Hvilken 3D-printer Der Skal Vælges Til Mindre Virksomheder Eller Hjem, Rangordning Af De Bedste

2024 Forfatter: Bailey Albertson | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 12:56

Sådan vælges den bedste 3D-printer til mindre virksomheder eller hjemmebrug

Volumetrisk 3D-udskrivning af et materielt objekt baseret på dens tredimensionelle computermodel er en unik teknologi i vores tid, som har store udsigter i fremtiden. Indtil for nylig virkede enheder, der bruger det, fantastisk, men i dag er de blevet til virkelighed og er allerede blevet tilgængelige selv til hjemmebrug. Selvom omkostningerne ved 3D-printere stadig er høje og overstiger prisen på andre computerenheder, finder de stigende praktisk anvendelse ikke kun til anvendt kreativitet, men også til forskellige forretningsområder. Kontinuerlig udvikling og forbedring af denne teknologi har allerede ført til oprettelsen af industrielle enheder. Hvilken skal du vælge?

Indhold

• 1 Hvad er en 3D-printer, dens formål

  1.1 Video: hvordan mekanismen fungerer

• 2 Sådan vælges: parametre, du skal være opmærksom på
• 3 mest egnede 3D-printere til små virksomheder
• 4 Hvilken enhed skal du vælge til hjemmet
• 5 Bedømmelse af de bedste 3D-printere

Hvad er en 3D-printer, dens formål

En perifer computerenhed, der ved hjælp af en digital volumetrisk model skaber et materielt objekt ved lag-for-lag-anvendelse af et hurtigt størkende materiale kaldes en 3D-printer. Til driften af en sådan enhed kræves en tredimensionel computer-model, lavet i en hvilken som helst af 3D-redaktørerne eller fås på en 3D-scanner. I dag er der flere sorter, afhængigt af den anvendte teknologi:

• FDM og DIW 3D-printere ved hjælp af ekstruderingsmetoden baseret på at tvinge smeltet materiale gennem et tyndt hul i en speciel enhed kaldet en ekstruder (i printere af den første type påføres en termoplast opvarmet til smeltegrænsen lag for lag på den afkølede overflade af platformen, og i det andet - keramisk slam, der kaldes blæk, kan tyk keramisk gylle bruges i store arkitektoniske modeller);

  

  Ekstruderingsteknologi 3D-printere (FDM) laver et layout ved at stable smeltet plast lag for lag, ekstruderet gennem en ekstruder. Printerhovedet bevæger sig i X- og Y-akserne, og printersengen bevæger sig ned ad Z-aksen

• printere af SLA-DLP-typen ved hjælp af fotopolymerisationsmetoden, hvor der anvendes en flydende fotopolymer, og hærdningen af hvert af dens lag udføres ved hjælp af eksponering for en ultraviolet laser;

  

  I 3D-printere bygget på SLA-teknologi dannes produktet i en bakke fyldt med fotopolymerharpiks. Under påvirkning af UV-laserstråling, der virker på et tyndt lag harpiks, hærder det, og basen går ned til tykkelsen af det næste lag

• printere, hvor et justeret pulverlag bruges til at skabe et tredimensionelt materialeobjekt, der er bundet i lag ved forskellige metoder, ved at påføre lim ved hjælp af inkjetprint (3DP-printere) eller smelte det med en elektronstråle i et vakuum (EBM), laserstråling (SLS eller DMLS, afhængigt af pulvertype) og varmehoved (SHS)

  

  Når du bruger SLS-teknologi, sintres et tyndt lag pulver på det rigtige sted med en laser, og udskrivningsplatformen sænkes ned til lagets tykkelse, og hele bordets rum fyldes med en ny portion pulver.

• EBF 3D-printere, der bruger en ledning, der smelter under påvirkning af elektronstråling for at opnå en materialemodel;

• printere baseret på princippet om laminering eller lag-for-lag-påføring af film, i hvert lag, hvor kontur af delen er skåret med en speciel fræser eller laser;

  

  3D-printere baseret på lamineringsteknologi bruger stabling af tynd film efterfulgt af laserskæring af laget

• printere med en punktforsyning af pulver smeltet med laser eller elektronisk stråling;
• enheder, der arbejder ved hjælp af metoden til multi-jet-modellering (MJM), når det hurtigtindstillende materiale påføres ved inkjet-udskrivning;
• bioprintere er innovative perifere computerenheder, der lige er begyndt at blive introduceret, de bruger celler fra en levende organisme til at danne indre organer og vil i fremtiden være i stand til at skabe et fuldt udbygget materiale til transplantologi (der er allerede tilfælde af vellykket fremstilling og transplantation af en kæbe til mennesker og en skjoldbruskkirtel til en laboratoriemus) …

Video: hvordan mekanismen fungerer

Mulighederne for en sådan unik perifer computerenhed er praktisk talt ubegrænsede. I dag bruges den allerede til følgende formål:

• hurtig oprettelse af nøjagtige modeller i arkitektonisk design, design af forskellige mekanismer og maskiner samt i indretnings- og landskabsdesign for at færdiggøre projektet og præsentere det for kunden;

  

  Arkitektoniske layout oprettet af 3D-printerenheder bruges til projektpræsentationer til kunden eller til revision

• fremstilling af alle komplekse formede dele til enkelt- eller mindre produktion samt reservedele til reparation af forskellige enheder;

  

  En af anvendelserne ved 3D-udskrivning er fremstilling af reservedele til reparation

• fremstilling af modeller og forme til støbning, også når der oprettes smykker;

  

  Plasten er 3D-trykt i en form, hvor smykkerne er støbt i. På denne måde kan produkter med den mest komplekse konfiguration produceres.

• konstruktion af bygninger og strukturer af enhver kompleksitet, hvor de bruger specielle enheder, der ligner en tårnkran, i stedet for kabler, der har motorveje til levering af flydende beton (sådan en enhed giver dig mulighed for at bygge 1 etage på 10 timer, hvilket reducerer konstruktionen betydeligt tid);

  

  De bygger allerede huse ved hjælp af en 3D-printer, der leverer beton i stedet for plast

• oprettelse af proteser og indre organer til transplantation i medicin;

  

  3D-udskrivning bruges til at skabe proteser, og de første test på fremstilling af indre organer fra bio-blæk-DNA er i gang

• udformning af komplekse enheder til visuelle hjælpemidler i uddannelsesinstitutioner;

  

  3D-trykt visuelt hjælpemiddel til undervognens design

• oprettelse af geografiske informationssystemer, som er et tredimensionelt kort over området i farve med en nøjagtig visning af relieffet;

  

  Oprettelse af geoinformationsmodeller af terrænet er et af anvendelsesområderne for 3D-printere

• produktion af husholdningsartikler, forskellige tilbehør og genstande til indretning;

  

  Ved hjælp af 3D-printere kan du oprette indretningsgenstande

• udvikling af layouts af pakker og containere til markedsføringsformål;

  

  Ved hjælp af volumetrisk udskrivning kan du oprette layouts for emballering af varer og forskellige containere

• fremstilling af huse til eksperimentelt udstyr - biler, automatiseringssystemer og forskellige elektroniske apparater;

  

  Enheder til tredimensionel udskrivning kan producere etuier af forskellige husholdnings- og elektroniske enheder

• fremstilling af reklame- og souvenirprodukter;

  

  Souvenirs og reklameartikler oprettes ved hjælp af 3D-udskrivning

• produktion af eksklusivt tøj og fodtøj i henhold til figuren og størrelsen på en bestemt klient, opnået ved 3D-scanning.

  

  3D-printere kan fremstille eksklusive skomodeller

Denne liste viser tydeligt udsigterne til brug af 3D-printere og deres relevans inden for forskellige områder af menneskelig aktivitet.

Hvordan man vælger: parametre, man skal være opmærksom på

Når du køber en hvilken som helst kompleks enhed, skal du selv klart definere de formål, som du skal bruge den til. Dette bestemmer, hvilke driftsparametre det passer dig bedst. I betragtning af at en sådan perifer enhed ikke er billig, skal du vælge den omhyggeligt under hensyntagen til alle driftsparametre, så du ikke fortryder at købe senere.

Først og fremmest skal du beslutte, hvilken type printer der anvendes til 3D-udskrivningsteknologi. De mest populære og overkommelige modeller i dag til hjemmebrug eller små virksomheder er:

• FDM-printere, der bruger forskellige typer polymerfilament som materiale, og har en ret god udskriftskvalitet og den laveste pris;

  

  3D-printerenhed med ekstruder ved hjælp af FDM-teknologi

• SLA-enheder på fotopolymer med højere udskriftskvalitet og pris, ideelle til produktion af smykker;

  

  Printer, der arbejder på flydende fotopolymerer ved hjælp af SLA-teknologi

• de dyreste af perifere enheder i denne gruppe er SLS-enheder, der smelter pulveret med en laser, det er upraktisk at købe dem til hjemmet, og de kan kun være egnede til forretning på grund af deres høje omkostninger (op til 30 tusind dollars).

Blandt de vigtigste udvælgelseskriterier er følgende:

1. Den type medier, der bruges til udskrivning. Når du vælger en 3D-printer, skal du tage højde for, at forbrugsvarer til FMD-enheder koster mindre end for SLA-printere. For dem der beslutter at købe en FDM-printer, er der et stort udvalg af plastik i forskellige farver og typer (PLA, ABS, HIPS, PVA og andre), men PLA plastfilament vil være ideelt for begyndere, da dette materiale er lettere at brug, og produkter fra det er perfekt flade og glatte. De, der vælger SLA 3D-printer, skal købe dyrere materiale i form af fotopolymerharpikser. For ikke-professionelle printere er det bedst at købe en fotopolymer af Vera-, Somos- eller Tanga-serien, der er kendetegnet ved gennemsigtighed, høj styrke, varmebestandighed og plastisk stabilitet.

   

   ABS-glødetråd til 3D-udskrivning med FDM-teknologi

2. Nøjagtighed ved udskrivning. Det er højere for SLA-printere. Nøjagtigheden af reproduktionen af modeller i enheder af ekstruderingstypen afhænger i høj grad af tykkelsen af det lag, som printeren lægger under udskrivningen. Dette betyder, at jo tyndere hullet i ekstruderdysen er, jo større er klarheden i gengivelsen af den digitale model i det materielle objekt. I dag er der modeller af printere med forskellige dysediametre fra 0,1 til 0,4 mm. Det skal forstås, at jo mindre hullet i ekstruderdysen er, jo længere tid vil det tage at fremstille modellen. Her skal alle selv vælge, hvad der er vigtigere for ham - nøjagtigheden af 3D-modelskærmen eller udskrivningshastigheden.

   

   Det øverste foto viser en detalje lavet på en 3D-printer med en nøjagtighed på 0,1 mm og den nederste - 0,025. Med større udskrivningsnøjagtighed er produktet glattere uden synlige plastlag

3. Udskrivbart område, der bestemmer den maksimale størrelse på et objekt, der kan udskrives af denne printer. Der er naturligvis evnen til at fremstille større objekter, men kun i dele, lim dem sammen med en speciel lim. For at gøre dette ved hjælp af 123D Make-programmet er den digitale model opdelt i separate dele. Men hvis du ikke ønsker at deltage i limning, skal du, når du vælger en printer, sammenligne de ønskede dimensioner af de fremstillede layout med det udskrivbare område af en bestemt model.

   

   Den maksimale plads, som et layout kan tage på en 3D-printer, er dens udskrivbare område

4. Designfunktioner. Her betyder det noget, om det er åbent eller lukket, og af hvilke materialer kroppen og de bærende elementer er lavet. Disse faktorer påvirker mest af alt stivheden af hele strukturen, som printhovedets bevægelseshastighed afhænger af, samt evnen til enhedens lejedele til at dæmpe vibrationer og vibrationer fra flere elektriske motorer, der er ansvarlige for at flytte printerhoved langs alle tre akser (X, Y og Z) og dens bord langs Z-aksen. Sagen, der er lavet af træ, kan virke for budgetmæssig for nogle, men den absorberer perfekt vibrationer. Lejekonstruktioner lavet af aluminium eller stål vil være stærkere og mere holdbare. Det er bedre at købe SLA-printere med et godt ventileret arbejdskammer, hvilket letter hurtigere hærdning af fotopolymeren. Og for enheder af FDM-typen,især når man arbejder med ABS-plast eller nylon, der har en høj grad af svind under hurtig afkøling, er det bedre at købe en 3D-printer med en lukket kasse og beklædning af arbejdsområdet.

   

   Lukkede printere (foto til højre) er mere stive og kan opnå hurtigere udskrivningshastigheder.

5. Tilstedeværelsen af hjælpesoftware. 3D-printere er højteknologiske computerenheder, der kræver speciel software for at fungere. Først og fremmest skal en 3D-printer genkende og være i stand til at læse alle 3D-redaktører og forskellige dataindtastningsformater. Sidstnævnte inkluderer STL- og X3D-sprog såvel som VRML-standarden. Der er mange hjælpeprogrammer, der giver dig mulighed for at udføre en lang række handlinger til forberedelse til udskrivning og oprettelse af en materialemodel. Disse er for eksempel skæreprogrammer, der giver dig mulighed for at skære et objekt i dele til udskrivning i dele (Kissslicer eller Cura) eller 123D Catch-program, der er designet til at arbejde med en cloudtjeneste, og giver dig mulighed for at få en tredimensionel digital model af et objekt fra dets fotografier taget fra forskellige vinkler. Tilgængelighed af hjælpeprogrammer,leveret af printerproducenten, letter i høj grad håndteringen af sådanne teknisk komplekse enheder. Og denne kendsgerning skal også være opmærksom på, når du vælger dem.

De mest egnede 3D-printere til små virksomheder

Masseudskrivning ved hjælp af 3D-printere er den mest lovende retning for små virksomheder i dag. Ved hjælp af disse computerenheder, som ikke kræver for store økonomiske investeringer, som for industrielle printere, er det muligt at etablere mindre produktion af forskellige varer.

Af det store udvalg af printere på markedet til disse formål er modeller, der opfylder følgende kriterier mest velegnede:

• udskriftskvaliteten skal være høj nok til at skabe unikke og realistiske modeller, der er interessante til salg, hvilket straks udelukker relativt billige printere fra valget, der koster op til $ 1000;
• det er ønskeligt, at printeren er tilpasset til farveudskrivning (FDM-, DIW-, 3DP- eller EBF-printere), hvilket sparer tid til farvning af produktet i mindre produktion;
• enheden skal understøtte arbejde med mindst to hovedtyper af plast (PLA og ABS), som vil udvide mulighederne for brugen af det og gøre det muligt at producere produkter til børn (PLA plast er specielt beregnet til børns varer);
• prisen på forbrugsvarer, der bruges af en 3D-printer, skal give en acceptabel pris for færdige produkter, der er tilstrækkelige til et normalt niveau for forretningsoverskud
• Arbejdskammerets størrelse skal svare til dimensionerne på modellerne, der er beregnet til produktion, mens man skal huske på, at printere med større udskriftsareal vil koste mere.

Under alle omstændigheder afhænger valget af printer af, hvilken type forretning du har til hensigt at udføre. Til fremstilling af små håndværk er enheder af ekstruderingstypen egnede og til fremstilling af smykker eller proteser - dyrere printere på fotopolymerer. Blandt de mest egnede til små virksomheder er følgende modeller:

• Flashforge Creator Dual, med et arbejdskammervolumen på 5,2 liter og to ekstrudere, understøtter printeren arbejde med tre typer plast - ABS, PLA, PVA og har en udskrivningsnøjagtighed på 0,1 mm;

  

  Ideel printer til små virksomheder Flashforge Creator DUAL med to ekstrudere og understøttelse af tre typer plast

• 3Dison pro AER fra det koreanske firma Rokit med et arbejdsområde på 15,3 liter, der er i stand til at arbejde med 50 materialer med en høj udskrivningshastighed (op til 1000 mm / s) og en lagtykkelse på 0,025 mm;

  

  3DISON AER-printermodellen er designet til at arbejde med 50 typer materialer, har en høj udskrivningshastighed og en nøjagtighed på 0,025 mm

• stereolitografisk 3D-printer, skriv SLA-model

  

  Asiga Pico 2-printermodellen fungerer på flydende fotopolymerer. Det er det perfekte valg for smykker og tandlæger

  Pico 2 fra Asiga, det perfekte valg til smykker eller tandlæger, er drevet af en solid-state LED UV-kilde.

Hvilken enhed der skal vælges til hjemmet

I betragtning af de stadig høje omkostninger ved perifere computerenheder til 3D-udskrivning, ville det næppe tilrådes at købe en alt for dyr og sofistikeret 3D-printer til hjemmebrug, der koster 5-10 tusind dollars og mere. En enhed prissat fra $ 500 til $ 3.000 vil være nok. Det hele afhænger af kundens nøjagtighed med hensyn til udskriftskvalitet og hans økonomiske muligheder.

Det er bedst, hvis en 3D-printer til hjemmet har enkel og intuitiv betjening, brugervenlig grænseflade og ideel værdi for pengene. Alle printere, der efterspørges i dag til hjemmebrug, kan opdeles i følgende grupper efter priskategorier:

• budgetmodeller, den mest overkommelige af denne type enhed til priser fra 300 til 1.000 dollars;
• middelklasseprintere (1–1,5 tusind dollars);
• ret avancerede enheder til en rimelig pris fra 1,5 til 3 tusind dollars.

Blandt de mest populære printere til 3D-udskrivning kan følgende modeller bemærkes:

• Printrbot Simple, til en værdi af $ 300, der tilhører ekstruderingsprintere (FMD) og sælges adskilt - selvmontering af enheden hjælper dig med bedre at forstå dens design og forstå princippet om driften af dette udstyr;

  

  Printrbot Simple sælges adskilt og er den mest overkommelige og populære perifere computerenhed til hjemmet.

• Kino XYZ-udskrivning da Vinci 1.0 er en ny printer fra det taiwanske firma XYZ-udskrivning, der har en høj udskriftsopløsning, der kan sammenlignes med dyrere enheder - 0,1 mm, prisen er omkring $ 500 (teknologien til lagdeling af smeltet plast - FDM bruges i arbejdet);

  

  Kino XYZ-udskrivning da Vinci 1.0-modellen har et lukket design og en høj udskriftsopløsning op til 0,1 mm

• Cubify CubeX, der tilhører mid-prissegmentet, med en pris på $ 1.300 og kendetegnet ved høj udskriftskvalitet og hurtig oprettelse af en model med store dimensioner, denne printer fås i tre designs - med 1, 2 og 3 ekstrudere, som giver dig mulighed for at få farvelayouter af computermodeller, kan tilsluttes til en computer via USB-forbindelse eller Wi-Fi-modul.

  

  Cubify CubeX 3D-printerenheden fås i tre variationer med en, to og tre ekstrudere til fremstilling af farveprodukter

• Afinia H-Series H479, som har høj udskrivningsnøjagtighed (0,15 - 0,4 mm), praktisk software, der fungerer med billig ABS-filament af anstændig kvalitet, koster sådan en enhed 1,5 tusind dollars.

  

  $ 1,5K Afinia H-serie H479-printer med 0,15-0,4 mm udskrivningsnøjagtighed

Bedømmelse af de bedste 3D-printere

Verdens mest berømte ekspert inden for volumetrisk udskrivning er den udenlandske portal 3D Hubs, der regelmæssigt viser de bedste modeller til udskrivning af perifere enheder i forskellige nomineringer. Ifølge versionen af denne internetressource blev følgende modeller af 3D-printere udnævnt til de bedste i 2017:

1. Original Prusa i3 MK2 fremstillet af det tjekkiske firma Prusa Research. Denne printer er beregnet til elektronikhobbyister, der er nye inden for 3D-udskrivning, og som kan samle den fra komponenterne selv, da den sælges adskilt. Enheden tilhører ekstruderingsmodeller som FDM og understøtter 15 typer plast, inklusive ABS og PLA, Carbon og Nylon, HIPS og FilaFlex, Bamboofill, Laybrick og andre. Denne model kan arbejde samtidigt op til 4 forskellige materialer. Den har en integreret Z-akse og et varmebord med en plastikoverflade af PEI-type. En printer af denne model har et ret stort udskrivningsareal med dimensionerne 250 x 210 x 200 mm, en minimumstykkelse af et stablet plastlag på 0,05 mm og en udskrivningshastighed på 40 - 60 mm pr. Sekund.

   

   Den originale Prusa i3 mk2-printer understøtter 15 typer plast og kan samtidig arbejde med 4 forskellige materialer

2. BCN3D Sigma R17 (udgivelse 2017). Denne 3D-printermodel, udgivet af det spanske firma BCN3D Technologies, er en fortsættelse af den verdensomspændende populære Sigma-serie af 3D-printerenheder. Den nye model bruger en uafhængig dobbeltekstruder, der gør det muligt at undgå deformationer ved ændring af produkternes farve samt samtidig udskrive to identiske layout. Den opgraderede enhed vedtager et nyt kølesystem og opgraderer teknologien til mikrochips, der styrer strømmen. Alt dette gjorde printeren mere lydløs. Sigma R17 har en høj udskrivningsnøjagtighed på 0,125 mm og et layoutareal på 297 x 210 x 210 mm. Vi bruger filament fra de følgende polymerer ABS, PLA, HIPS, PET og Exotics, som ekstruderen ekstruderer med en minimum lagtykkelse på 0,05 mm.

   

   Modellen BCN3D Sigma R17 har en dobbelt uafhængig ekstruder, der giver dig mulighed for at udskrive to identiske produkter på samme tid

3. Formlabs Form 2 er en stereolitografi (SLA) 3D-printer fremstillet af det amerikanske firma Formlabs, udstyret med en kraftig laser, berøringsskærm og Wi-Fi-modul. Enheden har et printbart areal på 145 x 145 x 175 mm og en lagtykkelse på 0,025 - 0,1 mm. Denne printer bruger flydende fotopolymerer og kan bruges med harpikser fra andre producenter. Den er udstyret med en opvarmet platform og indbygget kontrolpanel.

   

   Formlabs Form 2 3D-printer er udstyret med en kraftig laser, berøringsskærm og Wi-Fi-modul. Enheden bruger SLA-teknologi med brug af fotopolymerharpikser

4. PowerSpec 3D Pro. Denne model er fremstillet i Kina og tilhører priskategorien for budget 3D-printere. Dens karakteristiske træk er holdbarhed, høj udskrivningshastighed og et dobbelt ekstruderdesign, hvilket er sjældent for billige modeller. 3D Pro understøtter tre typer plast (PLA, ABS og PVA) og har høj udskrivningspræcision. Tykkelsen af det lag, der skal lægges, er 0,1 - 0,3 mm.

   

   PowerSpec 3D Pro-printermodellen har høj holdbarhed og udskrivningshastighed. Den er udstyret med en dobbelt ekstruder, hvilket er ret usædvanligt for en budgetprinter.

5. OrdBot Hadron. Denne printer er produceret af ORD Solutions, Canada. Modellen er en mekanisk 3D-printplatform lavet af aluminium. Den har høj stivhed, pålidelighed og udskrivningshastighed (400 mm / s). Princippet for dets drift er baseret på FDM-teknologi. Enheden understøtter arbejde med to typer plast - ABS og PLA og har et printbart areal på 190 x 190 x 150 mm. Designet af denne printer giver mulighed for at tilslutte en anden ekstruder, et servodrev, en LCD-skærm og andet udstyr, som kan opgradere enheden væsentligt efter købet.

   

   Modellen til enheden til tredimensionel udskrivning ORD Bot Hadron er lavet af aluminium og på grund af strukturens høje stivhed har den en god udskrivningshastighed - 400 mm / s

Tredimensionelle 3D-udskrivningsteknologier er lige begyndt at erobre computermarkedet, og prisen på printere til at oversætte en digital model til et materielt objekt er stadig ret høj. Men disse teknologier er fremtiden, og helt sikkert vises 3D-printere snart i hvert hjem og bliver en dagligdags tilføjelse til computeren. Allerede i dag er mange modeller blevet tilgængelige for folk med et gennemsnitligt indkomstniveau og bruges i vid udstrækning ikke kun i små virksomheder, men også i hverdagen. Ved hjælp af ovenstående anbefalinger kan du nemt finde den rigtige printer til hjemmebrug eller egen virksomhed.