3DGence Sp. z o. o. realizuje projekty dofinansowane z funduszy Unii
Europejskiej.
Drukarkom 3D niejednokrotnie zarzuca się, że jakość nie jest tak dobra, jak przy tworzeniu części za pomocą wtryskarek. Być może była to prawda, kiedy rynek dopiero raczkował. Przy obecnych technologiach jakość przemysłowego druku 3D nie odbiega od innych metod, a wydrukowane części z powodzeniem mogą być wykorzystywane w gotowych produktach. Oto, co wpływa na dobrą jakość druku 3D.
Czasy drogich i niedokładnych drukarek 3D już minęły. Nawet desktopowe drukarki, które kiedyś były jedynie drogą ciekawostką i fanaberią, obecnie mocno potaniały i oferują całkiem zadowalającą jakość wydruku. Coraz większą popularnością cieszą się również profesjonalne, przemysłowe drukarki 3D, które coraz częściej można spotkać w fabrykach i zakładach pracy. Wytrzymałość druku 3D z takiej maszyny nie musi wcale odbiegać od wtryskarki. Zwłaszcza, jeżeli użyte zostaną odpowiednie materiały.
Na jakość druku 3D wpływa szereg czynników. Zależy to zarówno od wykonania samej drukarki, ale także wykorzystanego oprogramowania i filamentu.
Przede wszystkim należy unikać tanich drukarek 3D. Najczęściej są to chińscy producenci, którzy dbają jedynie o to, aby produkt nie kosztował zbyt dużo. Niestety, za jakość trzeba odpowiednio zapłacić.
Począwszy od konstrukcji – na jakość druku 3D wpływają materiały, z których wykonana jest maszyna. Urządzenie powinno być na tyle stabilne, aby szybkie ruchy głowic nie powodowały drgania materiału. W najgorszym wypadku nagły ruch na którejś z poziomych osi może urządzenie przewrócić.
Jeżeli chodzi o przemysłowe drukarki 3D pracujące na wysokich temperaturach – należy unikać plastikowych obudów, które z czasem mogą się degradować.
Osie powinny być zamontowane na wytrzymałych szynach i prętach. Wszelkie niedoskonałości będą odbijać się na wydrukach. Osie muszą być maksymalnie sztywne, aby wibracje nie wpływały na jakość druku 3D.
Informacji o jakości konstrukcji najlepiej szukać na stronie producenta, w broszurze produktowej lub specyfikacji technicznej. Aby zachować odpowiednią jakość druku 3D należy unikać konstrukcji otwartych i plastikowych. Stół grzewczy powinien być wykonany z wysokiej jakości szkła – np borosilikatowego, które jest odporne na wysokie temperatury, a także nie jest porowate (zapewnia lepszą jakość pierwszej warstwy).
Stalowe elementy wprawdzie sprawiają, że maszyna jest cięższa, ale zapewniają jednocześnie dłuższą żywotność i większą stabilność.
Również odpowiednia temperatura grzania ma wpływ na jakość druku przestrzennego. Zbyt wysoka, lub zbyt niska temperatura głowicy lub stołu spowoduje, że wydruk będzie miał artefakty i niedoskonałości. Zbyt niska temperatura może sprawić, że filament zatka się w dyszy i potrzebny będzie serwis. Z kolei zbyt wysoka sprawi, że materiał rozpłynie się na stole lub spali w głowicy.
Dla przykładu, jeżeli planujesz drukować z wytrzymałych, profesjonalnych materiałów takich jak PEEK czy ULTEM™, powinieneś wybrać urządzenie z wysoką temperaturą drukowania. ULTEM™ wymaga temperatury drukowania 350-380°C (w zależności od producenta może to być odrobinę mniej, lub więcej. PEEK – od 370 do nawet 450°C. Jeżeli chcesz drukować z wysokotemperaturowych materiałów najlepiej, aby drukarka 3D drukowała w 500°C.
Inne przykłady wysokotemperaturowych materiałów to VICTREX AM™ 200 (380-420°C) i PEKK (340-380°C).
Z kolei większość wielkoformatowych drukarek 3D nie przeznaczonych do wyżej wymienionych materiałów nagrzewa się do około 300°C, co pozwala drukować z takich filamentów jak PLA, ABS, czy nylon.
Wybór oprogramowania ma znaczenie dla jakości druku 3D. Problematyczne są drukarki bez dedykowanego software, bazujące na rozwiązaniach open source. Nie zawsze gotowe presety są w stanie zagwarantować odpowiednią jakość wydruku. Czas, który inżynier poświęci na dopracowywanie ustawień tak, aby jakość była zadowalająca, mógłby być przeznaczony na coś innego.
Parametry wydruku w oprogramowaniu należy najpierw ustawiać według zaleceń producenta materiału. Po kilku testowych wydrukach operator maszyny będzie potrafił rozpoznać, które parametry należy poprawić, aby otrzymać zadowalającą jakość druku 3D.
Zapytaj eksperta druku 3D
Jakość to nie zawsze równa się wytrzymałość. Nawet najładniejsze wydruki, bez artefaktów i niedoskonałości i odpowiednio wygładzone mogą być niskiej wytrzymałości. W zależności od potrzeb, możemy zrezygnować z jakości na rzecz wytrzymałość i odwrotnie, ale niektóre sytuacje wymagają, aby oba parametry zostały zachowane na wysokim poziomie.
Poniżej znajduje się lista rzeczy, które wpływają na wytrzymałość druku 3D.
Prawdopodobnie najważniejsza kwestia w wytrzymałości druku 3D to użyty materiał. Niskiej jakości PLA szybko połamie się, lub zdeformuje pod wpływem temperatury. To samo dotyczy ABS, który przy niskiej jakości wydruku pokruszy się.
Aby uzyskać wysoką wytrzymałość druku 3D należy użyć jakościowych materiałów renomowanych producentów. Szczególną wytrzymałością wyróżniają się materiały takie jak PEEK i ULTEM™. Te dwa ostatnie wymagają wysokiej temperatury grzania, dlatego nie wszystkie dostępne drukarki 3D są w stanie obsłużyć te filamenty. Przykładem drukarek, które potrafią drukować z PEEK-u to np. 3DGence INDUSTRY F421 i jej mniejszy odpowiednik, INDUSTRY F350
Niektóre programy do obsługi drukarek oferują gotowe presety dla wytrzymałych druków 3D.
Przede wszystkim, należy zadbać o odpowiednie wypełnienie. Model pusty w środku nie będzie zbytnio wytrzymały. Natomiast jeśli zainwestujemy w pełne wypełnienie, to taki wydruk będzie bardzo ciężko zniszczyć. Oczywiście pełne wypełnienie wymaga dużej ilości filamentu i zajmuje sporo czasu. Warto przetestować różne dostępne opcje wypełnienia, aby uzyskać zadowalający stosunek wytrzymałości do ilości potrzebnego materiału.
Jakość przemysłowego druku 3D odbiega od domowych drukarek nie tylko ze względu na możliwość użycia profesjonalnych termoplastików, ale także temperatury komory.
Większość desktopowych drukarek 3D nie ma zamkniętej konstrukcji, a to oznacza, że trudniej jest utrzymać stałą temperaturę pracy. Przemysłowe urządzenia mają zamykaną komorę, w niektórych przypadkach dodatkowo ogrzewaną aktywnie, która pozwala na większą kontrolę podczas pracy.
Wahania temperatury podczas druku mogą sprawić, że model będzie się rozwarstwiać. Zamknięta komora, wpływająca na jakość przemysłowego druku 3D, utrzymuje stałą temperaturę wewnątrz urządzenia i zapobiega takim problemom jak rozwarstwianie, albo odklejanie się pierwszej warstwy.
Jak już zostało wspomniane wyżej, zamknięta komora pozwala na utrzymywanie stałej temperatury podczas drukowania.
Czego nie zawiera żadna domowa (desktopowa) drukarka 3D to zaawansowany system zarządzania materiałem. Wiele profesjonalnych drukarek przeznaczonych do przemysłowych rozwiązań ma dedykowaną komorę na filamenty, w której materiał może być dodatkowo osuszony przed podaniem do ekstrudera.
Rozwiązaniem jest też Material Management System – system ten zapewnia wysoką kontrolę nad procesem wydruku od początku do końca. Każdy materiał oznakowany jest tagiem NFC – w ten sposób maszyna może wysłać informację bezpośrednio do programu o materiale i jego parametrach. Następnie w rozwiązaniu 3DGence MMS materiał jest osuszony. Po wydruku model zostaje poddany wygrzewaniu w wysokiej temperaturze. Dzięki temu możemy pozbyć się naprężeń w wydruku, co znacznie poprawia jego wytrzymałość
Jaką w takim razie wybrać maszynę, żeby spełniała zarówno kryteria jakościowe jak i wytrzymałościowe? Z pewnością należy unikać tanich drukarek mało znanych producentów.
Drukarki desktopowe nie nadają się do rozwiązań przemysłowych. Zakup takiej drukarki do firmy zajmującej się przemysłem będzie tylko stratą pieniędzy, bo wyrduki nie będą spełniały wymogów jakościowych. Jeżeli szukasz drukarki 3D do firmy, która będzie oferowała wysokiej jakości wytrzymałe wydruki to najlepiej skorzystać z oferty renomowanych producentów, takich jak 3DGence.
Pamiętaj, że nie tylko sama maszyna ma wpływ na jakość. Aby uzyskać wytrzymałe wydruki należy również zainwestować w odpowiednie filamenty i oprogramowanie.
Jeżeli masz jakiekolwiek dodatkowe pytania, nasi eksperci chętnie z tobą porozmawiają.
