在2022年,拓竹科技以一己之力在行业中掀起了一场高速3D打印的革命。使得FDM/FFF 3D打印技术迈向了一个重要的转折点,这也标志着高速3D打印时代的正式到来。
随后,安克创新、创想三维、魔芯科技等公司也纷纷加入,推出了各自的高速3D打印产品。然而,真正的竞争才刚刚开始,现在所有公司都回到了同一起跑线上,谁能够抓住下一个风口,又将改写出不一样的结局。
接下来,为了给高速3D打印画上完整的句号,让我们再回顾一下实现高速3D打印都解决了哪些技术难题,最后再继续讨论在高速3D打印时代,下一步又该如何发展。
3D打印,如何实现了高速
首先,需要优化软件和算法,解决惯性和振动对打印质量的影响。要能够在高速运动中补偿快速停止、方向变化和来回打印时的移动。
振动会导致打印机晃动和模型表面出现不均匀的波纹层,也称为"振纹"。通过Klipper固件的"输入整形"功能解决了这一难题,现在最新版的Marlin固件也具备此功能。
其次,需要高效的传动系统,以确保打印头的准确定位和高速移动。CoreXY结构具有高精度、速度快和高组装空间利用率的优点,是目前主流的高速3D打印机首选机器结构。同时,要考虑打印机喷头的散热和保温,以确保稳定工作温度和长时间运行。
此外,材料也是非常重要的环节,必须选用适合高速打印的材料,并确保它们的熔化特性和粘附性能达到要求。
在追求速度的同时,我们也需要思考"快"的目的是什么,以及是否能够满足用户更高的要求。在我看来,高速3D打印下半场的竞争将主要集中在材料赋能下B端市场的客户获取上。在当前的高速3D打印时代,设备的分类已不再那么明显。大多数高速3D打印机在硬件方面都表现不错,例如拥有全封闭的腔体、耐热耐磨的喷嘴和更稳定的一体机身。
现在,材料成了真正的主角。
我们都知道,3D打印市场的未来在于将原型制作转变为最终产品的制造过程,这需要对材料进行改进。
据了解,目前大多数高速打印机厂商主要使用PLA作为主要材料,但是PLA并不能满足实际产品性能需求。相比之下,ABS、PETG、碳纤维等工程塑料是不错的选择,因为它们具备良好的力学性能和化学性能。相信,接下来设备厂商将围绕工程材料的开发,形成新一轮的竞争。
然而,要实现工程塑料的高速打印并不容易,往往需要满足以下几个要求。
1,需要具备抗翘曲的特性。对于小尺寸(500mm以内)的打印件,最好可以采用冷板打印的方式;对于较大尺寸的打印件,可以使用加热底板来解决翘曲问题。最好还能在无需恒温仓的条件下使用,以便与市面上大多数的FDM/FFF打印机兼容。
2,需要具备良好的流动性,以显著降低打印堵头等造成的失败率和提高层间粘接强度。理想情况下,其层间粘结力能达到注塑件的力学性能水平,能直接替代传统注塑生产工艺。
3,需要注重环保问题。打印过程中产生的气味和粉尘会对我们的健康产生影响,一旦开始大批量生产,应该为用户创造一个更舒适和健康的工作环境。
那么市场上有没有能够满足以上要求的高速3D打印工程材料呢?考虑到高速3D打印机的出现也仅仅只有1年,材料厂商是否已经跟上了设备市场的步伐。
答案是,肯定的。在资源库接触的公司中,芜湖市四点零自动化科技有限公司旗下的双力3D打印耗材品牌成立已有12年,一直专注于应用类3D打印耗材的研发。根据双力耗材市场部负责人马用祥经理的介绍,他们在2022年6月就推出了全新的高速打印系列耗材,包括PLA、ABS、PETG、碳纤维等多种材料,最高打印速度可达600mm/s。
我对他们如此快速的市场反应速度感到非常惊讶。这让我更加好奇,高速3D打印是否有可能在最终产品的量产中使用。很快,马经理向我们提供了一个典型案例——鞋楦智造。
传统鞋楦生产常采用注塑工艺,然而,随着消费者个性化需求增加、交付周期延长和小批量订单成本上升,制鞋厂商一直面临困扰。为解决这个问题,很多厂商尝试使用3D打印工艺制造鞋楦。
然而,在制鞋过程中,有一个在鞋楦模型表面钉钉子的步骤,并且需要反复使用鞋楦钉钉子。这对于3D打印的鞋楦提出了极高的性能要求,要求材料能够在反复钉钉子的过程中不开裂。
双力耗材的高速ABS材料和高速碳纤维材料成功解决了这个问题。由于其出色的层间粘结力,这些材料在制鞋过程中完全不会开裂,满足了制鞋厂商对于耐用性和可靠性的要求。
据马经理介绍,他们已经成功开发了数百种适用于不同场景的专用耗材,这里提供双力耗材马经理的联系方式155 5173 9968,有兴趣的朋友可以联系。
到了2023年,高速3D打印不再仅仅注重速度,而是通过工程塑料,能够实现更广泛的应用。 |
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