bunken.Merk at terningene dine fremdeles ikke trenger å være hvor som helst nær de faktiske 10 mm.

A presisjon (aka sannhet) på 0,05 mm betyr at i eksperimentet over gjennomsnittsstørrelsen på en 10 mm dyse skal være innenfor 9,975..10,025 mm. Merk at individuelle terninger ikke trenger å være innenfor det intervallet.

Endelig er generell nøyaktighet (som definert i ISO 5725 ) på 0,05 mm betyr at hver 10 mm dør skal være innenfor 9,975..10,025 mm.

For å oppsummere er utsagnet fra spørsmålet ditt sant for «kommersiell nøyaktighet», men ikke for den generelle definisjonen av nøyaktighet. For eksempel her er en artikkel som sammenligner nøyaktigheten til 3D-skrivere i tannlegeapplikasjoner (så vi snakker high-end maskiner), med gjennomsnitt nøyaktighet fra 0,05 til 0,1 mm og absolutt nøyaktighet i området 0,11 til 0,17 mm.

Kommentarer

• Så du adresserte ordene i spørsmålet, i stedet for mekanikken til 3d-skriveren. Strålende!