Les spécialistes du marketing rivalisaient pour décrire les avantages des imprimantes 3D utilisant la technologie FDM. Cependant, un acheteur heureux devient-il vraiment le propriétaire d'une «boîte magique» qui peut reproduire n'importe quelle pièce en plastique, ou est-ce encore un outil de bricolage, comme un graveur ou un appareil à graver, et ne sera pas utile à tout le monde?
La modélisation par dépôt FDM ou Fused (ainsi que la FFF ou Fused Filament Fabrication) est une méthode de "croissance" additive d'objets, sur la base de laquelle presque toutes les imprimantes 3D "domestiques" modernes sont construites. La technique implique la «croissance» couche par couche d'un objet à partir de plastique fondu alimenté sous la forme d'une tige.
L'idée a été brevetée à l'origine, mais le brevet a expiré et après cela, des imprimantes 3D peu coûteuses de divers fabricants - des éminents Américains aux Chinois sans nom - ont fait leur apparition sur le marché pour tous les goûts et tous les budgets. Quelqu'un choisit par marque - cependant, si vous avez des connaissances en électronique et que vous souhaitez résoudre les problèmes qui surviennent par vous-même (sans assistance technique du fabricant), vous pouvez économiser en achetant un kit ou même en assemblant l'imprimante à partir de zéro en utilisant l'un des centaines de modèles publiés.
Baril de miel
La technologie FDM est vraiment impressionnante. Aujourd'hui, il n'est plus seulement un outil de prototypage rapide pour les designers et les architectes. En fait, ayant un modèle tridimensionnel d'un objet, on peut le reproduire chez soi, en changeant l'échelle si nécessaire ou en le modifiant un peu dans l'éditeur. Par exemple, vous pouvez télécharger un modèle de montage pour un téléphone dans une voiture et l'adapter à votre propre appareil. Ou, à partir de zéro, dessinez n'importe quelle pièce du ménage - d'un abat-jour sur une lampe à une poignée de porte, sans parler de toutes sortes de petites choses comme des supports faits maison pour GoPro, des éléments de designers pour enfants, etc.
Bien sûr, l'impression 3D ne peut pas remplacer un convoyeur par une production de masse - la vitesse de formation couche par couche des pièces en plastique est faible, donc une imprimante «standard» ne peut que répondre au mieux aux demandes de son propriétaire. Mais la tâche n'est pas d'ignorer les technologies de production existantes. Les règles d'impression 3D où vous avez besoin d'une personnalisation maximale et d'une production en série ne seraient absolument pas rentables. Par conséquent, elle aimait beaucoup les fans de bricolage dans divers domaines, etc. En fait, une imprimante 3D est un outil de bricolage.
L'impression 3D domestique connaît aujourd'hui une croissance explosive. La technologie FDM est assez simple, et la communauté des passionnés a déjà développé plusieurs conceptions typiques de ces imprimantes, qui diffèrent dans les méthodes d'alimentation de la barre et de la cinématique. Sur la base de ces conceptions standard, les deux imprimantes de marque sont créées, ainsi que des dizaines, voire des centaines de produits faits maison, des pièces individuelles ou même des kits de kits complets pour lesquels vous pouvez acheter sur Ebay ou AliExpress.
Tar ... aussi un baril?
Il semblerait que la technologie fonctionne, devenant moins chère, alors qu'il y a déjà une demande sérieuse. N'est-ce pas la garantie d'un immense succès sur le marché de masse (comme cela s'est déjà produit avec les téléphones portables, les appareils photo numériques et un peu plus tôt - et les ordinateurs)? Est-il temps d'acheter?
Il nous semble que cela ne vaut pas la peine de se précipiter. La technologie FDM est plutôt capricieuse, et jusqu'à présent, elle est loin de devenir une sorte d '«appareil photo numérique» ou de «machine à laver» entre les mains d'un utilisateur ignorant. Presque tous les coins ici doivent appliquer l'ingénierie. En toute honnêteté, il convient de noter que si tout est en ordre avec l'ingénierie, les possibilités d'impression 3D sont vraiment énormes. Mais il vaut mieux savoir à l'avance à quoi vous "souscrivez".
Traitement des tables et modèles
L'application couche par couche de quelque chose nécessite une préparation spéciale des modèles et de la surface sur laquelle l'impression est effectuée, ainsi qu'un post-traitement des pièces sera nécessaire.
L'imprimante est livrée avec un verre ou une table en métal - tous les matériaux ne s'y collent pas sans astuces supplémentaires (et aucun ne sortira plus tard sans casser la géométrie du modèle). Le plastique PLA peut être imprimé sur la table sans chauffer, en utilisant un revêtement de scotch bleu - un ruban de masquage particulièrement durable de 3M, qui a maintenant été requalifié par les utilisateurs entreprenants comme «ruban pour impression 3D». La grande majorité des thermoplastiques nécessitent au moins un chauffage de table, et parfois des revêtements adhésifs supplémentaires (vernis, colle, bière, sirop d'acétone, etc. - il existe de nombreuses options testées par les utilisateurs). Trouver le bon revêtement pour cette imprimante (et plastique) est la voie de l'expérimentation et de l'erreur. Vous devrez gâcher plus d'un modèle avant de trouver la meilleure option.
Mais l'impression n'est pas limitée à la première couche. Une chaîne de plastique fondu ne peut pas pendre dans l'air, respectivement, sur des pièces fortement saillantes (par exemple, des pièces avec une pente inverse), un support est nécessaire, qui à la fin de l'impression devra être coupé, en traitant d'une manière ou d'une autre la zone de coupe de sorte qu'il n'y ait pas d'arêtes vives. Il convient de noter que même le mur vertical le plus ordinaire après une imprimante 3D ne sera pas parfaitement lisse (au moins les limites des couches, et peut-être d'autres défauts, seront visibles). Un post-traitement sera donc nécessaire pour presque toutes les pièces pour lesquelles la qualité de la surface est importante.
Tous les plastiques ne répondent pas bien au post-traitement. Ceux qui impriment beaucoup avec des matériaux différents devront se procurer toute une gamme de solvants, d'outils à main, etc. à la maison. (ainsi que ceux qui s'amusent activement au bricolage). Soit dit en passant, en même temps, certains plastiques sont également toxiques lors de l'impression - des boîtiers fermés, des capots, etc. sont nécessaires.
Caractéristiques des consommables
Les spécifications des résultats dépendent fortement des fournitures.Les problèmes de qualité peuvent être déterminés non seulement par des défauts d'usine, mais aussi par des caractéristiques complètement «régulières» du matériau utilisé: par exemple, certains types de plastique sont hygroscopiques (ils absorbent l'eau de l'environnement). Si vous ne stockez pas ce plastique dans des sacs hermétiquement fermés avec du gel de silice, la barre devient cassante, elle peut se casser lorsqu'elle est alimentée, faire des bruits étranges lors de l'impression, se coucher mal sur le modèle, etc.
En général, même si la qualité du matériau est élevée (il n'y a pas de problèmes évidents), tous les modèles ne conviennent pas à l'impression avec certains plastiques. Certains matériaux sont fragiles et ne permettent pas d'imprimer des parois minces, tandis que d'autres, au contraire, sont bien stratifiés en volume.
Chaque plastique a sa propre température d'impression optimale. Lorsqu'il est dépassé, le détail se détériore et des défauts de surface apparaissent. Dans la situation inverse, les couches sont mal frittées. De la même manière, il existe des épaisseurs de couche optimales, des paramètres de rétraction (mouvement inverse du fil) et d'autres paramètres similaires.
De nombreux défauts d'impression peuvent être «compensés» en réduisant la vitesse. Mais ils disent correctement que le problème principal n'est pas d'imprimer l'objet, mais de le faire dans un délai raisonnable. Par conséquent, pour les objets plus grands qu'une boîte d'allumettes, vous devrez gérer les paramètres optimaux pour chaque plastique.
La difficulté est que les «collègues» du forum ne vous diront pas les réglages détaillés - les paramètres optimaux sont largement déterminés par l'imprimante elle-même: la qualité du calibrage du capteur de température; Le filetage à distance est-il utilisé, etc. De plus, les nombres finaux peuvent différer pour le même plastique de différents fabricants, ainsi que pour les bobines de différentes couleurs du même fabricant.
Astuces d'imprimante
L'imprimeur lui-même sait comment réagir. Chacune des conceptions existantes sur le marché a ses propres inconvénients. Quelque part, les moteurs qui doivent être parfaitement synchronisés fonctionnent un peu mal; quelque part - la table oscille pendant l'impression à grande vitesse; quelque part trop de contribution est apportée par le poids de la tête d'impression. De même, il existe des «points sensibles» qui sortiront, qu'il s'agisse d'une imprimante auto-assemblée, d'une imprimante baleine ou achetée en tant que «boîte noire auprès du fabricant». Dans les deux premiers cas, la probabilité d'avoir des pépins est légèrement plus élevée, mais l'origine de la marque ne sauve pas l'appareil des maladies «typiques».
Dans l'imprimante 3D moyenne, il y a pas mal de pièces mobiles et les mécaniciens ont leur propre ressource de travail. Dans certains appareils, les engrenages en plastique sont usés, dans d'autres, un tube en téflon, etc., mord progressivement à travers le raccord. Tôt ou tard, ces petits défauts commencent à affecter le résultat de l'impression. Hélas, il n'y a pas de FAQ universelle qui aide à résoudre le problème par le résultat final. C'est comme dans les vieilles voitures - vous devez rechercher des collègues malheureux, étudier les forums et espérer que quelqu'un a déjà rencontré ce problème. Ou - en option - découvrez lequel des nœuds est à blâmer pour le problème et secouez-le complètement. Mais cela ressemble plus à la construction de votre propre imprimante à partir de zéro.
Bogues logiciels
Avant que des dizaines de mètres de barre ne deviennent un objet viable, le modèle doit subir une procédure de découpage - découpage en couches, en tenant compte des spécifications techniques de l'imprimante - taille de buse, épaisseur de couche, etc. Une trancheuse peut «casser du bois de chauffage» si le modèle d'origine n'est pas fermé (il arrive que le modèle le plus simple produise des trous - au sens le plus littéral). Pour le "traitement" des modèles, il existe des services et outils en ligne dans des logiciels spécialisés, mais ils ne font pas toujours face à la tâche. De plus, ils pourraient eux-mêmes «perdre» certains détails.
Franchement, la trancheuse peut faire une erreur, même si le modèle est tout à fait normal, et la raison en est l'arrondi. Si le pas du filetage de l'arbre le long d'un axe n'est pas proportionnel à l'épaisseur de la couche, lors du tranchage, l'erreur d'arrondi s'accumulera, ce qui sur le modèle apparaît sous la forme d'une surface ondulée.
De manière plus globale, le principal problème de l'impression 3D grand public dans la version actuelle est le manque de feedback lors de la croissance du modèle: l'imprimante ne voit tout simplement pas ce qu'elle imprime. Il existe des capteurs de température, des bourrages de fil et d'autres outils, mais l'apparence du modèle n'est évaluée en aucune façon. La seule rétroaction se fait à travers l'utilisateur, à sa manière, interprète ce qui se passe.
Par conséquent, une imprimante 3D aujourd'hui n'est pas tout à fait un appareil ménager. Il ne peut pas être comparé à une imprimante conventionnelle, et encore plus à n'importe quelle machine à laver. Imaginez, si pour réussir le lavage des vêtements, vous deviez sélectionner la fréquence de rotation du tambour de la machine pendant les expériences, en la modifiant via le firmware? Oui, pour certains, c'était vraiment intéressant, mais à peine pour la plupart.
Une imprimante 3D est la plus proche d'un outil électrique. C'est un excellent outil pour créer des objets, mais ils doivent pouvoir l'utiliser. Malheureusement, pour le moment, cette idée n'est pas lue clairement dans la publicité de certaines imprimantes 3D - en conséquence, il y a une part assez notable d'acheteurs déçus qui s'attendaient à des miracles de la science-fiction et qui ont reçu un stand inutilisé pour la malbouffe à la maison.
Le futur
À mon avis, à l'avenir, la technologie d'impression 3D a encore une chance de devenir vraiment quotidienne. Tout d'abord, FDM se développe rapidement: le firmware est en cours d'amélioration, de nouveaux capteurs sont ajoutés, etc. Dans le même temps, les volumes de documentation en langue russe augmentent de façon exponentielle, assez accessibles pour les non-spécialistes.
Deuxièmement, les imprimantes travaillant sur une autre technologie - la méthode de frittage laser (SLS) a commencé à pénétrer le marché des consommateurs il y a deux ans, car les restrictions de brevet sur SLS ont pris fin en 2014. Cependant, alors que le coût des appareils dépasse 5 mille dollars américains. Donc pour l'instant, en parlant de l'impression 3D grand public, nous entendons toujours FDM avec tous les problèmes qui en découlent.