L’impression 3D est devenue moins chère et plus fiable au cours des dernières années. Les matériaux adaptés aux débutants comme le PLA et le PETG ont rendu la fabrication à domicile plus facile que jamais. Malheureusement, le processus d’impression 3D reste très lent, nécessitant dans de nombreux cas des impressions durant plusieurs jours.
Pourquoi les imprimantes 3D fonctionnent-elles encore à un rythme lent, même si elles sont disponibles pour les consommateurs depuis plus d’une décennie ? vérifier Les types d'impression XNUMXD dont vous ignoriez l'existence.
La réponse réside dans les défis d’ingénierie et de production qui rendent l’impression 3D commercialement viable. Examinons ces défis et la technologie prometteuse qui pourrait rendre l’impression 3D plus rapide pour tout le monde.
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La plate-forme d'impression n'avance pas vite
La raison principale est l’émergence d’une imprimante 3D grand public typique. La recherche d’imprimantes XNUMXD sur Amazon donnera des résultats presque impossibles à distinguer les uns des autres. Il s’agit d’un sous-produit malheureux des imprimantes XNUMXD grand public basées sur la conception Prusa iXNUMX. Il ne semble pas y avoir de meilleure approche pour produire en masse des imprimantes bon marché. Malheureusement, cette quête de rentabilité se fait au détriment de la rapidité.
Jetons un coup d'œil au système de mouvement Prusa i3 pour comprendre pourquoi.
Le segment de consommation de l’impression 3D est, en moyenne, principalement composé d’équipements bon marché car peu complexes. Cette simplicité s’étend également à son système de mouvement. Par exemple, l'axe X comprend la tête d'impression se déplaçant le long de la longueur de la fente en aluminium en forme de V. L'axe Z, à son tour, déplace l'ensemble de l'axe X de haut en bas. Cela peut sembler lourd, mais ce n'est pas un problème majeur car les imprimantes 3D se déplacent rarement le long de l'axe Z, d'une fraction de millimètre à la fois.
Cependant, la configuration de l’axe Y de ces imprimantes est définitivement sous-optimale. Cet axe fragile est chargé de la tâche ardue de déplacer l'ensemble de la plate-forme, qui se trouve également être le composant le plus lourd de l'imprimante 150D. Pour une impression rapide, il est préférable que les composants mobiles soient aussi légers que possible. Il est déjà difficile de déplacer rapidement une tête d’impression de XNUMX g tout en maintenant une précision de l’ordre du micromètre.
Imaginez maintenant faire la même chose avec une plateforme de 1.5 kg. Il n’est pas surprenant que les imprimantes 3D utilisant la conception Prusa iXNUMX soient familièrement appelées imprimantes de chevet pour cette raison.
Que se passe-t-il lorsque vous imprimez rapidement de toute façon ?
Nous avons découvert pourquoi une imprimante 3D classique est lente. Mais que se passerait-il si nous désactivions les limites logicielles sur la vitesse d'impression et accélérions l'impression en moins de temps de toute façon ? La capacité de se déplacer rapidement exerce une pression énorme sur les moteurs pas à pas et les fait surchauffer. La qualité d’impression est la première victime dans la bataille entre un moteur faible et la masse tenace d’une plate-forme lourde. Cela se manifeste par des bosses ou des ombres causées par des vibrations excessives associées à une impression rapide.
Dans les cas extrêmes, les composants de l’imprimante 3D peuvent vibrer au fil du temps. Bien qu'il soit facile de resserrer les vis, l'impression rapide sur la Prusa iXNUMX entraîne souvent une usure irréversible des composants qui provoquent le mouvement. Les poulies à rainures en V bon marché utilisées dans le système d'entraînement de ces imprimantes sont les plus touchées. Les roues en plastique circulant sur des pistes en forme de V sur des alliages d'aluminium s'usent considérablement lorsqu'elles sont soumises à des vitesses d'impression élevées.
Une imprimante 3D typique basée sur la conception Prusa iXNUMX ne peut pas imprimer rapidement avec un quelconque degré de qualité ou de fiabilité à long terme. Mais qu'en est-il des imprimantes basées sur des conceptions différentes ? Il doit y avoir des alternatives viables et adaptées à l’impression rapide, n’est-ce pas ?
Imprimantes Delta : bon marché, rapides, mais imprécises
Les imprimantes 3D Delta sont spécifiquement conçues pour être rapides. Sa tête d'impression légère est plus rapide et plus contrôlable en raison de son élan intrinsèquement faible. De plus, la conception delta utilise moins de composants par rapport aux autres dispositifs de rack de plate-forme, ce qui la rend moins chère à fabriquer. Les imprimantes bon marché et rapides semblent idéales, mais pourquoi n'en voit-on pas assez ?
Les imprimantes basées sur la conception Delta font trop de compromis dans leur quête de vitesse. Les têtes d'impression légères intégrées rendent impossible l'utilisation d'une extrudeuse à entraînement direct. Pendant ce temps, les limitations de l'extrudeuse de Boden ne font que rendre les imprimantes delta incapables de gérer les filaments flexibles, compromettant leur polyvalence.
Cependant, leur plus grand compromis se présente sous la forme d'une mauvaise qualité d'impression, en particulier lors de l'impression de grands formulaires étalés horizontalement. De plus, la qualité d'impression de surface obtenue par Delta ne peut être comparée aux cordes de lit. Ceci est exacerbé par le lit circulaire qui limite la taille de la maçonnerie, et leur tendance générale à n'exceller que dans les longues éditions.
Ces limitations sont suffisamment sévères pour que l’industrie de l’impression 3D grand public relègue les imprimantes Delta à une position de niche malgré leur vitesse et leur rentabilité impressionnantes. vérifier Les meilleures imprimantes 500D pour les débutants à moins de XNUMX $.
Imprimantes CoreXY : la vitesse a un prix
Les imprimantes les plus rapides sont basées sur la cinématique CoreXY. Il s'agit d'un système de mouvement avancé où la plate-forme est en grande partie stationnaire, mais la tête d'impression plus légère se déplace très rapidement. Contrairement aux imprimantes Delta, la conception CoreXY maintient la qualité tout en permettant l'utilisation d'une extrudeuse directe.
Le seul problème est que l’extrême complexité et les coûts élevés impliqués dans ce modèle rendent ces imprimantes inutilisables pour les consommateurs. De ce fait, les imprimantes CoreXY restent limitées à des projets open source de niche ciblant les passionnés d'impression 1000D. Cela n’est pas surprenant étant donné que le coût moyen d’une imprimante 2000D CoreXY se situe entre XNUMX XNUMX et XNUMX XNUMX dollars en pièces uniquement.
Les fabricants d’imprimantes 3D grand public n’ont pas encore trouvé comment rendre cette technologie suffisamment abordable et accessible à l’utilisateur moyen. vérifier Ender 3 Pro Review: est-ce la meilleure imprimante XNUMXD à un prix raisonnable?
Une vitesse dans les imprimantes 3D que vous ne pouvez pas vous permettre
Pour résumer, l’impression 3D rapide coûte cher. Vous pouvez soit obtenir une imprimante Delta bon marché qui fonctionne rapidement au détriment de la qualité et de la taille de la conception, soit dépenser une fortune pour une CoreXY. Aucun de ces extrêmes ne correspond bien aux demandes des consommateurs.
C'est pourquoi presque toutes les imprimantes 3D grand public sont basées sur la conception Prusa iXNUMX. Ces imprimantes peuvent être lentes, mais elles offrent toujours un bon équilibre entre prix, fonctionnalités et performances. La vitesse est une malheureuse victime des imprimantes XNUMXD grand public. Vous pouvez désormais visualiser Une explication du fonctionnement de l'imprimante 3D et de ses principales caractéristiques.
