Los especialistas en marketing compitieron entre sí para describir los méritos de las impresoras 3D con tecnología FDM. Sin embargo, ¿un comprador feliz realmente se convierte en el propietario de una "caja mágica" que puede reproducir cualquier pieza de plástico, o sigue siendo una herramienta de bricolaje, como un grabador o un dispositivo para quemar, y no será útil para todos?
El modelado FDM o de deposición fundida (así como la FFF o la fabricación de filamentos fundidos) es un método de "crecimiento" aditivo de objetos, en base al cual se construyen casi todas las impresoras 3D modernas "domésticas". La técnica implica el "crecimiento" capa por capa de un objeto a partir de plástico fundido alimentado en forma de varilla.
La idea fue patentada originalmente, pero la patente expiró y después de eso, impresoras 3D económicas de varios fabricantes, desde eminentes estadounidenses hasta chinos sin nombre, se introdujeron en el mercado para todos los gustos y presupuestos. Alguien elige por marca; sin embargo, si tiene conocimientos de electrónica y desea resolver los problemas que surjan por su cuenta (sin el soporte técnico del fabricante), puede ahorrar comprando un kit o incluso ensamblando la impresora desde cero utilizando uno de los cientos de modelos publicados.
Barril de miel
La tecnología FDM es realmente impresionante. Hoy ya no es solo una herramienta para la creación rápida de prototipos para diseñadores y arquitectos. De hecho, al tener un modelo tridimensional de un objeto, podemos reproducirlo en casa, cambiando la escala si es necesario o modificándolo un poco en el editor. Por ejemplo, puede descargar un modelo de montaje para un teléfono en un automóvil y escalarlo a su propio dispositivo. O, desde cero, dibuje cualquier parte del hogar, desde una pantalla de lámpara hasta el tirador de una puerta, sin mencionar todo tipo de cosas pequeñas como monturas caseras para GoPro, elementos de diseñadores para niños, etc.
Por supuesto, la impresión 3D no puede reemplazar un transportador con producción en masa: la velocidad de la formación capa por capa de piezas de plástico es baja, por lo que una impresora "estándar" solo puede atender las solicitudes de su propietario en el mejor de los casos. Pero la tarea no es omitir las tecnologías de producción existentes. Las reglas de impresión 3D en las que necesita la máxima personalización y la producción en serie no serían absolutamente rentables. Por lo tanto, le gustaban mucho los fanáticos del bricolaje en una variedad de campos, etc. De hecho, una impresora 3D es una herramienta de bricolaje.
La impresión 3D en el hogar ahora está experimentando un crecimiento explosivo. La tecnología FDM es bastante simple, y la comunidad de entusiastas ya ha desarrollado varios diseños típicos de tales impresoras, que difieren en los métodos de alimentación de la barra y la cinemática. En base a estos diseños estándar, se crean ambas impresoras de marca, así como docenas, si no cientos de productos caseros, piezas individuales o incluso kits de kits completos para los que puede comprar en Ebay o AliExpress.
Tar ... también un barril?
Parece que la tecnología se está ejecutando y se está volviendo más barata, mientras que ya hay una gran demanda de ella. ¿No es esta la garantía de un inmenso éxito en el mercado masivo (como ya ha sucedido con los teléfonos móviles, las cámaras digitales y un poco antes, y las computadoras)? ¿Es hora de comprar?
Nos parece que no vale la pena apresurarse. La tecnología FDM es bastante caprichosa, y hasta ahora está lejos de convertirse en una especie de "cámara digital" o "lavadora" en manos de un usuario ignorante. Casi cada rincón aquí tiene que aplicar ingeniería. Para ser justos, vale la pena señalar que si todo está en orden con la ingeniería, entonces las posibilidades de impresión en 3D son realmente enormes. Pero es mejor saber de antemano a qué se está "suscribiendo".
Procesamiento de tablas y modelos
La aplicación capa por capa de algo requiere una preparación especial de los modelos y la superficie en la que se lleva a cabo la impresión, además será necesario el procesamiento posterior de las piezas.
La impresora viene con un vidrio o una mesa hecha de metal: no todos los materiales se adherirán a ellos sin trucos adicionales (y ninguno se sobresaldrá más tarde sin romper la geometría del modelo). El plástico PLA se puede imprimir en la mesa sin calentar, utilizando una capa de cinta adhesiva azul, una cinta de enmascarar particularmente duradera de 3M, que ahora ha sido recalificada por los usuarios emprendedores como "cinta adhesiva para impresión 3D". La gran mayoría de los termoplásticos necesitan al menos calentar la mesa y, a veces, recubrimientos adhesivos adicionales (barniz, pegamento, cerveza, jarabe de acetona, etc.). Hay muchas opciones probadas por los usuarios. Encontrar el recubrimiento adecuado para esta impresora (y plástico) es el camino de la experimentación y el error. Tendrá que estropear más de un modelo antes de encontrar la mejor opción.
Pero la impresión no se limita a la primera capa. Una cuerda de plástico fundido no puede colgar en el aire, respectivamente, en partes que sobresalen fuertemente (por ejemplo, partes con una pendiente inversa), se necesita soporte, que al final de la impresión deberá cortarse, de alguna manera procesando el área de corte para que no haya bordes afilados. Cabe señalar que incluso la pared vertical más común después de una impresora 3D no será perfectamente lisa (al menos los límites de la capa, y tal vez otros defectos, serán notables). Por lo tanto, se requerirá un procesamiento posterior para casi todas las piezas para las cuales la calidad de la superficie es importante.
No todos los plásticos responden bien al procesamiento posterior. Aquellos que imprimen mucho con diferentes materiales tendrán que obtener una amplia gama de solventes, herramientas manuales, etc. en casa. (así como aquellos que se divierten activamente con el bricolaje). Por cierto, al mismo tiempo, algunos plásticos también son tóxicos al imprimir, por lo que se necesitan cerramientos cerrados, capuchas, etc.
Características de los consumibles
Las especificaciones de resultados dependen en gran medida de los suministros.Los problemas de calidad se pueden determinar no solo por defectos de fábrica, sino también por características completamente "regulares" del material utilizado: por ejemplo, algunos tipos de plástico son higroscópicos (absorben agua del medio ambiente). Si no almacena dicho plástico en bolsas herméticamente cerradas con gel de sílice, la barra se vuelve quebradiza, puede romperse cuando se alimenta, hacer ruidos extraños al imprimir, acostarse mal sobre el modelo, etc.
En general, incluso si la calidad del material es alta (no hay problemas obvios), no todos los modelos son adecuados para imprimir con cierto plástico. Algunos materiales son frágiles y no permiten la impresión de paredes delgadas, mientras que otros, por el contrario, están bien estratificados en volumen.
Cada plástico tiene su propia temperatura de impresión óptima. Cuando se excede, el detalle se deteriora y aparecen defectos en la superficie. En la situación opuesta, las capas están mal sinterizadas. Del mismo modo, existen espesores de capa óptimos, parámetros de retracción (movimiento inverso del hilo) y otros parámetros similares.
Muchos defectos de impresión se pueden "compensar" reduciendo la velocidad. Pero dicen correctamente que el problema principal no es imprimir el objeto, sino hacerlo en un tiempo razonable. Por lo tanto, para objetos más grandes que una caja de fósforos, tendrá que lidiar con la configuración óptima para cada plástico.
La dificultad es que los "colegas" en el foro no le dirán la configuración detallada: los parámetros óptimos están determinados en gran medida por la propia impresora: qué tan bien está calibrado el sensor de temperatura; ¿Se utiliza roscado remoto, etc. Además, los números finales pueden diferir para el mismo plástico de diferentes fabricantes, así como para bobinas de diferentes colores del mismo fabricante.
Trucos de impresora
El impresor mismo sabe cómo actuar. Cada uno de los diseños existentes en el mercado tiene sus propios inconvenientes. En algún lugar, los motores que necesitan estar perfectamente sincronizados funcionan un poco mal; en algún lugar: la mesa oscila mientras se imprime a alta velocidad; en algún lugar se hace demasiada contribución por el peso del cabezal de impresión. Del mismo modo, hay "puntos doloridos" que aparecerán independientemente de si se trata de una impresora autoensamblada, una impresora de ballenas o se compra como una "caja negra del fabricante". En los primeros dos casos, la probabilidad de obtener problemas técnicos es ligeramente mayor, pero el origen de la marca no salva al dispositivo de enfermedades "típicas".
En la impresora 3D promedio hay bastantes piezas móviles, y la mecánica tiene su propio recurso de trabajo. En algunos dispositivos, los engranajes de plástico están desgastados, en otros, un tubo de teflón, etc., muerde gradualmente el accesorio. Tarde o temprano, estos pequeños defectos comienzan a afectar el resultado de la impresión. Por desgracia, no hay preguntas frecuentes universales que ayuden a detectar el problema por el resultado final. Es como en los autos viejos: debe buscar colegas en la desgracia, estudiar los foros y esperar que alguien ya haya encontrado este problema. O, como opción, descubra cuál de los nodos tiene la culpa del problema y agítelo por completo. Pero esto es más como construir su propia impresora desde cero.
Errores de software
Antes de que decenas de metros de la barra se conviertan en un objeto viable, el modelo debe someterse a un procedimiento de corte: corte en capas, teniendo en cuenta las características técnicas de la impresora: tamaño de la boquilla, espesor de la capa, etc. Un rebanador puede "romper leña" si el modelo original no está cerrado (sucede que el modelo más simple produce agujeros, en el sentido más literal). Para el "tratamiento" de modelos, existen servicios y herramientas en línea en software especializado, pero no siempre hacen frente a la tarea. Además, ellos mismos pueden "perder" algunos detalles.
Francamente, la rebanadora puede cometer un error, incluso si el modelo es completamente normal, y la razón de esto es el redondeo. Si el paso del hilo del eje a lo largo de algún eje no es proporcional al grosor de la capa, al cortar, se acumulará el error de redondeo, que en el modelo aparece en forma de una superficie corrugada.
Hablando de manera más global, el principal problema de la impresión 3D del consumidor en la versión actual es la falta de comentarios al hacer crecer el modelo: la impresora simplemente no ve lo que imprime. Hay sensores de temperatura, atascos de hilo y otras herramientas, pero la apariencia del modelo no se evalúa de ninguna manera. La única respuesta es a través del usuario, a su manera, interpretando lo que está sucediendo.
Como resultado, una impresora 3D hoy en día no es del todo un electrodoméstico. No se puede comparar con una impresora convencional, y más aún con cualquier lavadora. Imagínese, si para el lavado exitoso de la ropa tuviera que seleccionar la frecuencia de rotación del tambor de la máquina durante los experimentos, ¿cambiarlo a través del firmware? Sí, para algunos fue realmente interesante, pero difícilmente para la mayoría.
Una impresora 3D está más cerca de una herramienta eléctrica. Esta es una excelente herramienta para crear objetos, pero deben poder usarla. Desafortunadamente, por el momento, esta idea no se lee claramente en la publicidad de algunas impresoras 3D; como resultado, hay una proporción bastante notable de compradores decepcionados que esperaban milagros de la ciencia ficción y que recibieron un soporte no utilizado para basura en casa.
El futuro
En mi opinión, en el futuro, la tecnología de impresión 3D todavía tiene la oportunidad de convertirse en algo verdaderamente cotidiano. En primer lugar, FDM se está desarrollando rápidamente: se está mejorando el firmware, se agregan nuevos sensores, etc. Al mismo tiempo, los volúmenes de documentación en idioma ruso están creciendo exponencialmente, bastante accesibles para que los no especialistas lo entiendan.
En segundo lugar, las impresoras que trabajan en otra tecnología: el método de sinterización láser (SLS) comenzó a ingresar al mercado de consumo en los últimos dos años, porque las restricciones de patentes en SLS terminaron en 2014. Sin embargo, si bien el costo de los dispositivos supera los 5 mil dólares estadounidenses. Entonces, por ahora, hablando de impresión 3D para consumidores, todavía nos referimos a FDM con todos los problemas relacionados.