Ленточные 3D-принтеры набирают обороты. Узнайте, что это такое, как они работают и почему вам стоит попробовать ленточный 3D-принтер!
Если вы никогда не слышали о ленточных 3D-принтерах, то это потому, что они появились не так давно. Первое поколение появилось благодаря принтеру Blackbelt в 2017 году.
С тех пор многие новые компании, а также любители изучают идею 3D-принтера, использующего ленточный стол. Форумы по 3D-печати и другие медиаплатформы (например, YouTube) также способствовали распространению этой идеи.
Использование ленты в качестве стола означает возможность конвейерной или непрерывной 3D-печати, будь то изготовление множества моделей обычного размера или одной, но длинной детали. Такова, во всяком случае, основная идея.
В этой статье мы подробнее рассмотрим, как работает этот тип принтера, чем он отличается от других видов печати, а также плюсы и минусы его использования. Затем мы приведем несколько примеров ленточных 3D-принтеров, доступных для покупки, расскажем, какой слайсер можно использовать, и, наконец, посмотрим на будущее этого особого типа 3D-печати.
Принцип работы?
Печать в течение бесконечного времени кажется невероятной, поэтому давайте разберемся в некоторых ключевых компонентах, которые делают ленточные 3D-принтеры уникальными.
Технология
Ленточые 3D-принтеры используют моделирование методом послойного наплавления (FDM), но это не стандартный прямолинейный, дельта или даже полярный принтер: Это относительно уникальная технология, у которой нет другого названия, кроме как «ленточный 3D-принтер».
Два основных принципа делают ленточный 3D-принтер возможным: наклон сопла и замена стола на ленту. Теоретически, для первого варианта можно взять любую существующую прямолинейную установку и наклонить ее, но чаще всего используется система декартовых движений XY-головок с нижней частью «H» (образованной ремнями), повернутой вниз к столу.
Оси
Учитывая, что хотенд подвешивается к наклонной раме коробчатого типа, с осями все немного сложнее. Оси X, Y и Z всегда должны быть перпендикулярны друг другу, но рама ленточного принтера больше не перпендикулярна к столу!
Так к какому компоненту мы привяжем систему координат — к раме или к столу? С математической точки зрения, любой из них подходит (все равно это абстракция), но поскольку утверждается, что ленточные принтеры имеют «бесконечную ось Z», мы выберем раму.
Это означает, что горизонтальная или XY-плоскость считается совмещенной с полем движения сопла, в то время как лента (опять же, относительно рамы) движется в направлениях Y и Z.
Итак, как можно печатать 3D бесконечно? Не будут ли отпечатки в конце концов падать с ленты? Ну, если у вас есть какая-то опора, будь то набор роликов в конце стола на высоте принтера, то теоретически вы можете печатать бесконечно. Идея заключается в том, чтобы не дать силе тяжести утянуть длинный отпечаток с ленты, если он выйдет на определенное расстояние за «конец» стола.
Ленточные 3D-принтеры также позволяют массово производить небольшие детали. Это возможно при условии, что используется метод автоматического удаления отпечатков с ленты. (Или они отвалятся сами собой).
Адгезия ленты
Адгезия ленты для такого принтера может быть немного сложной, так как полностью обогреваемые конвейерные ленты пока не выпускаются. Однако малярный скотч или клейкая лента работают хорошо. Или же вы можете поискать специализированные столы с тефлоновым покрытием, которые используются в таких принтерах, как IdeaFormer IR3, которые обеспечивают хорошую, липкую поверхность для лучшей адгезии.
В чем отличие?
Как вы уже, наверное, догадались, ленточные 3D-принтеры относятся к отдельной категории. Механически они не слишком отличаются от других прямолинейных принтеров, но их использование заметно отличается.
Благодаря своим уникальным особенностям ленточные 3D-принтеры особенно хорошо подходят для автоматизированного или полуавтоматизированного производства. Технически они также имеют самый большой объем печати среди 3D-принтеров благодаря «бесконечной оси Z».
Вообще говоря, ленточный принтер занимает много места. Машина должна быть достаточно большой, чтобы вместить ленту, ролики для ленты, наклонную раму и другие компоненты, связанные с ленточным 3D-принтером, например, конструкции для поддержки отпечатков, которые длиннее станины.
Преимущества и недостатки
Ленточные 3D-принтеры имеют ряд существенных преимуществ, но у них есть и недостатки.
Примеры ленточных 3D-принтеров
Мы собрали примеры самых популярных ленточных 3D-принтеров на сегодняшний день.
Blackbelt
Наш первый пример ленточного принтера — знаменитый Blackbelt, пионер ленточной FDM 3D-печати. Он был произведен Blackbelt 3D, голландской компанией, чьей целью является поощрение инноваций в области 3D-печати.
Например, Blackbelt имеет большую область печати XY с дополнительной конфигурацией для установки принтера на столе. Электроника, такая как материнская плата и блок питания, также расположена в отдельном блоке, что делает раму машины еще больше. Чтобы обеспечить плавное движение печатающей головки при печати больших тиражей, принтер оснащен линейными направляющими и множеством вентиляторов.
- Купить или сделать самому: Купить
- Плюсы: Очень хорошо проработан, отлично выглядит, производит высококачественные отпечатки, большая область печати, высокая температура печати, полуобогреваемая станина
- Минусы: Чрезвычайно дорогой, тяжелый, большая рама
IdeaFormer IR3 V2
IdeaFormer, возможно, не так известна в индустрии 3D-печати, как такие бренды, как Creality. Однако они специализируются на ленточных принтерах, что позволяет им направлять свои усилия на совершенствование этой нишевой технологии. Такой целенаправленный подход делает их сильным соперником на рынке ленточных принтеров.
После IR3 V1 был выпущен IR3 V2, который успешно прошел кампанию на Kickstarter.
Вторая версия этого принтера использует линейные рельсы для осей X и Y и оснащена системой перемещения Core-XY. В сочетании с прошивкой Klipper, которая известна своими спринтерскими возможностями, IdeaFormer заявляет о скорости печати до 400 мм/с с ускорением 20 000 мм/с2. Это ставит его почти на один уровень со многими современными принтерами, которые могут похвастаться аналогичными скоростями.
В комплект поставки входит цельнометаллический хотенд со специальным соплом, адаптированным для угла печати 45°, что означает невозможность его простой замены. Тем не менее, в комплект входят два сменных сопла, а что касается производительности, то она может достигать 300 °C. Принтер оснащен подогреваемым столом (до 90 °C) из PEI, которая обеспечивает достаточную адгезию для первого слоя.
Максимальный объем печати составляет 250 мм х 250 мм х любую длину, которую вы задумали. Это если вы не хотите использовать высокие температуры печати для таких материалов, как ABS и нейлон, для чего вам понадобится корпус, который IdeaFormer также продает.
Среди самых значительных улучшений по сравнению с V1, V2 включает автоматическое выравнивание стола, что делает общий опыт более удобным и простым. Наконец, IdeaFormer IR3 V2 оснащен стандартными современными функциями, такими как сенсорный экран, датчик филамента и удаленное управление по Wi-Fi с возможностью наблюдения через камеру.
- Купить или сделать самому: Купить
- Плюсы: Высокая скорость печати, кинематика Core-XY с линейными рельсами, лента PEI с подогревом, сенсорный экран, Wi-Fi, мониторинг с камеры в реальном времени
- Минусы: Камера в комплекте не поставляется с креплением, нет большого сообщества пользователей
The White Knight
White Knight — это проект поясного 3D-принтера с открытым исходным кодом, разработанный компанией NAK3DDesigns, которая также помогла создать ныне снятый с производства 3DPrintMill (CR-30) компании Creality. В принтере используется множество 3D-печатных деталей и другого оборудования, что снижает его стоимость, но при этом позволяет получить очень большую и прочную раму, а также другие характеристики.
В качестве проекта «сделай сам» вам придется собрать все детали и собрать их самостоятельно. Хотя это не будет легкой прогулкой по парку, за проектом стоит большое сообщество, которое может помочь вам в процессе сборки.
Среди особенностей White Knight — линейные направляющие для сверхплавного движения печатающей головки, экструдер BondTech для стабильной подачи филамента и высокотемпературный хотенд. К сожалению, известно, что выровнять стол, который также не подогревается, довольно сложно. Без возможности регулировки температуры стола вы, скорее всего, будете ограничены печатью только PLA-филаментом.
- Приобрести или сделать самому: сделай сам
- Плюсы: Очень развитая система с большой поддержкой сообщества, прочная рама, большая ширина и высота печати.
- Минусы: Нет подогреваемого стола, минимальные возможности выравнивания стола, дороговизна
Поддерживаемые слайсеры
Ленточные 3D-принтеры остаются относительно редким типом 3D-принтеров. Однако в последние годы поддержка программного обеспечения значительно улучшилась, что дает пользователям больше возможностей, чем когда-либо.
Одним из надежных слайсеров является Cura, один из лучших и самых популярных. Компания Blackbelt разработала собственную версию Cura под названием Blackbelt Cura 3.6, которая работает не только на их принтерах, но и на принтерах, не относящихся к линейке Blackbelt. Однако стоит отметить, что эта версия несколько устарела, так как последним релизом Cura на данный момент является версия 5.9.
Достойной альтернативой Blackbelt Cura может стать ideaMaker, который теперь поддерживает ленточные 3D-принтеры. Этот слайсер набирает обороты благодаря своим возможностям и интуитивно понятным пользовательским интерфейсом.
Еще один вариант — Kiri:Moto, браузерный слайсер, который поддерживает ленточные принтеры, а также различные другие типы 3D-принтеров.
Альтернатива слайсеру: G-Code Script
Есть еще один вариант, но это не слайсер; это скрипт G-кода, который можно добавить в G-код после того, как вы нарезали свою модель (в любом слайсере). Рекомендации по G-коду можно найти на Thingiverse, там же можно скачать скрипт.
Перспективы
На данный момент другие виды печати более развиты и более надежны, поскольку имеют сопло на подогреваемом столе. Однако мы уверены, что ленточные 3D-принтеры со временем будут совершенствоваться.
Пока еще не так много бюджетных принтеров этого типа, но это может измениться.
Технология ленточной 3D-печати должна стабилизироваться и совершенствоваться, особенно по мере того, как все больше компаний будут выпускать свои собственные ленточные принтеры. Более широкое распространение этих принтеров также должно означать расширение поддержки и возможностей слайсеров в будущем.
