FDM 3D打印构造体
FDM 3D 打印机目前在市场上有多种构建体积。从底座为 15 x 15 厘米的打印机到底座为 50 x 50 厘米的打印机。人们普遍认为构建体积越大越好。 这是因为小型打印机可以打印的所有东西都可以在大型打印机上打印,反之则不行。
虽然这在原则上是正确的,而且似乎大容量打印机与小打印机相比没有劣势,但仔细研究每台打印机的技术方面会发现一些重要的权衡,可能会倾向于平衡小体积 FDM 3D 打印机。
图片 1:Creality CR10 S5,底座长 50 厘米。来源:创意
首先,需要分析制造基地。 小底座比大底座平整度高得多,因为它们更容易生产。 此外,为避免变形,底座尺寸越大,其厚度应越大,但情况并非总是如此。这意味着虽然 20 x 20 厘米底座的调平非常简单,但在 30 x 30 厘米或 40 x 40 厘米底座中,中心和角落之间的高度差异很常见。这在加热时在铝制底座中尤为明显,因为尺寸越大也意味着变形越大。
这使得获得高质量的第一层打印变得更加困难, 这对于确保与某些材料的适当粘合至关重要。一些专业的大幅面打印机,例如 Raise3D Pro2 和 Pro2 Plus,除了拐角处的锚点外,还包括额外的锚点,以补偿这些变形并提高平整度。
图 2:Raise3D Pro2 构造底座的后视图。来源:Filament2Print
然而,大幅面打印机与小幅面打印机相比的问题并不仅限于较差的基材平整度。 更大的底座尺寸也意味着更长的打印头行程, 这转化为更长的皮带和导轨。 较长的传动带也会导致定位精度下降,而较长的导轨或导轨容易变形和出现线性缺陷。
为了弥补这一点,大幅面打印机需要特定的设计和更高质量的组件以及更低的制造公差。 然而,这种情况很少见,因此可以说 FDM 3D 打印机的精度会随着其尺寸的增加而降低。
图 3:Zortrax M200 Plus 小型工业打印机。来源:Zortrax
另一个普遍的看法是,即使生产的零件尺寸很小,具有更大底座的 3D 打印机也会每次制造更多的零件 .这是正确的,但它的缺点多于优点。 FDM 3D 打印的打印时间与同时打印的份数成正比。这意味着一次生产 10 个零件和两次生产 5 个零件之间的时间差可以忽略不计,仅在移除第一个零件和启动第二个零件所需的时间上有所增加。 但是,它有一个主要缺点:失败的可能性会随着作业的持续时间而增加。 12 小时生产的失败概率总是高于 6 小时生产的情况。此外,在生产要求更高的情况下,购买两台并行工作的小型打印机总是比一台大幅面打印机更好的解决方案,因为发生故障的时间和损失减少一半。
在选择 FDM 3D 打印机时,标准不应该是选择适合预算的最大打印机,而是选择满足用户最常见零件尺寸要求的最小打印机。如果 95% 的零件可以在 20 x 20 厘米的底座上制造,建议考虑购买小型机器并将较大的零件分批制造然后组装的可能性。
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