Если будут достаточно хорошие моторы, можно ли печатать со скоростью 1000 мм/с с хорошим качеством?

Хорошо, несколько предположений о принтере.

  1. Он может справиться с инерцией быстро движущегося сопла.
  2. У меня достаточно хорошая адгезия к столу, чтобы сделать это.
  3. Сопло выдерживает такое количество нити, которое проходит через него.
  4. Я использую нить PLA.
  5. Я прикрепил эту штуку к своему столу болтами длиной 10 футов и шириной 3 дюйма, поэтому она не взлетит.

Я немного заинтересован в создании этого принтера, поэтому мне интересно. Возможно ли, что нить будет двигаться так быстро, как она выходит из сопла, то есть не прикрепляет саму модель, а просто слетает с нее? Спасибо за любую помощь!

, 👍3


1 ответ

Лучший ответ:

5

Да, вы можете печатать со скоростью 1000 мм/с с хорошим качеством, но моторы тут ни при чем. Дешевые двигатели, которые вы получаете на Ender 3, могут развивать скорость до 1000 мм/с, если у вас есть плата контроллера, поддерживающая питание 48 В для драйверов шаговых двигателей. В общем, максимальные обороты двигателя до того, как вы нажмете на отрыв (скорость, при которой крутящий момент быстро падает, потому что у вас недостаточно напряжения, чтобы вызвать изменение направления магнитного поля для следующего шага во времени) пропорциональны напряжению. При напряжении 24 В эти двигатели могут развивать скорость до 500 мм/с и выше, поэтому при напряжении 48 В я ожидаю без особых проблем разогнаться до 1 000 мм/с.

Однако для достижения скорости 1000 мм/с требуется достаточное ускорение, чтобы достичь этой скорости, прежде чем вам придется начать замедляться, чтобы остановиться или изменить направление. Высокое ускорение, а не высокая скорость — это то, что имеет компромисс с качеством, потому что никакая физическая система не является идеально жесткой, и при больших усилиях (F = ma) будут значительные физические нагрузки на корпус принтера, ремни, валы двигателя, подшипники и т. д. и т. д., влияющие на точность печати. Но, к счастью, ускорения, необходимые для достижения 1000 мм/с, не так уж велики. Вы можете достичь этого на 20-миллиметровых линиях со скоростью всего 50 000 мм/с², что, хотя и в 100 раз больше, чем по умолчанию для типичных принтеров типа Ender 3, вполне соответствует возможностям хороших принтеров CoreXY, CrossXY или дельта, особенно с формированием ввода, доступным на современная прошивка. На YouTube можно найти множество видеороликов о K3 (от Annex Engineering), VzBot и т. д., а также о некоторых RatRig и Voron, выполняющих такое ускорение практически с идеальным качеством.

Теперь самая сложная часть достижения действительно высоких скоростей — это быстрое нажатие и расплавление пластика. К счастью, вы не указали высоту слоя, поэтому, если под 1000 мм/с вы подразумеваете 1000 мм/с при высоте слоя 0,05 мм, это всего 20 мм³/с, и это выполнимо даже для очень стандартного хот-энда, и легко, если у него есть сопло CHT. Но если вы хотите получить 1000 мм/с для слоев толщиной 0,2 мм и шириной линии 0,4, это 80 мм³/с. Очень немногие хот-энды могут достичь такого потока, но Goliath от VzBot может сделать почти вдвое больше, а различные гибридные подходы к вулканам, такие как Volcomosq, вероятно, могут достигать 60–80 мм³/с.

Люди делают высокотехнологичное оборудование не для того, чтобы печатать уродливые лодки (ну, иногда они делают это для развлечения, но если вы прикладываете усилия, чтобы сделать его, вы почти наверняка хотите, чтобы оно было еще и полезным). . Принтеры, которые могут печатать с такой скоростью, делают это с высоким качеством.

Вот только что найденный мной пример печати с ускорением 50 000 000 000 000 мм/с:


,

Спасибо за ответ! Просто интересно, как быстро я смогу запустить свой Ender 3 V2 с пользовательским драйвером и без него?, @Not My Name

@NotMyName: со стандартной прошивкой (на основе Marlin) на Ender 3 вы столкнетесь с довольно жесткими ограничениями, пропуская шаги/сдвиги слоев задолго до того, как достигнете такой скорости, вероятно, ускорение около 4000-5000 мм/с². Последний Marlin имеет экспериментальный входной формирователь, но до сих пор для этого вам нужен был Klipper. Вам также понадобятся более совершенные драйверы шаговых двигателей, TMC 2209 или лучше в режиме Spreadcycle — «бесшумные» платы Creality имеют свои TMC, жестко зашитые в режиме Stealthchop, который работает тише, но ему не хватает крутящего момента на высокой скорости. И это все еще при 24 В, поэтому максимальная скорость составляет около 500 мм/с., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

Вероятно, это самая высокая необработанная скорость, которую вы можете получить, используя в основном стандартное оборудование E3, за исключением экструдера, сопла и платы контроллера/прошивки: https://www.youtube.com/watch?v=_4QEEit5aNo., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

Хорошо, спасибо! Думаю, я буду строить принтер с нуля. Я проверил Digikey, и цена на шаговые двигатели на 48 вольт составляет 80 долларов +, так что это будет дорого., @Not My Name

@NotMyName: список напряжений на шаговом двигателе не имеет смысла. Как написано в моем ответе, вы должны иметь возможность управлять практически любым степпером на 48 В, включая самые дешевые на чем-то вроде Ender 3. Имеет значение только максимальный ток (при котором вы можете сжечь катушки). Номинальные напряжения означают что-то совершенно другое, чего я не понимаю, но это не важно для создания принтеров., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

Насколько я понимаю, спецификация для хороших принтеров CoreXY или CrossXY стоит около 1000 долларов, но при этом используются фирменные детали из надежных источников. Вы можете сделать намного дешевле со случайными запчастями AliExpress. Плохие ремни, шкивы, направляющие и т. д. вызовут проблемы при печати. Дешевые моторы, наверное, хороши, но цены на хорошие моторы все равно не такие высокие., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

Да, я зарабатываю только на стрижке травы, поэтому у меня не слишком большой бюджет, я рассчитываю примерно на 500 долларов, так что просто интересно, сколько я рассчитываю на стоимость и характеристики двигателей, которые доведут меня до 1000 мм/с? Извините, если я прошу слишком многого, у меня нет образования по большей части этого., @Not My Name

@NotMyName: Основными затратами на такое быстрое движение будут плата контроллера и драйверы шаговых двигателей, рассчитанные на 48 В, а не двигатели. Но если у вас ограниченный бюджет, я бы подумал о том, чтобы начать с дешевого принтера и модернизировать его, и задаться вопросом, действительно ли вам нужно магическое число «1000 мм / с» или вы просто хотите что-то вроде «в 10 раз быстрее, чем я». сейчас печатаю». Если вы не используете Klipper и не настроили формирование входных данных и ускорение, большинство отпечатков не работают с той скоростью, которую вы запрашивали, потому что они ограничены ускорением..., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

... так что легко подумать: «Я сейчас делаю 200 мм / с, и это все еще медленно, поэтому мне нужно 1000 мм / с», но это просто не так. Скорее, это «я запрашиваю 200 мм/с, но 90% отпечатков выполняется только со скоростью 50 мм/с или меньше, потому что у него никогда не будет возможности ускориться выше этого значения, прежде чем снова придется замедляться»., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

О, так что в действительно быстрых настольных компьютерах, которые говорят, что они печатают со скоростью 1000 мм / с, на самом деле они печатают намного медленнее. Я также принимаю это, поскольку мне нужно будет сосредоточиться в основном на том, какой крутящий момент создают шаговые двигатели., @Not My Name

@NotMyName: Скорости Benchy не печатаются со скоростью 1000 мм/с. Чтобы получить какое-либо значительное преимущество от максимальной скорости более 400 или около того на Benchy, вам потребуется ускорение около 100 тыс. + мм / с². В противном случае он просто проводит слишком мало времени на высокой скорости, чтобы иметь большое значение. Я только что проверил, и Benchy при ускорении 60k в среднем составляет всего около 200 мм/с. Если ваша цель — бенч-рейсинг, вам следует проверить скорости и ускорения, указанные во всех официальных записях #speedboatrace (правила требуют публикации ваших настроек)., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

Ссылку на все официальные записи («таблицу лидеров») можно найти на канале Annex Engineering Discord, #speedboat_rules. Прямая ссылка https://docs.google.com/spreadsheets/d/1lFiJi-X3Xm3hh3I9Ty9dfACMiBWxHFAOUeiU1km9m6I/edit?usp=sharing, @R.. GitHub STOP HELPING ICE

Спасибо, это немного объясняет, тогда я попытаюсь сосредоточиться на ускорении в моем принтере. Как рассчитать ускорение, необходимое для достижения скорости, или его нужно будет перенести на другую страницу обмена стеками?, @Not My Name

@NotMyName: я разместил вопрос и ответ на него о скорости Benchys в целом: https://3d-printery.ru/topics/20714/11157. Часть ответа содержит ссылку на инструмент для расчета зависимости ускорения от скорости., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

Круто, вот и ответы на все мои вопросы! Большое спасибо и хорошего дня!, @Not My Name

Токи обмотки двигателя должны быстро изменяться, чтобы шаг шел быстрее, и для этого требуется более высокое напряжение (или конструкция двигателя с меньшей индуктивностью, возможно, коррелирующая с более низким напряжением / более высоким номинальным током). Нагрев двигателя также может стать проблемой. Посмотрите «индуктивность», может быть, посмотрите, есть ли в вашей библиотеке «Искусство электроники» Горовица и Хилла., @Technophile

Смотрите также: