在2022年,拓竹科技以一己之力在行業(yè)中掀起了一場(chǎng)高速3D打印的革命。使得FDM/FFF 3D打印技術(shù)邁向了一個(gè)重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn),這也標(biāo)志著高速3D打印時(shí)代的正式到來。
隨后,安克創(chuàng)新、創(chuàng)想三維、魔芯科技等公司也紛紛加入,推出了各自的高速3D打印產(chǎn)品。然而,真正的競(jìng)爭(zhēng)才剛剛開始,現(xiàn)在所有公司都回到了同一起跑線上,誰能夠抓住下一個(gè)風(fēng)口,又將改寫出不一樣的結(jié)局。
接下來,為了給高速3D打印畫上完整的句號(hào),讓我們?cè)倩仡櫼幌聦?shí)現(xiàn)高速3D打印都解決了哪些技術(shù)難題,最后再繼續(xù)討論在高速3D打印時(shí)代,下一步又該如何發(fā)展。
3D打印,如何實(shí)現(xiàn)了高速
首先,需要優(yōu)化軟件和算法,解決慣性和振動(dòng)對(duì)打印質(zhì)量的影響。要能夠在高速運(yùn)動(dòng)中補(bǔ)償快速停止、方向變化和來回打印時(shí)的移動(dòng)。
振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致打印機(jī)晃動(dòng)和模型表面出現(xiàn)不均勻的波紋層,也稱為"振紋"。通過Klipper固件的"輸入整形"功能解決了這一難題,現(xiàn)在最新版的Marlin固件也具備此功能。
其次,需要高效的傳動(dòng)系統(tǒng),以確保打印頭的準(zhǔn)確定位和高速移動(dòng)。CoreXY結(jié)構(gòu)具有高精度、速度快和高組裝空間利用率的優(yōu)點(diǎn),是目前主流的高速3D打印機(jī)首選機(jī)器結(jié)構(gòu)。同時(shí),要考慮打印機(jī)噴頭的散熱和保溫,以確保穩(wěn)定工作溫度和長時(shí)間運(yùn)行。
此外,材料也是非常重要的環(huán)節(jié),必須選用適合高速打印的材料,并確保它們的熔化特性和粘附性能達(dá)到要求。
在追求速度的同時(shí),我們也需要思考"快"的目的是什么,以及是否能夠滿足用戶更高的要求。在我看來,高速3D打印下半場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)將主要集中在材料賦能下B端市場(chǎng)的客戶獲取上。在當(dāng)前的高速3D打印時(shí)代,設(shè)備的分類已不再那么明顯。大多數(shù)高速3D打印機(jī)在硬件方面都表現(xiàn)不錯(cuò),例如擁有全封閉的腔體、耐熱耐磨的噴嘴和更穩(wěn)定的一體機(jī)身。
現(xiàn)在,材料成了真正的主角。
我們都知道,3D打印市場(chǎng)的未來在于將原型制作轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K產(chǎn)品的制造過程,這需要對(duì)材料進(jìn)行改進(jìn)。
據(jù)了解,目前大多數(shù)高速打印機(jī)廠商主要使用PLA作為主要材料,但是PLA并不能滿足實(shí)際產(chǎn)品性能需求。相比之下,ABS、PETG、碳纖維等工程塑料是不錯(cuò)的選擇,因?yàn)樗鼈兙邆淞己玫牧W(xué)性能和化學(xué)性能。相信,接下來設(shè)備廠商將圍繞工程材料的開發(fā),形成新一輪的競(jìng)爭(zhēng)。
然而,要實(shí)現(xiàn)工程塑料的高速打印并不容易,往往需要滿足以下幾個(gè)要求。
1,需要具備抗翹曲的特性。對(duì)于小尺寸(500mm以內(nèi))的打印件,最好可以采用冷板打印的方式;對(duì)于較大尺寸的打印件,可以使用加熱底板來解決翹曲問題。最好還能在無需恒溫倉的條件下使用,以便與市面上大多數(shù)的FDM/FFF打印機(jī)兼容。
2,需要具備良好的流動(dòng)性,以顯著降低打印堵頭等造成的失敗率和提高層間粘接強(qiáng)度。理想情況下,其層間粘結(jié)力能達(dá)到注塑件的力學(xué)性能水平,能直接替代傳統(tǒng)注塑生產(chǎn)工藝。
3,需要注重環(huán)保問題。打印過程中產(chǎn)生的氣味和粉塵會(huì)對(duì)我們的健康產(chǎn)生影響,一旦開始大批量生產(chǎn),應(yīng)該為用戶創(chuàng)造一個(gè)更舒適和健康的工作環(huán)境。
那么市場(chǎng)上有沒有能夠滿足以上要求的高速3D打印工程材料呢?考慮到高速3D打印機(jī)的出現(xiàn)也僅僅只有1年,材料廠商是否已經(jīng)跟上了設(shè)備市場(chǎng)的步伐。
答案是,肯定的。在資源庫接觸的公司中,蕪湖市四點(diǎn)零自動(dòng)化科技有限公司旗下的雙力3D打印耗材品牌成立已有12年,一直專注于應(yīng)用類3D打印耗材的研發(fā)。根據(jù)雙力耗材市場(chǎng)部負(fù)責(zé)人馬用祥經(jīng)理的介紹,他們?cè)?022年6月就推出了全新的高速打印系列耗材,包括PLA、ABS、PETG、碳纖維等多種材料,最高打印速度可達(dá)600mm/s。
我對(duì)他們?nèi)绱丝焖俚氖袌?chǎng)反應(yīng)速度感到非常驚訝。這讓我更加好奇,高速3D打印是否有可能在最終產(chǎn)品的量產(chǎn)中使用。很快,馬經(jīng)理向我們提供了一個(gè)典型案例——鞋楦智造。
傳統(tǒng)鞋楦生產(chǎn)常采用注塑工藝,然而,隨著消費(fèi)者個(gè)性化需求增加、交付周期延長和小批量訂單成本上升,制鞋廠商一直面臨困擾。為解決這個(gè)問題,很多廠商嘗試使用3D打印工藝制造鞋楦。
然而,在制鞋過程中,有一個(gè)在鞋楦模型表面釘釘子的步驟,并且需要反復(fù)使用鞋楦釘釘子。這對(duì)于3D打印的鞋楦提出了極高的性能要求,要求材料能夠在反復(fù)釘釘子的過程中不開裂。
雙力耗材的高速ABS材料和高速碳纖維材料成功解決了這個(gè)問題。由于其出色的層間粘結(jié)力,這些材料在制鞋過程中完全不會(huì)開裂,滿足了制鞋廠商對(duì)于耐用性和可靠性的要求。
據(jù)馬經(jīng)理介紹,他們已經(jīng)成功開發(fā)了數(shù)百種適用于不同場(chǎng)景的專用耗材,這里提供雙力耗材馬經(jīng)理的聯(lián)系方式155 5173 9968,有興趣的朋友可以聯(lián)系。
到了2023年,高速3D打印不再僅僅注重速度,而是通過工程塑料,能夠?qū)崿F(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。 |
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