Με δεκάδες νέα μοντέλα να ανακοινώνονται συνεχώς και με πολλές μικρές και μεγάλες διαφορές μεταξύ τους, η επιλογή 3D Printer καταλήγει πολλές φορές πολύπλοκη διαδικασία. Ποια είναι όμως τα σημεία εκείνα που πρέπει να προσέξουμε για να μην απογοητευτούμε από την αναζήτηση μας?
Στο άρθρο αυτό θα επικεντρωθούμε στην σύγκριση εκτυπωτών νήματος (δηλαδή τεχνολογίας FDM ή FFF) καθώς είναι και η πιο δημοφιλής κατηγορία 3D εκτυπωτών.
Βασικά Πλεονεκτήματα εκτυπωτών νήματος:
- Χαμηλό κόστος Υλικών
- Χαμηλό κόστος συντήρησης
- Μεγάλη ποικιλία υλικών και χρωμάτων εκτύπωσης
- Απλή διαδικασία με άμεσο αποτέλεσμα
- Γρήγορη δημιουργία πρωτοτύπων και λοιπών δοκιμαστικών μοντέλων
- Δυνατότητα ανθεκτικών και αδιάβροχων αποτελεσμάτων εκτύπωσης
- Διαρκώς αναπτυσσόμενος κλάδος
Η αναζήτηση 3D printer έχει σίγουρα διαφορετικά κριτήρια για έναν entry level χρήστη και για κάποιον πιο απαιτητικό και παραγωγικό χρήστη. Σίγουρα και στις δύο περιπτώσεις όμως τα βασικά χαρακτηριστικά της αναζήτησης παραμένουν τα ίδια.
Όλα ξεκινάνε από την ερώτηση: Τι περιμένω να κάνει ο εκτυπωτής μου και πόσο καλά/απαιτητικά?
Κατασκευή και Σχεδιασμός
Ένα βασικό κομμάτι του 3D εκτυπωτή είναι η αρχιτεκτονική του. Εάν θεωρήσουμε πως τα κύρια δομικά και λειτουργικά του στοιχεία είναι η κεφαλή (hotend) και η επιφάνεια εκτύπωσης (bed), μπορούμε εύκολα να χωρίσουμε τους εκτυπωτές σε διαφορετικές κατηγορίες με βάση την κίνηση που εκτελούν τα 2 αυτά στοιχεία.
Οι διαφορετικές αρχιτεκτονικές μπορούν να προσφέρουν περισσότερη ακρίβεια και σταθερότητα αλλά και να επηρεάσουν το βάρος, την ταχύτητα και το συνολικό μέγεθος του εκτυπωτή.
Cartesian και CoreXY
Οι δυο πιο επικρατείς αρχιτεκτονικές σε μοντέλα εκτυπωτών πια είναι η Cartesian ή Rectilinear (XZ-Head, XY-Head, και Crossed) και η CoreXY. Οι Cartesian 3D εκτυπωτές είναι ο πιο διαδεδομένος σχεδιασμός 3D εκτυπωτών. Τείνουν να είναι μια πιο απλή μηχανική διάταξη με κίνηση της κεφαλής κατά μήκος των αξόνων X, Z και του bed στον άξονα Y.
Η διαφορά του σχεδιασμού CoreXY είναι ότι το σύστημα ιμάντων κινείται σε διαφορετικά επίπεδα από την κινούμενη κεφαλή εκτύπωσης. Αυτό μειώνει την κινούμενη μάζα κατά την εκτύπωση με αποτέλεσμα ένα ελαφρύ σύστημα που μπορεί να κινείται με υψηλότερες ταχύτητες. Οι εκτυπωτές CoreXY μπορούν να παράγουν καλύτερα αποτελέσματα επειδή η κίνηση του μοτέρ δίνει ακριβέστερη τοποθέτηση και μεγαλύτερες ταχύτητες εκτύπωσης ανάλογα με το μήκος και τη διάταξη του ιμάντα.
Υπάρχουν και οι εκτυπωτές με αρχιτεκτονική Delta στην οποία, πολύ χαρακτηριστικά, η κεφαλή εκτύπωσης κινείται από τρείς βραχίονες υψηλής ακρίβειας. Σε πολύ ειδικές περιπτώσεις συναντάμε και εκτυπωτές με διαφορετικές αρχιτεκτονικές (όπως Polar, Belt, SCARA και άλλοι) . Καθώς δεν είναι τόσο δημοφιλείς κατηγορίες και δεν αποτελούν κατάλληλη λύση για τους σκοπούς του άρθρου θα αναλύσουμε επιλεκτικά τις διαφορές τους στον παρακάτω πίνακα.
Σύγκριση μεταξύ κατασκευών
Ας συγκρίνουμε τα βασικά χαρακτηριστικά μεταξύ των κατηγοριών Cartesian, CoreXY, και Delta:
| Cartesian | CoreXY | Delta | |
|---|---|---|---|
| Τύπος Κίνησης | Γραμμική κίνηση μεταξύ αξόνων X, Y, και Z | Γραμμική κίνηση σε X και Y, ο άξονας Z έχει αυτόνομη κίνηση | Γραμμική κίνηση μεταξύ τριών βραχιόνων delta για συντονισμό της κεφαλής |
| Ταχύτητα | Καλή | Πολύ καλή/ Εξαιρετική | Εξαιρετική |
| Ακρίβεια | Πολύ καλή | Πολύ καλή | Εξαιρετική |
| Πολυπλοκότητα | Απλή | Μεσαία | Μεγάλη |
| Απαιτήσεις Συναρμολόγησης | Εύκολο | Μέτριο | Δύσκολο |
| Calibration | Απλό | Απλό / Μέτριο | Απαιτητικό |
| Μέγεθος εκτύπωσης | Μεσαίο | Μεγάλο | Μικρό λόγω σχεδιασμού |
| Κόστος | $ | $$ | $$$ |
| Συνήθεις Χρήσεις | Οικιακή και ερασιτεχνική χρήση | Prototyping, μικρές και μεσαίες παραγωγές | Prototyping, ειδικές εκτυπώσεις, delta-specific σχέδια |
| Ενδεικτικά Μοντέλα | Prusa i3, Creality Ender 3 | Voron, HyperCube, Creality K1 | Rostock, RepRap Kossel |
Συμβατά Υλικά Εκτύπωσης
Η επιλογή του εκτυπωτή εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις απαιτήσεις που έχουμε από την τελική εκτύπωση. Ένας entry level εκτυπωτής δεν θα μπορέσει να εκτυπώσουν όλα τα διαθέσιμα υλικά. Για παράδειγμα, εάν σας ενδιαφέρει να τυπώνετε πολύ ανθεκτικά εξαρτήματα σε υγρασία και κρούση, ο εκτυπωτής που θα επιλέξετε θα πρέπει να μπορεί να τυπώσει και τα ανάλογα υλικά.
Για πιο απαιτητικές εκτυπώσεις είναι απαραίτητο ο εκτυπωτής να έχει θερμαινόμενο bed, να μπορεί να αναπτύξει μεγαλύτερες θερμοκρασίες στο hotend αλλά και να έχει πιο αναβαθμισμένο σύστημα ψύξης. Για παράδειγμα, υλικά όπως το PETG και το ABS εκτυπώνονται καλύτερα σε εκτυπωτές με κλειστό θάλαμο εκτύπωσης και απαιτούν καλό εξαερισμό, συνεπώς μπορούν να περιορίσουν την επιλογή του εκτυπωτή σας.
Συμβουλευτείτε το άρθρο μας για να βρείτε ποιο νήμα ταιριάζει στην εφαρμογή που έχετε κατά νου!
Ένα παράδειγμα στο οποίο μπορούμε να παρατηρήσουμε όλα τα παραπάνω στοιχεία είναι ο Creality K1C. O K1C είναι ένας CoreXY εκτυπωτής της Creality που μπορεί να τυπώσει με άνεση και ταχύτητα σε απαιτητικά υλικά (carbon filled, ABS, PETG, TPU και άλλα). Για να το πετύχει αυτό είναι εξοπλισμένος με υψηλών προδιαγραφών hotend, που φτάνει τους 300 ℃ και λιώνει ακόμα και τα πιο δύσκολα νήματα. Ένα ακόμα μεγάλο πλεονέκτημα είναι το σύστημα ψύξης τριών σημείων για να εξασφαλίζει ότι κάθε στρώση νήματος έχει στεγνώσει επαρκώς και η θερμοκρασία στον κλειστό θάλαμο εκτύπωσης είναι ελεγχόμενη.
Το θερμαινόμενο bed του φτάνει τους 100 ℃ και φροντίζει για την βέλτιστη πρόσφυση της πρώτης στρώσης του νήματος κάνοντας δυνατή την εκτύπωση αντικειμένων από ABS και Carbon filled νήματα, που δεν θα μπορούσαν να τυπωθούν σε έναν πιο entry level εκτυπωτή!
Ποιότητα Εκτύπωσης
Επιστρέφοντας στο αρχικό ερώτημα (Τι θέλω να κάνει ο εκτυπωτής μου και πόσο καλά?), δεν μπορούμε παρά να θίξουμε το πόσο σημαντική είναι η λεπτομέρεια στην εκτύπωση που θέλουμε να κάνουμε.
Πολύ συχνά η ποιότητα εκτύπωσης προκύπτει από ένα σύνολο μεταβλητών και χαρακτηριστικών σε έναν 3D Printer. Ίσως το πιο καθοριστικό χαρακτηριστικό για την επιλογή του εκτυπωτή στην περίπτωση αυτή είναι το Layer Height (Ύψος εναπόθεσης νήματος ανά στρώση εκτύπωσης). Στους περισσότερους εκτυπωτές ευρείας χρήσης το Layer Height του νήματος που μπορεί να εκτυπωθεί κυμαίνεται μεταξύ 0.1 – 0.32 mm. Όσο μικρότερο είναι το πάχος του τόσο περισσότερη λεπτομέρεια μπορεί να τυπωθεί (άρα και μικρότερα αντικείμενα αλλά και πιο λεία επιφάνεια), χωρίς τις χαρακτηριστικές ευδιάκριτες γραμμές των layers της τρισδιάστατης εκτύπωσης). Επίσης όσο μικρότερο πάχος τυπώνεται σε κάθε στρώση τόσο μεγαλύτερος γίνεται ο χρόνος εκτύπωσης !
Η λεπτομέρεια επηρεάζεται επίσης από άλλες επιλογές που θα κάνουμε πριν την εκτύπωση όπως λογισμικό στο οποίο θα γίνει το slicing αλλά και η ποιότητα νήματος και το nozzle που θα επιλέξουμε αν και αυτές οι παράμετροι δεν θα αναλυθούν περαιτέρω σε αυτό το άρθρο καθώς δεν επηρεάζουν άμεσα την επιλογή του εκτυπωτή!
Ταχύτητα Εκτύπωσης
Η ποιότητα όμως συνδέεται με την ταχύτητα. Στις περισσότερες συγκρίσεις και κριτικές που γίνονται για μοντέλα 3D εκτυπωτών η ταχύτητα αποτελεί ένα βασικό κομμάτι συζήτησης.
Με δεδομένο ότι οι ταχύτητες εκτύπωσης έχουν αναβαθμιστεί ραγδαία μαζί με την γενικότερη εξέλιξη της τεχνολογίας γύρω από τους FDM εκτυπωτές, η standard ταχύτητες είναι πια αρκετά ικανοποιητικές ακόμα και σε entry level εκτυπωτές.
Η μέγιστη ταχύτητα που αναγράφει ένας εκτυπωτής βέβαια στα τεχνικά χαρακτηριστικά του, είναι ένας αριθμός που συχνά προκύπτει από ιδανικές συνθήκες και συνδυασμό με υψηλής ποιότητας υλικά εκτύπωσης, όπως πχ Hyper PLA ή PLA+, για να αποδώσει το σύνολο του εκτυπωτή στις καλύτερες επιδόσεις του!
Η ταχύτητα επηρεάζεται σημαντικά και από την επιλογή του nozzle. Ένα nozzle με μεγαλύτερο άνοιγμα (πχ 0,8 mm) επιτρέπει μεγαλύτερες ταχύτητες εκτύπωσης, αφού αφήνει περισσότερο νήμα να περάσει.
Καθώς η ταχύτητα και η ποιότητα είναι αλληλένδετες μεταβλητές, εάν θέλετε εκτυπώσεις με πολλή λεπτομέρεια θα χρειαστεί να θυσιάσετε την ταχύτητα και να προσαρμόσετε και παραμέτρους όπως το μέγεθος του nozzle, το layer height, η βέλτιστη τοποθέτηση του μοντέλου πριν την εκτύπωση (προσανατολισμός), η ποιότητα και το υλικό του νήματος!
Επιπρόσθετες παροχές
Με πολλές επιπλέον ενσωματωμένες λειτουργίες και έξυπνα συστήματα οι 3D εκτυπωτές μπορούν να προσφέρουν περισσότερη άνεση και οικονομία εκτύπωσης. Οι πρόσθετες αυτές τεχνολογίες σας λύνουν τα χέρια και σας βοηθάνε να έχετε μια ξέγνοιαστη εμπειρία εκτύπωσης.
Κάποιες από τις λειτουργίες αυτές είναι:
Αισθητήρας νήματος (filament sensor)
Εάν ο εκτυπωτής ξεμείνει από νήμα, ο αισθητήρας αυτός σας επιτρέπει να τοποθετήσετε ένα νέο καρούλι πριν συνεχίσετε την εκτύπωση. Χωρίς τον αισθητήρα, ο εκτυπωτής απλά θα συνέχιζε να εκτυπώνει χωρίς νήμα, με αποτέλεσμα να αποτύχει η εκτύπωση σας.
Προστασία από διακοπή ρεύματος
Σε περίπτωση διακοπής ρεύματος εν μέσω μιας εκτύπωσης, συνήθως είμαστε αναγκασμένοι να ξεκινήσουμε από την αρχή, σπαταλώντας έτσι νήμα και χρόνο. Με την λειτουργία προστασίας από διακοπή ρεύματος, είναι δυνατό να συνεχίσετε την εκτύπωση από εκεί που μείνατε όταν επανέλθει το ρεύμα.
Lidar
Ένα Lidar Scanner μπορεί να κάνει την διαφορά ανάμεσα σε μια πετυχημένα και μια αποτυχημένη εκτύπωση! Αναλαμβάνει την εξέταση του πρώτου στρώματος εκτύπωσης, με ανάλυση μέχρι και 1 μm και σταματάει την εκτύπωση αν διαπιστώσει ότι υπάρχει κάποιο πρόβλημα ή ανομοιομορφία στην πρώτη στρώση νήματος!
AI Κάμερα παρακολούθησης εκτύπωσης
Παρακολουθήστε τον θάλαμο εκτύπωσης από όπου και αν βρίσκεστε!
Ένα σημαντικό πλεονέκτημα της AI κάμερας είναι η ανίχνευση και του Spaghetti Failure. Εάν κατά την εκτύπωση παρατηρηθεί αστοχία spaghetti failure και το νήμα αρχίζει να μαζεύεται στον θάλαμο εκτύπωσης, η AI κάμερα θα σας ενημερώσει με μια ειδοποίηση στο κινητό σας!
Εάν εκτυπώνετε συχνά πολλά ίδια τεμάχια σε μικρές παραγωγές, θα έχετε σίγουρα βρεθεί αντιμέτωποι με την αποτυχία μερικών από τα τεμάχια της ομαδικής αυτής εκτύπωσης.
Με την λειτουργία Smart Batch, η κάμερα σας μπορεί να ανιχνεύει τα «προβληματικά» κομμάτια και να συνεχίζει την εκτύπωση αποφεύγοντας τα και συνεχίζοντας την εκτύπωση με τα υπόλοιπα, εξοικονομώντας έτσι νήμα και χρόνο!
Με μια AI Camera ενσωματωμένη στον εκτυπωτή σας (όπως πχ σε έναν Creality K1C), μπορείτε επίσης να ανιχνεύσετε ξένα αντικείμενα μέσα στην θάλαμο εκτύπωσης, όπως ένα ξεχασμένο εργαλείο αλλά και να τραβήξετε timelapse για την εκτύπωση σας!
Ασύρματη Συνδεσιμότητα
Για να μπορείτε να ελέγχετε τον εκτυπωτή σας από οπουδήποτε, θα πρέπει να έχει δυνατότητα ασύρματης σύνδεσης σε κάποιο δίκτυο. Οι εκτυπωτές με συνδεσιμότητα WiFi παρέχουν επίσης αυτόματες ενημερώσεις Firmware εξαλείφοντας την ανάγκη να πρέπει να πηγαινοέρχεστε με μια κάρτα SD!
Αυτόματο Leveling
To leveling ήταν για πολύ καιρό μια χρονοβόρα και χειρωνακτική εργασία. Πλέον δεν υπάρχει λόγος να τοποθετείτε κομματάκια χαρτί κάτω από την κεφαλή εκτύπωσης για να ρυθμίσετε το ύψος της. Το αυτόματο leveling έχει έτοιμο τον εκτυπωτή σας σε δευτερόλεπτα με το πάτημα ενός κουμπιού!
Εξειδικευμένο Software
Ένα εξειδικευμένο software μπορεί να ελέγξει τον εκτυπωτή σας από απόσταση και να συγκεντρώσει όλες τις ρυθμίσεις που χρειάζεστε σε ένα μέρος. Για παράδειγμα το Creality print προσφέρει ακριβώς αυτό, με δυνατότητα ρύθμισης θερμοκρασίας, ταχύτητας ανεμιστήρων, κάμερας και άλλων παραμέτρων.
Εμπεριέχει επίσης Slicer και μπορεί να ελέγξει ταυτόχρονα παραπάνω από έναν εκτυπωτή μέσα στο print farm σας! Μέσω του Creality Print έχετε επίσης πρόσβαση σε πολλά έτοιμα stl για να πάρετε ιδέες για τις επόμενες εκτυπώσεις σας!
Τεχνική Υποστήριξη
Το επίπεδο υποστήριξης που μπορεί να έχουμε για κάποια βλάβη ή για κάποια οδηγία συντήρησης και εγκατάστασης σε οποιαδήποτε συσκευή είναι ένας καθοριστικός παράγοντας για την επιλογή της μάρκας στην οποία θα κινηθούμε.
Η Grobotronics παρέχει τεχνική υποστήριξη για όλα τα προϊόντα της με τεχνογνωσία και πολυετή εμπειρία σε μια πολύ μεγάλη ποικιλία εκτυπωτών. Επικοινωνήστε με το τεχνικό μας τμήμα για βλάβες και αναβαθμίσεις στον εκτυπωτή σας!
Επίλογος
Σίγουρα οι 3D εκτυπωτές που υπάρχουν στην αγορά είναι πολλοί αλλά μετά από αυτό το άρθρο πιστεύουμε ότι έχουμε καταφέρει να στοχεύσουμε στις ανέσεις και ευκολίες που μπορεί να θέλουμε από τον δικό μας 3D Printer! Είτε ξεκινάτε τώρα να ανακαλύπτετε τον κόσμο της 3D εκτύπωσης είτε ασχολείστε ήδη καιρό, ο ιδανικός εκτυπωτής για εσάς βρίσκεται εκεί έξω!
Ξεκινήστε την αναζήτηση σας για 3D Printer ή αναβαθμίστε τον εκτυπωτή που ήδη έχετε από το Grobotronics Makerstore!
