从 Makerbot 升级到 Professional:为什么不是所有经济实惠的打印机都是平等的
由 Makerbot Cupcake CNC 于 2009 年 4 月推出,业余爱好者 3D 打印机从根本上改变了制造和产品开发。这些机器为任何能够使用 CAD 的工程师或制造商带来了快速原型制作能力,并将 3D 打印领域推向了全球的聚光灯下。这些机器的普及导致了对 3D 打印潜在应用的广泛探索——其中许多需要超出机器本身能力的部件。这种对机器的期望与其能力之间的不匹配揭示了爱好者打印的实际应用空间。
在炒作平息后的几年里,发生了两件重要的事情。首先,业余打印机的改进显着 .更好的切片算法和更广泛的材料能力使这些机器比现有机器更有用。其次,更重要的是,公司已经开始以与业余爱好者机器相媲美的价格发布专业和工业级机器。这些机器可能看起来很相似,但有一些关键区别,使它们在工业应用中更加有用。
那么,有什么区别?
材料
业余打印机使用具有较差材料特性的低等级材料。尽管也有例外,但绝大多数业余爱好者使用 PLA 和 ABS 进行打印。 PLA 在大多数机器上打印良好,强度适中。然而,由于其抗冲击性、耐热性和耐温性差,它在工业应用中很快就失败了。业余爱好者机器的进步已经产生了像 Tough PLA 这样的材料,它的抗冲击性明显优于其前辈——然而,它仍然在略高于室温的情况下屈服。 ABS 具有更高的耐温性,但比 PLA 弱,并且没有耐化学性。
像 Markforged 这样的专业打印机使用短切纤维增强尼龙打印,这种材料比最好的 PLA 更坚固、更坚固,同时还具有耐热和耐高温的特性。此外,Markforged 机器采用长链纤维增强材料,使零件强度比标准印刷塑料高 20 倍。
可靠性
为了满足更实惠的价格点,业余爱好者打印机几乎削减了所有关键组件的成本。这会导致全面的打印失败和不一致 - 以下是一些关键组件及其影响:
- 廉价的龙门系统会导致错位和几何问题,并且在持续使用的情况下会很快磨损。一旦机架损坏,打印机将无法使用。
- 廉价的喷嘴和打印头会导致挤出不足和反复卡纸/堵塞。因此,这些磁头失效得更快。
- 未经验证和审查不善的材料具有不一致的打印质量和打印设置,从而产生无法使用的部件。
- 廉价的打印床会导致第一层打印失败并很快磨损。
在过去的几年中,业余打印机大大改善了他们的用户体验,但大多数仍然受到基本打印问题的困扰。专业 3D 打印机具有更高质量的组件,专为长时间使用而设计。磨损部件的设计易于更换,以最大限度地减少停机时间。
打印质量和公差
3D 打印机必须在可接受的制造公差内打印零件才能用于工业应用。不幸的是,大多数业余打印机在打印时并不优先考虑准确性。这会导致零件因错误而无法使用——在某些情况下,打印误差以毫米而不是微米来衡量。除了不准确之外,劣质材料和打印环境的结合会导致部件质量降低。在业余爱好者机器打印的零件上看到表面缺陷和翘曲的情况并不少见。
在专业机器上,工程师优先考虑打印质量而不是故障。他们优化了打印设置,使公差符合制造标准(0.005 英寸或 125 微米),同时使用尺寸更稳定的材料,不会翘曲并具有出色的表面光洁度。
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