Na co zwrócić uwagę kupując drukarkę 3D

Żadna inna dziedzina techniki nie rozwinęła się w ostatnich latach tak szybko, jak drukowanie 3D. Technologia 3D stała się niezbędna zwłaszcza w zastosowaniach komercyjnych, technologicznych, przemysłowych i naukowych. Ale drukarki 3D już dawno dotarły do prywatnych gospodarstw domowych i są bardziej popularne niż kiedykolwiek. Zainteresowanie publiczne drukowaniem 3D gwałtownie rośnie, podobnie jak różnorodność drukarek 3D do użytku prywatnego.

Jeśli czytasz ten artykuł, prawdopodobnie jesteś jedną z tych osób, które zastanawiają się nad zakupem takiego urządzenia. Jeśli zdecydowałeś się na zakup drukarki 3D lub przynajmniej zastanawiasz się nad tym, szybko zdajesz sobie sprawę, że wybór spośród wielu różnych urządzeń nie jest taki łatwy.

Chcemy podpowiedzieć Ci, na co musisz zwrócić uwagę, jeśli chcesz kupić drukarkę 3D, a tym samym nieco ułatwić Ci wybór.

Podstawy druku 3D

Aby naprawdę zrozumieć poniższe właściwości i różnice, omówmy najpierw pokrótce niezbędne podstawy i przyjrzyjmy się obecnym technologiom drukowania. W tym miejscu ograniczamy się do dwóch najpopularniejszych technik najczęściej stosowanych w sferze prywatnej.

Zasadniczo rozróżniamy drukarki FDM (drukarki filamentowe) i drukarki żywiczne (SLA / DLP / LCD).

Proces druku FDM

FDM (Fused Deposit Modeling) lub FFF (Fused Filament Fabrication) to procesy drukowania 3D, w których filament w postaci termoplastycznej nici jest podgrzewany w głowicy drukującej i drukowany na platformie drukarskiej przez dyszę.

W tym procesie wybrany model jest budowany warstwa po warstwie. Mówiąc o drukarkach 3D, w większości przypadków chodzi o drukarkę FDM.

Co to jest filament w druku FDM?

Tak zwany filament to materiał, który jest dostępny nawinięty na szpulę i przetwarzany w drukarce FDM. Istnieje wiele różnych materiałów filamentowych (PLA, PETG, ABS, nylon itp.), które znacznie różnią się między sobą właściwościami. Filamenty są również dostępne w różnych średnicach i wielu kolorach.

Specjalne filamenty do specjalnych modeli

Obecnie istnieje wiele specjalnych materiałów, w których przetwarzano drewno, metal, węgiel lub kamień.

Jeśli chcesz kupić drukarkę 3D, niezwykle ważne jest, aby dowiedzieć się, jakie materiały może przetwarzać żądana drukarka i jaka jest wymagana średnica.

---

Zalety druku FDM

• Stosunkowo niski koszt zakupu
• Niskie koszty drukowania i obsługi
• Różnorodność filamentów (różne kolory i materiały)
• Prosta, nieskomplikowana obsługa
• Prawie żaden wysiłek związany z przetwarzaniem końcowym
• Szybki proces addytywny, szczególnie w szybkim prototypowaniu
• Możliwość wykonania solidnych, odpornych na uderzenia i warunki atmosferyczne modeli
• Ciągły dalszy rozwój technologii

Obszary zastosowań druku FDM

• Funkcjonalne prototypy i produkty końcowe
• Obiekty artystyczne
• Modelowanie
• Dekoracje
• Przykładowe modele
• Części zamienne
• Urządzenia
• Produkcja narzędzi

Proces drukowania żywicy (SLA / DLP / LCD)

Procesy drukowania żywic dzielą się dalej na druk SLA (stereolitografia), DLP (cyfrowe przetwarzanie światła) i technologię LCD. Wszystkie warianty są bardzo podobne, dlatego tylko pokrótce omówimy różnice:
We wszystkich przypadkach stosuje się płynną, światłoczułą żywicę.

W druku SLA żywica ta jest utwardzana laserem UV.
Drukowanie DLP wykorzystuje tak zwany projektor DLP, który wyświetla obiekt do druku lub warstwę aktualnie drukowaną na pikselowanym płótnie. Podczas każdej zmiany podświetlany jest tylko wymagany obszar wyświetlacza. Jak sama nazwa wskazuje, technologia LCD wykorzystuje ekran LCD i źródło światła UV.

---

Korzyści z drukowania SLA / DLP / LCD

• Szczegółowa, gładka powierzchnia
• Wysoka dokładność wykonania
• Możliwość wykonania przezroczystych modeli
• Możliwość bardziej skomplikowanych kształtów

Obszary zastosowań druku SLA / DLP / LCD

• Medycyna / stomatologia
• Biżuteria
• Nauka
• Inżynieria mechaniczna i projektowanie produktów
• Sztuka

---

Przed zakupem powinieneś zadać sobie następujące pytania

Poznałeś już kilka podstawowych faktów na temat druku 3D. Ale zanim na ślepo zdecydujesz się na konkretne urządzenie, powinieneś zadać sobie te 4 podstawowe pytania:

1. Jaki jest Twój budżet? / Ile chcesz wydać?

Jeśli chcesz kupić drukarkę 3D, budżet również ma wpływ na zakup. Pomyśl, ile chcesz wydać na drukarkę 3D. Przedział cenowy jest bardzo szeroki w tej branży, ale istnieje wiele niedrogich modeli, które robią wrażenie.

• Koszt druku FDM

Zwłaszcza w dziedzinie druku FDM za niewielkie pieniądze dostajesz przyzwoity zestaw podstawowego sprzętu. Koszty eksploatacji są również do opanowania dzięki drukowaniu FDM: w naszym sklepie można kupić dobre filamenty za około 100 zł / kg, na przykład.

W przypadku specjalnych materiałów, takich jak drewno, metal lub elastyczne filamenty, musisz wydaćtrochę więcej. Na pewno niedrogie, ale dobre podstawowe wyposażenie (drukarka i materiały) kupisz już w granicach 1400 - 1800 zł.

• Koszt druku SLA / DLP

Drukarki żywiczne są teraz dostępne również stosunkowo niedrogo. Możesz znaleźć niedrogie modele podstawowe za mniej niż 1800 zł. Oczywiście, podobnie jak w przypadku druku FDM, nie ma również górnego limitu cenowego dla drukarek żywicznych.

Decydując się na drukarkę żywiczną, warto tylko wziąć pod uwagę, że oprócz samej drukarki do obróbki końcowej potrzebne są również inne urządzenia.

Niedroga drukarka SLA wraz z maszyną do utwardzania i materiałem będzie kosztować w naszym sklepie około 2300 - 2700 zł.

W przeciwieństwie do drukowania na filamentach, w przypadku drukowania na żywicy należy spodziewać się wyższych kosztów eksploatacji. 1-litrowe butelki z materiałem drukarskim kosztują około 200 zł. W przypadku druku SLA żywic często nie da się zastąpić materiałami innych producentów i jesteście zobowiązani do jednego producenta. Jeśli drukujesz w procesie DLP lub LCD, zwykle nie stanowi to problemu.

---

2. Co chcesz wydrukować? Jakie masz pomysły?

Wybór drukarki 3D zależy w dużej mierze od tego, co chcesz na niej drukować. Na przykład, jeśli chcesz głównie drukować części do swojego samochodu lub potrzebujesz modeli odpornych na ciepło lub warunki atmosferyczne, drukarka powinna być również zaprojektowana do przetwarzania odpowiednich materiałów.

W zależności od przeznaczenia modeli istnieją różne wymagania dotyczące materiału i drukarki 3D, oto kilka przykładów:

• Dekoracja / ekspozycja modeli / figurek → Wyrafinowana optyka
• Modelarstwo → Wysoka nośność
• Narzędzia → Wysoka stabilność i niezawodność
• Wydruki do użytku na zewnątrz → Odporne na promieniowanie UV i warunki atmosferyczne

---

3. Jakich właściwości oczekujesz od swojej drukarki 3D?

Czy powinna drukować szczególnie szybko, być bardzo cichy, czy też ważne jest, aby móc drukować duże modele?

Oprócz przeznaczenia modeli do druku istnieją jeszcze inne właściwości, które znacząco odróżniają drukarki 3D od siebie:

• Połączenie

Aby wydrukować model, potrzebny jest nie tylko sama drukarka 3D, ale także komputer / laptop z połączeniem USB i / lub WLAN lub karta SD, aby przenieść żądany model do drukarki.

• Zestaw drukarki 3D lub w pełni zmontowany

Drukarki 3D można kupić w pełni zmontowane lub jako zestaw.

• Zestaw do drukarki 3D

Zestaw do drukarki 3D jest zwykle tańszy niż gotowe, zmontowane urządzenie, dlatego wielu klientów go wybiera. Montaż może być trudny dla początkującego, ale może również pomóc w lepszym zrozumieniu drukarki 3D i jej części zamiennych.

• W pełni zmontowana drukarka 3D

Decydując się na w pełni zmontowane urządzenie nie musisz martwić się o poprawny montaż, konfigurujesz drukarkę 3D i możesz od razu rozpocząć drukowanie. Jeśli chcesz być po bezpiecznej stronie jako początkujący, zaleca się użycie w pełni zmontowanego urządzenia. Kosztuje trochę więcej, ale początkowa obsługa jest łatwiejsza niż przy urządzeniu, któe musisz zmontować samodzielnie.

• Szybkość drukowania

Wspominamy tutaj o szybkości drukowania, ponieważ dla wielu osób chcących kupić drukarkę 3D jest to początkowo pozornie ważna wartość porównawcza dla różnych produktów. Jednocześnie jednak zwracamy uwagę, że przy zakupie nie ma sensu skupiać się na szybkości druku. Wyjaśniamy również, dlaczego:

Przede wszystkim należy zauważyć, że prędkość druku drukarki FDM zależy nie tylko od samego urządzenia, ale także od czynników takich jak temperatura dyszy drukującej, obrabiany materiał, grubość filamentu, grubość warstwy i liczba wymaganych podpór.

Ponadto istnieją inne ogólne czynniki, które wpływają na szybkość drukowania. Obejmuje to na przykład orientację przedmiotu i ilość drukowanego materiału. Jeśli chcesz zwiększyć prędkość drukowania, pomocna może być zmiana wysokości modelu poprzez dostosowanie orientacji.

W przypadku drukowania na żywicy prędkość drukowania zależy od natężenia światła drukarki i właściwości materiału.

• Rozmiar / objętość wydruku

Rozmiar wydruku jest ważnym czynnikiem porównawczym w drukarkach 3D, ponieważ określa maksymalny rozmiar drukowanego modelu. Objętość druku jest obliczana w XYZ: X = szerokość, Y = głębokość, Z = wysokość.

Jeśli nie chcesz drukować kilku małych części, a następnie łączyć je ze sobą, powinieneś od razu użyć większej drukarki 3D.

• Ekstruder bezpośredni lub ekstruder Bowdena

Ekstruder drukarki 3D to głowica drukująca, na której znajduje się dysza, przez którą drukowany jest filament, bezpośredni ekstruder jest wbudowany w głowicę, filament wpychany jest bezpośrednio do dyszy - wszystkie elementy przetwarzające filament są na swoim miejscu jedno miejsce. Oprócz „normalnego” filamentu nadaje się również do przetwarzania specjalnych rodzajów filamentów.

Ekstruder Bowdena znajduje się na ramie drukarki 3D, co również ma swoje zalety (mniejszy ciężar głowicy drukującej = czyste ruchy), ale bardziej nadaje się do obróbki standardowych typów filamentów, takich jak PLA.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o różnicach między dwoma wariantami ekstrudera, możesz również znaleźć artykuł „Direct-Extruder vs. Bowden-Extruder” w naszym przewodniku

• Podwójny ekstruder (podwójna ekstruzja)

Jeśli drukarki 3D są wyposażone w dwa ekstrudery, można użyć różnych kolorów lub materiałów do tego samego modelu wydruku podczas drukowania. Ogromną zaletą podwójnych ekstruderów jest możliwość łączenia różnych materiałów, np. dodatkowego, rozpuszczalnego materiału na konstrukcje wsporcze, w jednym wydruku.

• Wysokość warstwy

Ponieważ wysokość warstwy zależy od zastosowanej drukarki 3D, jest to jedna z najbardziej elementarnych właściwości drukarek 3D. Jest to wysokość pojedynczej warstwy, której drukarka użyje do zbudowania modelu. Zasadniczo im niższa wysokość warstwy, tym gładsza będzie powierzchnia wydruku 3D. W przypadku dostępnych na rynku drukarek 3D średnia wysokość warstwy wynosi od 0,1 mm do 0,4 mm.

Wysokość warstwy zależy nie tylko od używanej drukarki 3D, ale także od oprogramowania, za pomocą którego model jest przygotowywany. W dzisiejszych czasach dobre oprogramowanie 3D nie ma prawie żadnych ograniczeń co do wysokości warstwy.

• Ogrzewanie stołu - Nice to have?

Stół grzewczy to podgrzewany stół do drukowania, dzięki któremu przetworzony plastik nie stygnie tak szybko. Pozwala to uniknąć wypaczania się materiału i powstawaniu niepożądanych wybrzuszeń. Podczas gdy niektóre materiały (np.ABS lub PETG) wymagają podgrzewanego stołu do drukowania, nie jest to absolutnie konieczne w przypadku drukowania PLA.
Jeśli chcesz przetwarzać różne filamenty, naszym zdaniem dobrze jest mieć podgrzewany stół!

---

4. Gdzie planujesz drukować?

Powinieneś także pomyśleć o lokalizacji przyszłej drukarki. Idealnie byłoby, gdybyś miał pracownię lub warsztat, w którym możesz umieścić swoją drukarkę 3D. Chociaż używanie go w salonie z większością materiałów jest nieszkodliwe, istnieją pewne czynniki, które przemawiają przeciwko temu:

• Wymagana przestrzeń

W zależności od wielkości drukarki potrzebujesz wystarczająco dużo miejsca, aby pomieścić samo urządzenie, a także materiał i wszelkie narzędzia. Drukarka powinna również stać na stabilnym stole.

• Szum

Jak już wspomniano, większość drukarek generuje pewien hałas w tle. Nawet jeśli wiele drukarek 3D osiągnęło teraz bardzo niski poziom hałasu, nie można go całkowicie zignorować.

• Brud

Podczas gdy drukowanie 3D tak naprawdę nie powoduje „zabrudzenia”, należy się od czasu do czasu spodziewać usunięcia materiału podporowego lub trzeba coś przeszlifować. Może się więc zdarzyć, że jeden lub drugi mały materiał spadnie na podłogę i nie trafi do kosza na śmieci.