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MakerbotからProfessionalへのアップグレード:すべての手頃な価格のプリンターが同じように作成されないのはなぜですか

2009年4月のMakerbotカップケーキCNCの発売に端を発した、愛好家の3Dプリンターは、製造と製品開発を根本的に変えました。これらの機械は、CADが可能なエンジニアや製造業者にラピッドプロトタイピング機能をもたらし、3D印刷の分野を世界的な注目を集めました。これらの機械の人気は、3D印刷の潜在的なアプリケーションの広範な調査につながります。その多くは、機械自体の能力を超えた部品を必要としました。マシンの期待とその機能のこの不一致により、趣味の印刷の実際のアプリケーションスペースが明らかになりました。

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誇大広告が消えてから数年で、2つの重大なことが起こりました。まず、趣味のプリンターが大幅に改善されました 。より優れたスライスアルゴリズムと幅広い材料能力により、これらのマシンは既存のマシンよりもはるかに便利になります。第二に、そしてさらに重要なことに、企業は、趣味のマシンに匹敵する価格で、プロ仕様および工業用グレードのマシンをリリースし始めています。これらのマシンは似ているように見えるかもしれませんが、産業用アプリケーションではるかに役立つようにするいくつかの重要な違いがあります。

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では、違いは何ですか?


資料


趣味のプリンターは、材料特性が劣る低グレードの材料を使用します。例外はありますが、趣味のプリンターの大多数はPLAとABSで印刷します。 PLAはほとんどのマシンでうまく印刷され、適度に強力です。ただし、耐衝撃性、耐熱性、耐熱性が低いため、工業用途ではすぐに失敗します。趣味の機械の進歩により、タフPLAのような材料が生み出されました。これは、前任者よりもはるかに優れた耐衝撃性を備えていますが、それでも室温をわずかに超える温度で生産されます。 ABSは耐熱性が高くなっていますが、PLAよりも弱く、耐薬品性がありません。


Markforgedのようなプロのプリンターは、最高のPLAよりも強力で丈夫でありながら、耐熱性と耐熱性の両方を備えた、チョップドファイバー強化ナイロンを使用しています。さらに、Markforgedマシンは、標準の印刷用プラスチックの20倍の強度を持つ部品を生み出す長繊維強化材を利用しています。

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信頼性


より手頃な価格を実現するために、趣味のプリンターはほとんどすべての主要コンポーネントのコストを削減します。これにより、印刷の失敗と全体的な不整合が発生します。ここでは、いくつかの重要なコンポーネントとその影響について説明します。


  • 安価なガントリーシステムは、位置ずれや形状の問題を引き起こし、一貫した使用ですぐに摩耗します。ガントリーが壊れると、プリンターは使用できなくなります。
  • 安価なノズルとプリントヘッドは、押し出し不足と繰り返しの詰まり/目詰まりにつながります。その結果、これらのヘッドはより速く故障します。
  • 未確認で十分に検証されていない素材は、印刷品質と印刷設定に一貫性がなく、使用できない部品が生成されます。
  • 安価なプリントベッドを使用すると、最初のレイヤーのプリントが失敗し、すぐに摩耗します。

過去数年間で、趣味のプリンターはユーザーエクスペリエンスを大幅に改善しましたが、ほとんどのプリンターは依然として基本的な印刷の問題に悩まされています。プロフェッショナル3Dプリンターには、長期間にわたって高い使用率を実現するように設計された高品質のコンポーネントがあります。摩耗部品は、ダウンタイムを最小限に抑えるために簡単に交換できるように設計されています。


印刷品質と公差


3Dプリンターは、産業用アプリケーションで使用できるように、許容可能な製造公差内で部品を印刷する必要があります。残念ながら、ほとんどの趣味のプリンターは、印刷時に精度を優先しません。これにより、エラーが原因で使用できない部品が発生します。場合によっては、印刷エラーがミクロンではなくミリメートルで測定されます。不正確さに加えて、劣った材料と印刷環境の組み合わせは、部品の品質を低下させます。趣味の機械で印刷された部品に表面の欠陥や反りが見られることは珍しくありません。


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業務用機械では、エンジニアは印刷品質を障害よりも優先します。印刷設定を最適化して、製造基準(.005インチまたは125ミクロン)内の公差を実現すると同時に、反りがなく、優れた表面仕上げを示す、より寸法的に安定した材料を利用します。


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