Ako kúpiť 3D tlačiareň

3D tlačiarne sú tu. Sú hip. V skutočnosti sú v pohode ako všetci ostatní. Vieš, že chceš. Aby ste si mohli vybrať ten správny model, je dôležité vedieť, ako sa 3D tlačiarne navzájom líšia. Modely 3D tlačiarní sa dodávajú v rôznych štýloch a môžu byť optimalizované pre konkrétne publikum alebo druh tlače. Chystáte sa ponoriť? Pokračuj v čítaní.

Čo chcete tlačiť?

Otázka, čo chcete tlačiť, je spojená so zásadnejšou otázkou: Prečo chcete tlačiť v 3D? Ste spotrebiteľ, ktorý chce tlačiť hračky a / alebo predmety pre domácnosť? Tréner, ktorý má rád, keď svojim priateľom zobrazuje najnovšie pomôcky? Ste vychovávateľ, ktorý chce nainštalovať 3D tlačiareň v triede, knižnici alebo komunitnom centre? Gitarista alebo kutil, ktorý rád experimentuje s novými technológiami? Návrhár, inžinier alebo architekt, ktorý potrebuje vytvoriť prototypy alebo modely nových produktov, častí alebo štruktúr? Umelec, ktorý sa snaží preskúmať tvorivý potenciál práce s roztaveným plastom? Alebo výrobca, ktorý chce tlačiť plastové predmety v relatívne krátkom čase?

Vaša optimálna 3D tlačiareň závisí od vášho plánovaného použitia. Spotrebitelia a školy budú chcieť model, ktorý sa ľahko nastavuje a používa, nevyžaduje veľa údržby a má primerane dobrú kvalitu tlače. Hobbyists a umelci môžu chcieť špeciálne funkcie, ako je schopnosť tlačiť objekty s viac ako jednou farbou, alebo použiť viac typov vlákien. Dizajnéri a ďalší profesionáli budú chcieť veľmi vysoké rozlíšenie. Obchody zapojené do krátkodobej výroby budú chcieť, aby veľká oblasť výstavby tlačila viac objektov naraz. Jednotlivci alebo firmy, ktoré chcú svojim priateľom alebo klientom predviesť zázraky 3D tlače, budú chcieť pekný, ale spoľahlivý stroj.

V tomto sprievodcovi nákupom sa zameriame na 3D tlačiarne v rozsahu do 4 000 dolárov, ktoré sú zamerané na spotrebiteľov, fandov, školy, dizajnérov produktov a ďalších odborníkov, ako napríklad inžinierov a architektov. Prevažná väčšina tlačiarní v tomto rozsahu vytvára 3D objekty z po sebe nasledujúcich vrstiev roztaveného plastu, čo je technika známa ako výroba roztaveného vlákna (FFF). Často sa tiež nazýva Fused Deposition Modeling (FDM), hoci tento výraz je obchodnou značkou Stratasys, Inc. Niekoľko používa stereolitografiu - prvá 3D tlačiarenská technika, ktorá sa má vyvinúť - v ktorej lasery sledujú obrazec na fotocitlivej kvapalnej živici, ktorá stvrdzuje živica na vytvorenie predmetu.

Ako veľké sú objekty, ktoré chcete tlačiť?

Uistite sa, že oblasť vytvárania 3D tlačiarne je dostatočne veľká na to, aby s ňou mohli tlačiť také objekty. Oblasť vytvárania je veľkosť (v troch rozmeroch) najväčšieho objektu, ktorý je možné tlačiť na danej tlačiarni (aspoň teoreticky - môže byť o niečo menšia, ak napríklad platforma na zostavenie nie je presne na rovnakej úrovni). Typické 3D tlačiarne majú oblasti s rozlohou od 6 do 9 palcov štvorcových, ale môžu byť čokoľvek od niekoľkých palcov až po viac ako dve stopy na boku a nemusia byť nevyhnutne štvorcové. V našich recenziách dávame oblasť výstavby v palcoch, na výšku, šírku a hĺbku (HWD).

Aké materiály chcete tlačiť?

Prevažná väčšina lacných 3D tlačiarní používa techniku ​​FFF, pri ktorej sa plastové vlákno dostupné v cievkach roztavuje a extruduje a potom stuhne, aby sa vytvoril predmet. Dva najbežnejšie typy nekonečných vlákien sú akrylonitril-butadiénstyrén (ABS) a kyselina polymliečna (PLA). Každý z nich má mierne odlišné vlastnosti. Napríklad, ABS sa topí pri vyššej teplote ako PLA a je flexibilnejší, ale pri roztavení vydáva výpary, ktoré mnohým používateľom pripadajú nepríjemné, a potrebuje vyhrievané tlačové lôžko. Výtlačky PLA vyzerajú hladko, ale majú tendenciu byť na krehkej strane.

Medzi ďalšie materiály, ktoré sa používajú pri tlači FFF, patria, bez toho, aby bol výpočet obmedzujúci, vysoko odolný polystyrén (HIPS), vlákna plnené drevom, bronzom a meďou, UV luminiscenčné vlákna, nylon, polyester Tritan, polyvinylalkohol (PVA), polyetyléntereftalát (PETT), polykarbonát, vodivý PLA a ABS, plastifikovaný kopolyamidový termoplastický elastomér (PCTPE) a PC-ABS. Každý z nich má odlišné teploty topenia, takže použitie týchto exotických vlákien je obmedzené na tie tlačiarne so softvérom, ktorý umožňuje používateľom kontrolovať teplotu extrudéra.

Vlákno sa dodáva v dvoch priemeroch - 1, 85 mm a 3 mm - pri väčšine modelov sa používa vlákno s menším priemerom. Vlákno sa predáva v cievkach, zvyčajne 1 kg (2, 2 libier) a predáva sa medzi 20 a 50 dolárov za kilogram pre ABS a PLA. Aj keď mnoho 3D tlačiarní akceptuje generické cievky, 3D tlačiarne niektorých spoločností používajú proprietárne cievky alebo kazety. Uistite sa, že vlákno má správny priemer pre vašu tlačiareň a či použité cievka má veľkosť kompatibilnú s vašou tlačiarňou, aj keď v mnohých prípadoch si môžete kúpiť alebo vyrobiť (dokonca aj 3D tlač) držiak cievky, ktorý sa zmestí cievky rôznych veľkostí.

Stereolitografické tlačiarne vyhýbajú vlákno v prospech fotocitlivej (UV-vytvrditeľnej) tekutej živice, ktorá sa predáva vo fľašiach. Stereolitografia je schopná tlačiť vo vysokom rozlíšení. K dispozícii je obmedzená paleta farieb: hlavne číra, biela, šedá, čierna a zlatá. Práca s tekutou živicou a izopropylalkoholom, ktorá sa používa pri konečnej úprave stereolitografických výtlačkov, môže byť chaotická.

Na akom povrchu by ste mali stavať?

Dôležitosť platformy pre zostavenie (povrch, na ktorý tlačíte) nemusí byť pre nováčikov v 3D tlači zrejmá, ale v praxi sa môže ukázať ako kritická. Dobrá platforma umožní objekt priľnavosti k nemu počas tlače, ale umožňuje ľahké odstránenie po dokončení tlače. Najbežnejšou konfiguráciou je vyhrievaná sklenená plošina pokrytá modrou maliarskou páskou alebo podobným povrchom. Predmety sa lepia na pásku primerane dobre a po dokončení sa dajú ľahko odstrániť. Zahrievanie plošiny môže zabrániť zakriveniu spodných rohov objektov smerom nahor, čo je bežný problém pri tlači s ABS.

Pri niektorých platformách na stavbu sa na povrch nanáša lepidlo (z lepiacej tyčinky), na ktoré sa má predmet prilepiť. Toto je funkčné, pokiaľ je možné objekt po tlači ľahko odstrániť. (V niektorých prípadoch musíte namočiť platformu aj objekt teplou vodou, aby sa objekt stratil.)

Niekoľko 3D tlačiarní používa list perforovanej dosky s malými otvormi, ktoré sa počas tlače vyplnia horúcim plastom. Problém s touto metódou je v tom, že hoci počas tlače bude mať objekt pevne na svojom mieste, nemusí sa potom ľahko stratiť. Použitie pripináčika alebo skrutky na vytlačenie zátiek z tvrdeného plastu z perforácie na uvoľnenie predmetu a / alebo čistenie dosky je časovo náročný proces a môže dosku poškodiť.

Ak sa stavebná platforma nakloní, môže to sťažiť tlač, najmä veľkých objektov. Väčšina 3D tlačiarní ponúka pokyny, ako vyrovnať zostavovaciu platformu, alebo vám umožní spustiť kalibračnú rutinu, v ktorej sa extrudér presunie do rôznych bodov na platforme, aby sa zaistilo, že všetky body sú v rovnakej výške. Niekoľko tlačiarní automaticky stavia platformu na zostavenie.

Pri zahájení tlačovej úlohy je tiež dôležité nastaviť extrudér v správnej výške nad platformou na zostavenie. Takáto „kalibrácia na osi Z“ sa zvyčajne vykonáva manuálne tak, že sa extrudér spustí tak, aby bol tak blízko k montážnej plošine, že hárok papiera umiestnený medzi extrudér a platformu sa môže pohybovať horizontálne s miernym odporom. Túto kalibráciu vykoná automaticky niekoľko tlačiarní.

Ako sa chcete pripojiť k vašej 3D tlačiarni?

U väčšiny tlačiarní 3D spúšťate tlač z počítača prostredníctvom pripojenia USB. Niektoré tlačiarne pridávajú vlastnú internú pamäť, čo je výhodou, pretože si môžu ponechať tlačovú úlohu v pamäti a pokračovať v tlači, aj keď je kábel USB odpojený alebo počítač je vypnutý. Niektoré z nich ponúkajú bezdrôtové pripojenie, zvyčajne priame pripojenie typu peer-to-peer, a nie pripojenie Wi-Fi. Nevýhodou bezdrôtového pripojenia je, že prenos súborov môže trvať oveľa dlhšie, ako by to bolo pri pripojení cez USB.

Mnoho 3D tlačiarní má sloty na karty SD, z ktorých môžete pomocou ovládacích prvkov a displeja tlačiarne načítať a vytlačiť súbory 3D objektov, zatiaľ čo niektoré z nich majú porty pre palcové jednotky USB. Výhodou tlače z ktoréhokoľvek z týchto médií je, že môžete tlačiť nezávisle od počítača. Nevýhodou je, že pridávajú ďalší krok pri prenose súborov na kartu. Okrem kábla USB sa zvyčajne ponúka bezdrôtové pripojenie, karta SD alebo jednotka USB palca, aj keď niektoré modely ponúkajú namiesto prepojenia USB s počítačom jednu alebo viac týchto možností.

Chcete otvorený alebo zatvorený rám?

3D tlačiarne s uzavretým rámom majú uzavretú štruktúru s dverami, stenami a vekom, zatiaľ čo modely s otvoreným rámom ich nemajú. Výhodou modelu s otvoreným rámom je to, že poskytuje ľahký prehľad o prebiehajúcej tlačovej úlohe a ľahký prístup k tlačiarenskému lôžku a extrudéru. Model s uzavretým rámom je bezpečnejší a chráni deti a domáce zvieratá (a dospelých) pred náhodným dotykom horúceho extrudéra. Zabezpečuje tichšiu prevádzku a znižuje hluk ventilátora. A môže tiež znížiť možný zápach z tlače pomocou ABS, čo môže vyžarovať to, čo niektorí používatelia označujú ako zápach z plastu.

Chcete tlačiť objekty v dvoch (alebo viacerých) farbách?

Niektoré 3D tlačiarne s viacerými extrudérmi môžu tlačiť objekty v dvoch alebo viacerých farbách. Väčšina z nich sú modely s dvojitým extrudérom, pričom každý extrudér je napájaný inou farbou vlákna. Jednou výzvou je, že môžu tlačiť iba viacfarebné objekty zo súborov, ktoré boli navrhnuté pre viacfarebnú tlač, so samostatným súborom pre každú farbu, takže oblasti rôznych farieb sa hodia k sebe ako (trojrozmerné) kúsky skladačky.

Aký softvér potrebujete pre 3D tlač?

Dnešné 3D tlačiarne sa dodávajú so softvérom na disku alebo na stiahnutie. Je kompatibilný s Windows a v mnohých prípadoch môže pracovať aj s OS X a Linux. Nie je to tak dávno, softvér pre 3D tlač pozostával z niekoľkých častí, vrátane tlačového programu, ktorý riadi pohyb extrudéra, „liečivého“ programu na optimalizáciu súboru na tlač, krájača na prípravu vrstiev na tlač v správnom rozlíšení, a programovací jazyk Python. Tieto komponenty boli odvodené z tradície otvoreného zdroja RepRap, ktorá podnietila vývoj lacných 3D tlačiarní, ale dnes ich výrobcovia 3D tlačiarní integrovali do bezproblémových a z väčšej časti užívateľsky prívetivých balíkov. Niektoré 3D tlačiarne vám umožňujú používať samostatné programy komponentov, ak uprednostňujete.

Aké vysoké rozlíšenie potrebujete?

3D tlačiareň extruduje (ukladá) za sebou nasledujúce tenké vrstvy roztaveného plastu v súlade s pokynmi zakódovanými v súbore pre tlačený objekt. Pri 3D tlači sa rozlíšenie rovná výške vrstvy. Rozlíšenie sa meria v mikrónoch, s mikrometrom 0, 001 mm a čím nižšie je číslo, tým vyššie je rozlíšenie. Je to preto, že čím je každá vrstva tenšia, tým viac vrstiev je potrebných na vytlačenie daného objektu a tým jemnejší je detail, ktorý je možné zachytiť.

Takmer všetky dnes predávané 3D tlačiarne môžu tlačiť s rozlíšením 200 mikrónov - čo by malo vytvárať výtlačky slušnej kvality - alebo lepšie, a mnoho z nich môže tlačiť pri 100 mikrónoch, čo všeobecne poskytuje výtlačky dobrej kvality. Niektorí môžu tlačiť aj pri vyšších rozlíšeniach, jemných až 20 mikrónov, ale možno budete musieť ísť nad rámec predvolených rozlíšení a do vlastných nastavení, aby ste rozlíšenia mohli byť jemnejšie ako 100 mikrónov.

Vyššie rozlíšenie je za cenu, pretože za tlačiarne s rozlíšením vyšším ako 100 mikrónov zaplatíte príplatok. Ďalšou nevýhodou zvyšovania rozlíšenia je, že môže pridať časy tlače. Zníženie rozlíšenia na polovicu bude zhruba dvojnásobkom času potrebného na tlač daného objektu. Ale pre profesionálov, ktorí požadujú najvyššiu kvalitu v objektoch, ktoré tlačia, sa vám vyplatí čas navyše.

Pozrite si nášho sprievodcu fungovaním 3D tlačiarní, ako aj najlepších tipov v tejto kategórii. A nezabudnite sa pozrieť do našej galérie jednoduchých a praktických objektov 3D tlačiarne.