Imprimantele 3D ating cu adevărat o precizie de 50 microni (0,05 mm)?

Nu există un răspuns simplu la această întrebare sau, dacă există, este „nu”. Cu toate acestea, situația este mult mai complicată. Când specificațiile imprimantei citează acuratețea de acest fel, ele „bazează de obicei afirmația pe dimensiunea nominală a celor mai mici mișcări pe fiecare axă cu un„ microstep ”al motoarelor pas cu pas. Există„ un articol minunat despre Hackaday care explică modul în care aceasta afectează precizia: Cât de precis este microstepping-ul .

La nivel de poziționare mecanică – punerea capului de imprimare acolo unde trebuie să fie pentru a extruda materialul cu precizia dorită – aveți cel puțin acești factori care vă limitează acuratețea:

• Microstepurile sunt, în general, distanțate aproximativ monoton între pași întregi, dar nu împart neapărat întregul pas în porțiuni egale. Cât de bine le face este o problemă a driverelor pas cu pas pe care le folosește placa de control a imprimantei dvs. În general, microstepurile sunt 1/16 dintr-o etapă (deși există drivere cu 1/8, 1/32 sau chiar 1/256, poate și alții), deci dacă vedeți o precizie nominală de 0,05 mm, un pas întreg, care ar putea fi minimul din care puteți obține o precizie fiabilă, este probabil de 0,8 mm.

• Motoarele pas cu pas sunt deviate ușor – până la 2 trepte întregi, dar mai puțin de o treaptă este mai probabilă dacă nu sunt supraîncărcate – sub sarcină. La fel și centurile. Cât de mult vă afectează acest lucru depinde de designul imprimantei și de cât de multă masă se mișcă fiecare axă. Extruderele cu acționare directă sunt mult mai proaste în acest sens. Imprimantele Delta sunt probabil cele mai bune.

Acestea pot fi atenuate într-o oarecare măsură, cu compromisuri, prin utilizarea motoarelor pas cu pas mai multe pe rotație, cipuri mai bune pentru driverul pas cu pas, reducerea cu angrenaje , etc.

În plus, aveți și extrudarea și proprietățile materialului de imprimare care vă limitează acuratețea:

• Motorul extruderului este supus aceluiași probleme de precizie ca cele de poziționare. Dacă extrudați prea mult sau prea puțin material oriunde, veți avea neapărat probleme de precizie. Puteți să le calculați pe baza secțiunii transversale a filamentului, dimensiunea angrenajului extruderului, pasul motorului extruderului și dimensiunea microstepului etc.

• Dacă diametrul filamentului nu este perfect coerent, veți extruda, de asemenea, prea mult sau prea puțin material.

• Dacă materialul nu este răcit sau păstrat la cald în timp ce este extrudat (acest lucru variază în funcție de material), se va lăsa, se va deforma sau se va ondula, ajungând într-un loc diferit de locul în care ați dorit-o. p> Cu cât variați raportul dintre lățimea duzei / extrudării și înălțimea stratului de la un raport ideal, cu atât forma căilor de material extrudat va diferi de modelul pe care încercați să îl imprimați. Cu straturi groase, în special, vor deveni mai rotunjite decât aproape de-a lungul pereților.

În teorie, multe dintre aceste probleme ar putea fi atenuate mult mai bine decât ele acum sunt doar prin slicing mai bune – logica care se întâmplă pe un computer pentru a converti modelul 3D original în instrucțiuni despre unde să extrudați materialul.

Cu toate cele spuse, puteți obține precizie destul de uimitoare, mai ales cu o imprimantă bună sau bine reglată.Pe Ender 3 ieftin, după ce am tratat unele probleme din când în când, care făceau probleme evident evidente, pot obține o precizie dimensională de 0,1 mm în direcțiile X și Y, cel puțin pentru unele modele. Deci, cred că este foarte plauzibil ca o imprimantă mai bună sau mai bine reglată să obțină o precizie de 0,05 mm.

Comentarii

• Acest lucru este cu adevărat abordează precizia poziționării, nu a părții tipărite.
• @SeanHoulihane A doua jumătate a răspunsului acoperă în mod explicit acuratețea tipăririi, nu ‘ nu? Și ‘ este trivial evident (și axiomatic din ingineria controlului) că nu este posibil să imprimați mai precis decât puteți poziționa. Deci, precizia mișcării este limita pentru precizia de imprimare – tipărirea poate fi întotdeauna mai rea decât atât, nu mai bună.
• Ne pare rău, da, ați acoperit-o (și factorii relevanți), dar cred că ‘ dvs. este banal ‘ evident nu este deloc evident pentru persoanele care doresc să întrebe despre precizie – și cu tehnologia actuală ‘ se pare că poziționarea este una dintre sursele mai mici de eroare a rezultatului final – ma consideră-o o valoare nepotrivită.
• Atunci este toleranța unghiului de pas. o toleranță de 5% pe un motor cu 1,8 ° pe pas înseamnă că rotorul se poate deplasa oriunde între 1,71 ° și 1,89
• Rezoluția nominală a poziționării fiind o ” valoare defectuoasă ” este în mare măsură ceea ce Am primit răspuns la acest răspuns – ‘ nu vă spune dacă poziționarea este de fapt atât de precisă sau exactă, nici dacă alte părți ale tipăririi vor limita acuratețea în moduri mult mai mari.

Unul dintre lucrurile despre care mi s-a spus a fost că multe imprimante nu au neapărat acea precizie nebună de 0,05 mm (50 microni). O altă persoană mi-a spus ceva diferit – a spus că cele mai multe dintre aceste imprimante erau de fapt capabile să scoată înălțimea stratului de 50 microni. / p>

Ambele lucruri pe care le-ați citit sunt complet corecte.

Majoritatea p rinters sunt capabile de înălțimi de straturi de 50 microni. Cu toate acestea, înălțimea stratului nu este egală cu „precizia” sau „precizia”. Specificația înălțimii stratului este un termen de marketing inutil pe care ar trebui să îl ignorați; înălțimea stratului este pentru imprimantele 3D, ceea ce este contrastul dinamic pentru monitoare.

Toate imprimantele FDM sunt în mod inerent destul de proaste la producerea pieselor cu toleranțe strânse. Procesul de extrudare a filamentului introduce o mulțime de variabile greu de controlat: diametrul filamentului poate varia, există o întârziere între introducerea filamentului în extruder și ieșirea acestuia, iar filamentul gooey care iese din extruder se comportă în moduri imprevizibile.

Nimeni nu și-a dat seama cum să cuantifice „acuratețea” pentru imprimantele 3D într-un mod care se corelează cu calitatea pieselor finite. Nu se poate spune care imprimantă produce piese „mai bune” sau mai precise din foaia de specificații a unei imprimante.

Comentarii

• I ‘ ar putea presupune că producătorii pot ‘ să afle cum să cuantifice acuratețea imprimantelor lor 3D în același mod deoarece Google poate ‘ să descopere o căutare a aplicațiilor fără anunțuri în Google Play. Descoperind acest lucru pur și simplu nu ‘ le servește interesele.
• @DmitryGrigoryev Cel puțin un producător ar trebui să fie interesat să descopere acest lucru (adică producătorul care produce cele mai precise imprimante).
• Chiar dacă realizați cele mai precise imprimante, enumerați precizia adevărată în specificațiile imprimantei dvs. ‘ în timp ce toată lumea else listele rezoluției etichetate ca ” acuratețe ” vă va dezavantaja.
• @DmitryGrigoryev care poate fi compensat prin listarea ambelor în diagramele de comparație. Cu o cercetare bună, ‘ este întotdeauna posibil să faci materiale de marketing bune dacă ai un avantaj real măsurabil.

O rezoluție (numită uneori „precizie” în scopuri de marketing) din 0,05 mm înseamnă că, dacă produceți o grămadă de zaruri de 10 mm și o grămadă de zaruri de 10,05 mm, atunci cele de 10,05 mm vor fi statistic mai mari. Rețineți că zarurile nu trebuie să fie de fapt aproape de 10 mm și nici o matriță aleatorie din teancul de 10,05 mm nu trebuie să fie mai mare decât o matriță aleatorie din teancul de 10 mm.

A repetabilitate (alias „repetare precizie”) de 0,05 mm înseamnă că în experimentul de mai sus fiecare matriță din grămada de 10,05 mm trebuie să fie mai mare decât fiecare matriță din grămada de 10 mm.Rețineți că zarurile dvs. încă nu trebuie să fie aproape de 10 mm.

O precizie (adică veridicitate) de 0,05 mm înseamnă că, în experiment, dimensiunea medie a unei matrițe de 10 mm ar trebui să fie cuprinsă între 9,975 … 10,025 mm. Rețineți că zarurile individuale nu trebuie să fie în acel interval.

În cele din urmă, precizie generală (așa cum este definit în ISO 5725 ) de 0,05 mm înseamnă că fiecare matriță de 10 mm ar trebui să fie în limita a 9,975..10,025 mm.

Pentru a rezuma, afirmația din întrebarea dvs. este adevărată pentru „acuratețea comercială”, dar nu pentru definiția generală a preciziei. De exemplu, aici este un articol care compară precizia imprimantelor 3D în aplicații dentare (deci vorbim despre aparate de ultimă generație), cu medie precizie cuprinsă între 0,05 și 0,1 mm și precizie absolută în intervalul de 0,11 până la 0,17 mm.

Comentarii

• Deci, ați adresat cuvintele din întrebare, în loc de mecanica imprimantei 3d. Genial!

Răspunsul lui Tom este corect, majoritatea imprimantelor vor funcționa corect cu o înălțime a stratului rezoluție de 50 microni, folosind o duză de 0,4 mm. Finisajul rezultat al suprafeței va fi probabil mai bun decât la o setare a stratului mai grosier, iar la înălțimi mai fine ale calității tipăririi este posibil să se deterioreze.

Înălțimea stratului este, de asemenea, probabil să fie destul de bine definită (cu excepția primului straturi, surplombe, deformări etc.), dar acest lucru depinde de geometria imprimantei.

Detaliul care nu este atât de bine controlat (sau măsurat) este șlefuirea / întinderea plasticului topit pe măsură ce este extrudat. Acest lucru poate avea un impact semnificativ asupra finisajului localizat al suprafeței (precum și dimensiunile unor lucruri precum diametre interne).

Acuratețea este cel mai bine evaluată prin rezultatele tipăririi diferitelor tipuri de piese de test decât printr-o simplă numerică parametru.