Betapa berbedanya mencetak pada printer 3D seharga $ 2.200 dan $ 200.000

Setiap tahun, printer 3D rumahan menjadi lebih mudah digunakan, lebih cepat dan lebih fungsional. Daftar media cetak secara bertahap meningkat. Tidak jauh adalah waktu untuk mencetak produk logam dan kaca di rumah, bukan hanya produk plastik.

Pencetakan 3D menjanjikan untuk membuat revolusi yang lebih besar dalam industri dan konstruksi. Sekarang printer 3D hampir secara universal digunakan untuk pembuatan prototipe, dan di masa depan produksi massal produk-produk berkualitas tinggi pasti akan dimulai.

Saat printer 3D "amatir" buatan sendiri semakin baik, muncul pertanyaan menarik: seberapa besar perbedaan kualitas cetak di rumah dengan industri? Ini adalah pertanyaan yang diajukan insinyur dan penggila pencetakan 3D Amerika Mike Skrzypczak. Untuk sampel, ia pergi ke laboratorium produksi Caterpillar, salah satu perusahaan terkemuka untuk produksi peralatan khusus besar.

Printer Stratasys Fortus 380 MC yang sangat mahal dipasang di laboratorium dengan biaya sekitar $ 200.000. Printer setinggi 2 meter ini dirancang untuk menghasilkan prototipe tahan aus yang sesuai dengan karakteristik produk akhir, serta berbagai alat produksi dan bagian manufaktur bertekanan tinggi.


Stratasys Fortus 380 MC

Printer Printer industri mencetak tujuh jenis termoplastik : ABS-M30; ABS-M30i; ABS-ESD7; ASA Bahan PC-ISO putih dan tembus cahaya; PC FDM Nylon 12. Menurut spesifikasi resmi , ketebalan lapisan adalah 0,330 mm, 0,254 mm, 0,178 mm atau 0,127 mm.

Untuk sampel cetak, Mike mengambil detail nyata - alat bantu untuk meletakkan loop dalam pembuatan peralatan elektronik. Sebelumnya, bentuk-bentuk seperti itu dibuat pada pers dengan mencetak, tetapi sekarang pencetakan 3D sangat baik untuk ini.

Jadi, Lulzbot Taz 5 3D dengan harga eceran sekitar $ 2.200 akan mencoba bersaing dengan monster industri .




Printer Lulzbot Taz 5 3D

Stratasys Fortus 380 MC mencetak komponen plastik ABS dengan cakupan 100%, dengan ketebalan lapisan standar dan pengaturan standar normal. Mike mengatakan bahwa di pabrik dia tidak diizinkan langsung ke mesin, jadi dia tidak bisa memberi tahu secara detail tentang opsi cetak. Laboratorium hanya membuat detail ini atas permintaannya, dan terima kasih untuk itu.

Insinyur menggunakan filamen HIPS pada printer rumah, pencetakan dilakukan dengan nozzle dengan diameter 0,5 mm, dengan ketebalan lapisan 0,1 mm, pengisian 25%, dengan empat lapisan keras atas dan bawah, kecepatan pencetakan 45 mm / s dan percepatan standar, suhu ekstrusi 240 ° C. suhu permukaan kerja 110 ° C dan lebar ekstrusi 0,6 mm.

Tidak mungkin tes semacam itu dapat disebut benar sepenuhnya. Kami tidak mengetahui pengaturan cetak yang tepat untuk printer industri. Selain itu, insinyur untuk beberapa alasan menggunakan filamen HIPS yang berbeda, meskipun printer rumahan dapat mencetak ABS yang sama, dan mengisi 25% bukannya 100%. Secara umum, ini adalah perbandingan yang sangat dangkal, tetapi masih cukup menarik.

Mencetak produk pada kedua mesin membutuhkan waktu 18 jam. Jadi apa yang terjadi?

Dalam foto-foto, dua bagian mudah dibedakan, karena bagian industri berwarna hitam. Eksperimen secara maksimal membersihkan detail bahan surplus - dan mulai memotret.





Jika Anda perhatikan baik-baik, perbedaannya masih terlihat. Stratasys Fortus 380 MC ternyata sedikit lebih baik, tetapi perbedaannya tidak radikal seperti yang Anda kira.

Mike Skipschak dengan cermat memeriksa elemen-elemen individual dari dua bagian. Misalnya, tab pemasangan di tepi cetakan. Seorang penyuka menaburkan abu di kepalanya, karena tidak ada dukungan yang memadai untuk bagian-bagian yang menonjol seperti yang ia cetak pada printer rumah. Oleh karena itu, tab pemasangan pada bagian dari printer rumah tidak sepenuhnya dicetak. Tetapi bagian atasnya, yang dicetak secara normal, tidak kalah mutunya dengan detail dari printer industri.





Fragmen lain yang ia selidiki secara rinci adalah lubang pemasangan dan bagian sekitarnya. Di sini Anda dapat melihat bahwa dalam versi "home" di sekitar lubang pemasangan terdapat celah kecil di lapisan atas cetakan. Dia mengatakan bahwa jika dia mencetak bagian itu lagi, dia akan membuat dua kali lebih banyak lapisan atas dan bawah yang solid untuk menghilangkan artefak ini. Hanya lapisan yang terlalu tipis, jadi empat, seperti yang kita lihat, tidak cukup.





Secara umum, dalam foto-foto di atas, perbedaan dalam kualitas bagian tidak jauh berbeda dan tidak kritis.

Bagian dari bagian di mana perbedaan terbesar dalam kualitas cetak adalah permukaan bawah yang bersentuhan dengan dukungan. Penggemar pencetakan 3D sangat menyadari bahwa dukungan merusak permukaan yang bersentuhan dengannya, sehingga disarankan untuk meminimalkan jumlahnya (lihat artikel " 10 Aturan untuk Menyiapkan Model untuk Pencetakan 3D ").

Jadi, printer amatir membuat dukungan dari bahan yang sama dari mana bagian itu sendiri dibuat, dengan semua konsekuensi yang timbul: massa gerinda dan area tidak rata yang tetap ada di permukaan. Dalam printer profesional Stratasys Fortus 380 MC, dukungan dibuat dari bahan yang dapat didegradasi secara terpisah. Ini dilarutkan dalam larutan garam khusus dan hanya dicuci. Di sini kita melihat perbedaan besar dalam kualitas produk.





Terlepas dari kualitas cetak itu sendiri, itu adalah metode menghilangkan dukungan kimia yang terbuat dari bahan lain yang memberikan kualitas terbaik pada bagian-bagian individu pada permukaan bagian tersebut.

Bagian dari printer amatir, tampaknya, harus diampelas dengan hati-hati untuk mencapai kualitas yang sama di area ini. Atau lakukan upgrade kecil. Untuk printer 3D Lulzbot Taz 5, sekitar $ 500 Anda dapat membeli print head, yang juga mampu mencetak dukungan dari bahan larut. Lima belas ratus dolar - tentu saja, jumlah yang besar, tetapi tetap saja tidak dapat dibandingkan dengan $ 200.000 untuk mobil Stratasys profesional.

Dan pada bagian "amatir", insinyur menemukan satu cacat yang tidak tersedia pada printer industri. Masing-masing fragmen benda kerja tidak saling menempel secara normal: garis horizontal di antara mereka terlihat di foto.





Meskipun demikian, kedua bagian biasanya dapat melakukan fungsinya, yaitu, mereka dapat digunakan untuk meletakkan loop dalam pembuatan peralatan elektronik.

Tentu saja, jika Anda melihat foto-foto fragmen individu, maka perbedaan kualitasnya jelas, dan seseorang dapat mengatakan bahwa printer profesional mencetak jauh lebih baik. Namun dalam praktiknya itu bukan perbedaan yang signifikan, kata Mike Skipschak.

Kemungkinan pengrajin yang lebih berpengalaman dapat mencetak bagian yang sama dengan kualitas yang jauh lebih baik daripada Mike .

Ya, dia sendiri mengakui bahwa jika Anda sedikit mengubah pengaturan cetak dan menerapkan beberapa trik, ia dapat mencapai kualitas produk yang lebih baik dan menghilangkan cacat yang muncul. Artinya, di sini sekali lagi banyak tergantung tidak hanya pada printer, tetapi pada tangan genap dan pengalaman master yang mencetak bagian. Keterampilan ini dilengkapi dengan pengalaman.

Meskipun bagian itu tidak bekerja dengan baik untuknya, Mike menekankan bahwa dalam pekerjaan yang sebenarnya kedua bagian itu sama sekali identik, yaitu, dia tidak peduli bagian mana yang akan digunakan dengan kabel elektronik. Dengan demikian, kedua printer mengatasi tugas mereka dengan sempurna dan sangat baik untuk digunakan dalam pekerjaan, yaitu untuk pembuatan komponen asli. Jika tidak ada banyak perbedaan, sulit untuk mencari alasan untuk membeli printer, yang harganya sekitar 90,9 kali lebih mahal.

Sekarang insinyur berencana untuk melakukan beberapa tes komparatif lebih pada mesin pengukur koordinat dan memeriksa seberapa akurat dua bagian dieksekusi secara geometris. Diduga dalam tes ini printer industri akan menunjukkan mengapa harganya sangat mahal.

Secara umum, bahkan dari percobaan ini kita dapat menyimpulkan bahwa printer "amatir" tidak begitu ketinggalan dalam kualitas cetak dari mesin industri profesional, seratus kali lebih mahal. Banyak tergantung pada pengalaman dan keterampilan insinyur, siapa yang tahu cara mencetak bagian tertentu terbaik, bagaimana menghindari cacat yang paling mungkin.

Source: https://habr.com/ru/post/id396043/