Масштабируемый 3D-принтер

Question

Масштабируемый 3D-принтер

Существует ли окончательный масштабируемый 3D-принтер?

Я видел примеры китайских компаний, печатающих целые дома, и мне любопытно, какие принтеры / нити предназначены (или, по крайней мере, могут быть масштабированы) для (очень) больших заданий печати.

Поскольку большинству принтеров для хобби могут потребоваться сотни часов для чего-то, что все еще можно держать в наших руках, поэтому мне интересно, существуют ли какие-либо конструкции для принтеров, которые предназначены для эффективного выдавливания материала с помощью легко масштабируемой области печати.

Предпочтительнее с открытым исходным кодом / бесплатно; хотя меня интересуют любые существующие проекты, включая коммерческие.

@Lee Gildemeester, 👍9

Обсуждение

Я пытался ответить на ваш вопрос, но он технически слишком широк и не имеет особого направления. Пожалуйста, подумайте о том, чтобы дополнить свой вопрос некоторыми из ваших собственных выводов, чтобы помочь сузить возможности., @tbm0115

3D-печатные дома, которые я видел, печатаются с бетоном и используют совершенно другое оборудование, чем то, что вы видите в типичном настольном 3D-принтере. Слой обычно имеет толщину около дюйма или больше. Масштабирование вашего 3D-принтера до удвоенного размера обычно разумно, но 10-кратный размер-нет., @Martin

3 ответа

Лучший ответ:

▲ 5

Если я правильно понимаю ваш вопрос, это звучит так, как будто вы ищете что-то в области репрапа. Сообщество RepRap в основном несет ответственность за бум потребительской 3D-печати за последние 10 лет, и это, скорее всего, связано с тем, что она с открытым исходнымкодом. Конструкции RepRap в основном динамичны (и большинство деталей могут быть напечатаны в 3D), поэтому теоретически вы можете создать рамку большего размера для своей машины и использовать механизм нарезки, который позволяет устанавливать объем сборки. Я считаю, что Slic3r позволяет настраивать пространство сборки, хотя я не уверен.

24 фев 16, @tbm0115

▲ 4

Насколько я знаю, прямо сейчас все "3D - принтеры", которые могут печатать дома, мосты и т. Д., Являются экспериментальными моделями (а иногда и сложными художественными проектами)-они просто не существуют, кроме как одноразовые творения, разработанные в качестве доказательства концепции, демонстрирующей, что это можно сделать.

Возможно, некоторые из этих проектов опубликовали свои планы и код, но они не предназначены для массового производства или общего использования, даже если вам удастся создать еще одну копию одного из них, он, вероятно, сможет распечатать тот же проект, что и оригинал.

Вы специально спросили о скорости, материале и площади застройки:

Скорость: скорость действительно зависит от размера принтера сопла, обычный настольный принтер 0,4 мм сопло, если вы замените его на 1 мм сопло принтер будет примерно в два раза быстрее (1.25 сопла области против 3.14 сопла области, предполагая, что у вас есть экструдера предназначен для больших насадок, которые могут расплавить этот материал достаточно быстро).

Теперь "домашний принтер" не использует стандартный настольный хотенд (см. Материал ниже), а в зданиях нет мелких деталей, поэтому вы можете сделать головку намного больше.

Однако, насколько я знаю, ранние прототипы все еще намного медленнее, чем обычные методы строительства.

Материал: дома, как правило, не сделаны из пластика, принтеры, о которых я знаю, имеют сварочное оборудование вместо нагревателя и выдавливают сталь

Вероятно, есть и другие методы, но я держу пари, что все они используют типичные строительные материалы, такие как сталь, а не термопластик.

Размер: и последнее, но не менее важное: очевидно, что нецелесообразно создавать принтер с платформой размером с дом, домашние принтеры на самом деле являются относительно небольшими роботами, которые перемещаются по строительному проекту, оставляя материал позади себя, а затем перелезают через предыдущий слой, чтобы напечатать следующую часть.

24 фев 16, @Nir

Если не согласиться с числами скорости сопла, то есть две разные вещи, которые важнее диаметра: 1) ПЛОЩАДЬ отверстия сопла и 2) как быстро горячий блок может передавать тепло в нить накала, чтобы расплавить ее. Вы не можете протолкнуть твердую нить через сопло, скорость расплава действительно является пределом для большинства потребительских/любительских принтеров, использующих сопла более 0,6 мм или около того., @Ryan Carlyle

@RyanCarlyle - вы правы, дело в площади, а не в диаметре. а для больших форсунок вам нужен хотенд вроде вулкана E3D который действительно может достаточно быстро расплавить пластик, @Nir

@*TextGeek* · Accepted Answer · 2016-02-24 21:33-00:00

Одна большая проблема при масштабировании чего-либо вверх (или вниз) заключается в том, что не все свойства или характеристики масштабируются линейно.

Рассмотрим тривиальный случай: маленький куб. Если вы удвоите размер, вы увеличите площадь поверхности в четыре раза и увеличите вес в восемь раз.

Если вы возьмете дизайн 3D-принтера размером с рабочий стол и просто удвоите его размер, он будет весить в 8 раз больше. Но все болты, удерживающие его вместе, всего в 4 раза прочнее. Таким образом, несущие болты эффективно выдерживают вдвое большую нагрузку (на единицу площади поперечного сечения); точный коэффициент зависит от многих факторов (ориентации, рычага и т. Д.).

Если вы увеличите масштаб в 10 раз, они потенциально будут испытывать в 10 раз больший стресс и, вероятно, сломаются.

У многих, многих деталей будут аналогичные проблемы: приводные ремни, которые в два раза шире и в два раза толще, все равно будут иметь 1/2 (относительной) прочности-и жесткость, которую должны преодолеть двигатели.

Шаговые двигатели должны двигаться в 8 раз тяжелее, и вы захотите, чтобы они двигались намного, намного быстрее. Но шаговые двигатели теряют крутящий момент, когда вы вращаете их быстрее.

Мой основной принтер в значительной степени представляет собой MendelMax 2, но ось Y примерно в 6 раз больше (X и Z в норме). На MM2 вся платформа сборки движется вдоль Y-на моем принтере она весит намного больше, чем на MM2 обычного размера-она в 6 раз больше массы только из-за размера, кроме того, она должна быть намного жестче, чтобы избежать провисания на этом расстоянии. Я подошел к двигателю побольше, но он все равно едва мог двигать ось. В конце концов я заставил его двигаться с довольно нормальной скоростью, но для печати длинных объектов он действительно должен быть в 6 раз быстрее или около того.

Для этого потребовался бы потрясающий двигатель-и действительно большая электроника, чтобы управлять им.

Еще одной проблемой является печатный материал-волокно PLA диаметром 20 мм было бы действительно впечатляющим, но его немного трудно найти, а катушку было бы трудно поднять. Мощность, необходимая для того, чтобы расплавить его достаточно быстро, тоже была бы впечатляющей. Мостовые и домашние принтеры, которые я видел в отчетах, используют перекачиваемый бетон через сопло шириной около 100 мм (я понятия не имею, из чего сделано сопло, чтобы противостоять истиранию). Смотрите, как этот гигантский 3D - принтер строит дом для нескольких классных фотографий и видео.

Масштабирование - увлекательный проект, но он сложнее, чем кажется.