Kuinka ostaa 3D-tulostin

3D-tulostimet ovat täällä. He ovat lonkka. Itse asiassa ne ovat viileitä, koska kaikki lähtevät ulos. Tiedät, että haluat yhden. Mutta on tärkeää tietää, miten 3D-tulostimet eroavat toisistaan, jotta voidaan valita oikea malli. 3D-tulostinmalleilla on erilaisia ​​tyylejä, ja ne voidaan optimoida tietylle yleisölle tai tietylle tulostukselle. Oletko valmistautunut ottamaan askel? Jatka lukemista.

Mitä haluat tulostaa?

Kysymys siitä, mitä haluat tulostaa, on perusteellisempi kysymys: Miksi haluat tulostaa 3D-muodossa? Oletko kuluttaja, joka haluaa tulostaa leluja ja / tai taloustavaroita? Suunnittelija, joka nauttii uusimpien esineiden esittelystä ystävillesi? Haluatko kouluttaja asentaa 3D-tulostimen luokkahuoneeseen, kirjastoon tai yhteisökeskukseen? Harrastaja tai itsehoitaja, joka haluaa kokeilla uusia tekniikoita? Suunnittelija, insinööri tai arkkitehti, jonka on luotava uusien tuotteiden, osien tai rakenteiden prototyyppejä tai malleja? Taiteilija, joka pyrkii tutkimaan luovaa potentiaalia työskennellä sulatetun muovin kanssa? Tai valmistaja, joka haluaa tulostaa muovituotteita suhteellisen lyhyellä aikavälillä?

Optimaalinen 3D-tulostin riippuu suunnitellusta käytöstä siihen. Kuluttajat ja koulut haluavat mallin, joka on helppo asentaa ja käyttää, joka ei vaadi paljon huoltoa ja jolla on kohtuullisen hyvä tulostuslaatu. Harrastajat ja taiteilijat voivat haluta erityisominaisuuksia, kuten mahdollisuuden tulostaa kohteita, joissa on useampi kuin yksi väri, tai käyttää useita filamenttityyppejä. Suunnittelijat ja muut ammattilaiset haluavat erittäin korkean resoluution. Lyhytaikaiseen valmistukseen osallistuvat kaupat haluavat suuren rakennusalueen tulostavan useita kohteita kerralla. Yksityishenkilöt tai yritykset, jotka haluavat esitellä 3D-tulostuksen ihmeitä ystäville tai asiakkaille, haluavat komean, mutta luotettavan koneen.

Tässä osto-oppaassa keskitymme 3D-tulostimiin, joiden valikoima on alle 4 000 dollaria ja jotka on tarkoitettu kuluttajille, harrastajalle, kouluille, tuotesuunnittelijoille ja muille ammattilaisille, kuten insinööreille ja arkkitehdille. Suurin osa tämän alueen tulostimista rakentaa 3D-objekteja peräkkäisistä sulan muovikerroksista. Tätä tekniikkaa kutsutaan sulatettujen filamenttien valmistukseksi (FFF). Sitä kutsutaan myös usein sulatetun kerrostumisen mallinnukseksi (FDM), vaikka Stratasys, Inc. tavaramerkki on sen nimitys. Harvat käyttävät stereolitografiaa - ensimmäistä kehitettävää 3D-tulostustekniikkaa - jossa laserit jäljittävät kuvion valoherkällä nestemäisellä hartsilla kovettaen hartsi esineen muodostamiseksi.

Kuinka suuria kohteita haluat tulostaa?

Varmista, että 3D-tulostimen rakennusalue on riittävän suuri sellaisille kohteille, jotka aiot tulostaa sen kanssa. Kokoonpanopinta-ala on suurimman esineen, joka voidaan tulostaa tietyllä tulostimella, kolmiulotteinen koko (ainakin teoriassa - se voi olla jonkin verran pienempi, jos esimerkiksi rakennusalusta ei ole tarkalleen vaakatasossa). Tyypillisten 3D-tulostimien rakennuspinta-ala on noin 6–9 tuumaa neliömetriä, mutta ne voivat olla mitä tahansa muutamasta tuumasta korkeintaan kahteen jalkaan sivulla, ja ne eivät välttämättä ole neliömäisiä. Arvosteluissamme annamme rakennuspinta-ala tuumina, korkeuden, leveyden ja syvyyden (HWD).

Mitä materiaaleja haluat tulostaa?

Suurin osa halvemmista 3D-tulostimista käyttää FFF-tekniikkaa, jossa puolaissa olevat muovikuitut sulataan ja suulakepuristetaan ja jähmettyvät sitten objektin muodostamiseksi. Kaksi yleisintä filamenttityyppiä ovat ylivoimaisesti akryylinitriilibutadieenistyreeni (ABS) ja polymaitohappo (PLA). Jokaisella on hiukan erilaiset ominaisuudet. Esimerkiksi, ABS sulaa korkeammassa lämpötilassa kuin PLA ja on joustavampi, mutta sulaa sulaessaan höyryjä, joista monet käyttäjät pitävät epämiellyttäviä, ja tarvitsevat lämmitetyn tulostuskerroksen. PLA-tulosteet näyttävät sileiltä, ​​mutta ovat yleensä hauraita.

Muita FFF-painotuksessa käytettyjä materiaaleja ovat, mutta niihin rajoittumatta, voimakkaat polystyreeni (HIPS), puu-, pronssi- ja kuparitäytetyt filamentit, UV-luminesoivat filamentit, nylon, Tritan-polyesteri, polyvinyylialkoholi (PVA), polyeteenitereftalaatti (PETT), polykarbonaatti, johtava PLA ja ABS, plastisoitu kopolyamidi kestomuovinen elastomeeri (PCTPE) ja PC-ABS. Niillä jokaisella on erilaiset sulamispisteet, joten näiden eksoottisten filamenttien käyttö on rajoitettu tulostimiin, joissa on ohjelmisto, jonka avulla käyttäjät voivat hallita suulakepuristimen lämpötilaa.

Hehkulankaa on kaksi halkaisijaa - 1, 85 mm ja 3 mm - useimmissa malleissa käytetään halkaisijaltaan pienempää hehkulankaa. Filamentti myydään puolassa, yleensä 1 kg (2, 2 puntaa), ja sen hinta on välillä 20–50 dollaria / kg ABS: n ja PLA: n osalta. Vaikka monet 3D-tulostimet hyväksyvät geneeriset puolat, joidenkin yritysten 3D-tulostimet käyttävät omistusoikeuden mukaisia ​​keloja tai patruunoita. Varmista, että hehkulanka on oikein halkaisijaltaan tulostimellesi ja että minkä tahansa käyttämäsi kelan koko on tulostimen kanssa yhteensopiva, vaikkakin monissa tapauksissa voit ostaa tai tehdä (jopa 3D-tulostamisen) kelapidikkeen, joka sopii erikokoiset puolat.

Stereolitografiatulostimet välttävät hehkulankaa valoherkälle (UV-kovettuvalle) nestemäiselle hartsille, jota myydään pulloissa. Stereolitografia pystyy erittäin korkearesoluutioisiin tulosteisiin. Värivalikoima on rajoitettu: pääasiassa kirkas, valkoinen, harmaa, musta ja kulta. Työskentely nestemäisen hartsin ja isopropyylialkoholin kanssa, jota käytetään stereolitografisten tulosteiden viimeistelyprosessissa, voi olla sotkuista.

Minkä pinnan tulisi rakentaa?

Rakennusalustan (sen pinnan, jolle tulostat) merkitys ei välttämättä näy 3D-tulostusta aloittaville, mutta se voi osoittautua kriittiseksi käytännössä. Hyvä alusta antaa esineen tarttua siihen tulostamisen aikana, mutta mahdollistaa helpon poistamisen tulostamisen jälkeen. Yleisin kokoonpano on lämmitetty lasialusta, joka on peitetty sinisellä maalari-teipillä tai vastaavalla pinnalla. Esineet tarttuvat teippiin kohtuullisen hyvin, ja ne on helppo poistaa valmistuksen jälkeen. Alustan lämmittäminen voi estää esineiden alareunat kiertymästä ylöspäin, mikä on yleinen asia tulostettaessa ABS: llä.

Joillakin rakennusalustoilla yksi levittää liimaa (liimapuikosta) pinnalle, jotta esine tarttuu. Tämä on toimiva, kunhan esine voidaan helposti poistaa tulostuksen jälkeen. (Joissakin tapauksissa sinun on kastettava sekä lava että esine lämpimässä vedessä, jotta esine voi kadota.)

Muutama 3D-tulostin käyttää reikälevyä, jossa on pieniä reikiä, jotka täyttyvät kuumalla muovilla tulostuksen aikana. Tämän menetelmän ongelmana on, että vaikka se pitää esineen tukevasti paikoillaan tulostamisen aikana, esine ei välttämättä tule helposti häviämään myöhemmin. Koukun muovitulppien työntäminen rei'ityksestä peukalo- tai aallonpoistimen avulla esineen vapauttamiseksi ja / tai levyn puhdistamiseksi on aikaa vievä prosessi, ja se voi vahingoittaa levyä.

Jos rakennusalusta kallistuu, se voi estää etenkin suurempien esineiden tulostamista. Useimmat 3D-tulostimet tarjoavat ohjeita rakennusalustan tasoittamiseksi tai antavat sinun suorittaa kalibrointirutiinin, jossa suulakepuristin siirtyy alustan eri pisteisiin varmistaakseen, että kaikki pisteet ovat samalla korkeudella. Muutama tulostin tasaa rakennusalustan automaattisesti.

Suulakepuristimen asettaminen oikealle korkeudelle rakennusalustan yläpuolelle tulostustyötä aloitettaessa on myös tärkeää. Tällainen "Z-akselin kalibrointi" suoritetaan yleensä manuaalisesti alentamalla suulakepuristinta, kunnes se on niin lähellä rakennusalustaa, että suulakepuristimen ja alustan väliin sijoitettu paperiarkki voi liikkua vaakasuorassa pienellä vastuksella. Muutama tulostin suorittaa tämän kalibroinnin automaattisesti.

Kuinka haluat yhdistää 3D-tulostimeesi?

Useimmissa 3D-tulostimissa voit aloittaa tulostamisen tietokoneesta USB-yhteyden kautta. Jotkut tulostimet lisäävät oman sisäisen muistin, mikä on etuna, koska ne voivat pitää tulostustyön muistissa ja jatkaa tulostusta, vaikka USB-kaapeli irrotettaisiin tai tietokone sammutetaan. Harvat tarjoavat langattoman yhteyden, yleensä suoran vertaisyhteyden Wi-Fi: n sijaan. Langattoman verkon haittapuoli on, että tiedostojen siirtäminen voi viedä paljon kauemmin kuin USB-yhteyden kautta.

Monissa 3D-tulostimissa on SD-korttipaikkoja, joista voit ladata ja tulostaa 3D-objektitiedostoja tulostimen ohjaimien ja näytön avulla, kun taas harvoissa on portit USB-peukaloasemille. Kummastakin tulostusmateriaalista tulostamisen etuna on, että voit tulostaa itsenäisesti tietokoneesta. Haittapuoli on, että ne lisäävät ylimääräisen vaiheen tiedostojen siirtämiseen kortillesi. Yleensä langatonta, SD-korttia tai USB-muistitikkuyhteyttä tarjotaan USB-kaapelin lisäksi, vaikka muutama malli tarjoaa yhden tai useamman näistä vaihtoehdoista tietokoneesi USB-linkin sijasta.

Haluatko avoimen tai suljetun kehyksen?

Suljetun kehyksen 3D-tulostimissa on suljettu rakenne, jossa on ovi, seinät ja kansi, kun taas avoimen kehyksen malleissa puuttuu nämä. Avoimen kehyksen mallin etuina on, että se tarjoaa käynnissä olevan tulostustyön helpon näkyvyyden ja helpon pääsyn tulostuskerrokseen ja suulakepuristimeen. Suljetun kehyksen malli on turvallisempi, estäen lapsia ja lemmikkieläimiä (ja aikuisia) koskettamasta vahingossa kuumaa suulakepuristinta. Se tarjoaa hiljaisemman toiminnan vähentäen puhaltimen melua. Ja se voi vähentää ABS: llä tulostamisen mahdollisia hajuja, mikä voi eritellä sitä, mitä jotkut käyttäjät kuvaavat palaneen muovin hajuksi.

Haluatko tulostaa kohteita kahdessa (tai useammassa) värissä?

Jotkut 3D-tulostimet, joissa on useita suulakepuristimia, voivat tulostaa kohteita kahdella tai useammalla värillä. Suurin osa on kaksisuulakepuristinmalleja, jokaiselle suulakepuristimelle syötetään erilaista hehkulankaa. Yksi varoitus on, että ne voivat tulostaa vain monivärisiä kohteita tiedostoista, jotka on suunniteltu moniväriseen tulostukseen, erillisellä tiedostolla jokaiselle värille, joten eri värien alueet sopivat yhteen kuten (kolmiulotteiset) palapelin palat.

Mitä ohjelmistoja tarvitset 3D-tulostukseen?

Nykypäivän 3D-tulostimissa on ohjelmisto levyllä tai ladattavana. Se on Windows-yhteensopiva ja voi monissa tapauksissa toimia myös OS X: n ja Linuxin kanssa. Ei kauan sitten 3D-tulostusohjelmisto koostui useasta osasta, mukaan lukien tulostusohjelma, joka hallitsee suulakepuristimen liikettä, "parantava" ohjelma tulostettavan tiedoston optimoimiseksi, viipaloija valmistamaan tulostettavat kerrokset oikealla resoluutiolla, ja Python-ohjelmointikieli. Nämä komponentit on johdettu avoimen lähdekoodin RepRap-perinteestä, joka vauhditti edullisten 3D-tulostimien kehittämistä, mutta nykyään 3D-tulostimien valmistajat ovat integroineet ne saumattomiin ja pääosin käyttäjäystävällisiin paketteihin. Jotkut 3D-tulostimet sallivat sinun käyttää erillisiä komponenttiohjelmia, jos haluat.

Kuinka korkeaa resoluutiota tarvitset?

3D-tulostin puristaa (kerrostaa) peräkkäisiä ohuita sulan muovikerroksia tulostettavan kohteen tiedostoon koodattujen ohjeiden mukaisesti. 3D-tulostusta varten resoluutio on yhtä suuri kuin kerroksen korkeus. Resoluutio mitataan mikroneina mikronin ollessa 0, 001 mm. Mitä pienempi luku, sitä suurempi resoluutio on. Tämä johtuu siitä, että mitä ohuempi kukin kerros on, sitä enemmän kerroksia tarvitaan minkä tahansa kohteen tulostamiseen, ja sitä hienompaa yksityiskohdat voidaan siepata.

Lähes kaikki tänään myytävät 3D-tulostimet voivat tulostaa 200 mikronin resoluutiolla - jonka pitäisi tuottaa kohtuullisen laadukkaita tulosteita - tai parempaa, ja monet voivat tulostaa 100 mikronilla, mikä tuottaa yleensä laadukkaita tulosteita. Muutama voi tulostaa vielä suuremmilla resoluutioilla, jopa 20 mikronia, mutta joudut ehkä menemään esiasetettujen tarkkuuksien ulkopuolelle ja mukautettuihin asetuksiin, jotta 100 mikronin hienommat resoluutiot voidaan ottaa käyttöön.

Korkeampi resoluutio on hinta, koska maksat palkkion tulostimista, joiden resoluutio on yli 100 mikronia. Toinen haittapuoli tarkkuuden lisäämisessä on, että se voi lisätä tulostusaikoja. Tarkkuuden puolittaminen kaksinkertaistaa tietyn kohteen tulostamiseen kuluvan ajan. Mutta ammattilaisille, jotka vaativat korkeinta laatua tulostamistaan ​​esineistä, lisäaika on sen arvoista.

Tutustu oppaamme 3D-tulostimien toimintaan sekä kategorian parhaimpiin suosikkeihimme. Ja muista tutustua galleriaamme yksinkertaisista ja käytännöllisistä 3D-tulostinobjekteista.