Comparaison des plateformes de construction d'imprimantes 3D : Bed Slinger, Bed Updown et Not Moving

Lorsque nous parlons de technologie d’outillage 3D, l’imprimante 3D est aujourd’hui moins chère que jamais. L’amélioration des imprimantes 3D a radicalement changé les industries à travers le monde. L'impression 3D grand public atteint également un autre niveau, car les imprimantes 3D du marché deviennent de plus en plus conviviales et compactes.

Imprimante 3D FDM/FFF grand public à partir de la communauté Reprap qui a été introduite par Adrian Bowyer.

La première mise en œuvre de la conception est une plate-forme de construction mécanique haut-bas qui déplace la plate-forme le long de l'axe Z (Reprap v1) et la deuxième conception (Reprap v2) utilise Bed Slinger (mouvement du lit sur l'axe Y). L'autre conception mécanique est l'imprimante 3D Delta sans mouvement de la plateforme du lit.

Ces styles d’imprimantes 3D sont déjà sur le marché depuis plusieurs années. La plate-forme de construction, ou nous l'appelons généralement la plate-forme de lit, est l'un des éléments importants pour garantir que le processus d'impression 3D se déroule sans problème et produit de bons objets imprimés.

Voici quelques avantages et inconvénients concernant la conception du mouvement mécanique de la plate-forme de lit dans l'imprimante 3D :

1. Mouvement cartésien de la tête XY et du lit Z

Cette conception est le modèle mécanique de base pour de nombreuses imprimantes 3D disponibles pour la première fois sur le marché. Les marques d'imprimantes 3D populaires comme Makerbot, Ultimaker ou les dernières imprimantes Core-XY utilisent ce système mécanique dans leurs machines.

• La masse du modèle d'impression intégré se déplace uniquement le long de Z, ce qui rend la tête imprimée plus légère se déplaçant XY. Ainsi, des vitesses d'impression plus rapides sont possibles.
• La construction est facile à enfermer dans la plupart des modèles grâce au cadre cubique. Ainsi, l’imprimante peut généralement gérer plusieurs matériaux par rapport à un cadre ouvert. Des filaments comme l'ABS, l'ASA, le PA-Nylon et le PC Filament sont généralement utilisés pour ce modèle d'imprimante.
• La maintenance et la modification sont en quelque sorte difficiles pour ce type de conception.
• Le mouvement uniquement sur l’axe Z réduira considérablement l’effet de problème d’image fantôme sur la surface. Le problème de surface qui peut survenir est celui des bandes Z.
• Ce modèle coûte plus cher en raison de l’utilisation de matériaux pour un cadre entièrement cubique.
• Le réglage manuel de la plateforme du lit est un peu fastidieux car accéder à l'arrière de l'imprimante n'est pas facile.
• Le lit chauffant consomme environ 70 % d'électricité de l'alimentation électrique de l'imprimante. Ainsi, le câble d'alimentation du lit chauffant est généralement épais et présente un caractère de courbure limité. Dans cette situation, il est préférable de réduire le mouvement de flexion du câble pour éviter tout dommage.

2. Tête cartésienne XZ, mouvement du lit Y (Bed-Slinger)

Ce modèle de conception est divisé en deux sous-styles : le style prusa-mendel standard avec 2 axes z et le style en porte-à-faux avec un seul axe z. Depuis que Prusa est sortie de ce modèle, les imprimantes 3D grand public bon marché connaissent une croissance rapide parmi les amateurs et les utilisateurs domestiques.

• Ce style d’imprimante 3D est facile et peu coûteux à construire, à modifier et à entretenir. Par exemple, l’imprimante 3D SUNLU T3 possède de nombreuses fonctionnalités à un prix très abordable.
• Vue cinématique visuellement bonne et compréhensible, ce qui facilite l'inspection du processus d'impression 3D. Mais à cause du mouvement du lit, l'enregistrement accéléré est très mauvais.
• Le cadre est compact, plus léger et facile à déplacer ici et là, mais il compromet la conception robuste et rigide. Oui, cela aura un impact sur la qualité de l’impression s’il n’est pas correctement assemblé.
• La qualité d'impression est théoriquement inférieure avec les mêmes vitesses et accélérations qu'un lit d'impression lourd, ce qui entraîne un problème d'images fantômes.)
• Le problème d'oscillation en Z est également plus susceptible de se produire car un lit est livré avec un modèle fortement imprimé se déplaçant également le long de l'axe Y.
• De très grandes plaques de construction ne sont pas recommandées pour cette conception. Le plus grand du marché est le 500x500mm avec beaucoup de problèmes dus au lit lourd et au modèle imprimé qui se déplace d'avant en arrière.
• Le câble d’alimentation du lit chauffant est également un autre problème. Le câble doit être fermement verrouillé dans le lit mobile et sécurisé car il bouge toujours pendant le processus d'impression.
• La conception du cadre est ouverte à 99 % et la seule façon de l'enfermer est de placer l'imprimante dans une grande boîte plus grande que les dimensions de l'imprimante. Puisqu'il s'agit d'une conception à cadre ouvert, les impressions de matériaux sont limitées au PLA, PETG et TPU. Le matériau doit également être de bonne qualité comme le filament Sunlu, car la température de l'impression et du lit n'est pas cohérente en raison de la température ambiante environnante.

3. Tête XYZ de style Delta, aucun mouvement du lit

Une approche très différente du mouvement de la tête consiste à utiliser la cinématique Delta Style pour l'imprimante 3D.

• La taille de construction est illimitée mais les formes se réduisent à un cercle. Parce que le
• Il n'y a aucun mouvement pour le modèle imprimé, ce qui signifie que la vitesse d'impression peut être maximale.
• Le delta mécanique se compose d'un mouvement de l'axe Z de la tige haut-bas à trois points se connectant à l'affecteur de la tête d'imprimante. En conséquence, il n’y a pas de problèmes de bande Z et d’oscillation Z.
• La seule chose qui pose problème à propos de cette imprimante est la charge sur le traitement du processeur en raison d'une cinématique plus complexe (processeur 32 bits nécessaire pour des vitesses d'impression rapides et un contrôle réactif).
• La cause de l'erreur pour cette imprimante n'est pas facile, le dépannage nécessite donc plus de temps pour être résolu.
• La précision est meilleure au centre que les autres types et le modèle de cercle d'impression peut être parfaitement obtenu.
• Puisqu'il n'y a aucun mouvement depuis le lit, des matériaux lourds comme la céramique ou même le ciment liquide peuvent être imprimés en 3D.

Il existe une autre conception inhabituelle qui est la tête Polar Style X, le mouvement du lit rotatif. Cette imprimante 3D n'est pas populaire et n'a été produite par Polar3D qu'en 2015. La conception unique de cette imprimante est le mouvement du lit qui tourne circulairement avec la rotation du moteur. Pourquoi n'est-il pas efficace ? Comme nous le savons, les limitations du degré de moteur pas à pas et de la taille de cette imprimante sont très limitées. Bien que le mouvement circulaire soit moindre, il peut néanmoins créer un problème tel que la bande Z puisqu'un seul axe z est utilisé. Un lit chauffant est également difficile à mettre en œuvre car le câble sera tordu le long de l'axe de la tige centrale.

En outre, quatre styles de technologie robotique de lit peuvent également être mis en œuvre dans l’impression 3D. Cela signifie que le lit peut être n'importe où et n'importe quelle taille dans une gamme de bras robotiques ou sans lit fixe du tout. Bien entendu, cette application de l’impression 3D n’est pas destinée au grand public.

Différents mouvements du lit affectent la qualité de l'impression 3D, mais dans l'impression 3D pratique, des résultats d'impression 3D fluides peuvent être obtenus même en utilisant uniquement un simple slinger cartésien à structure bon marché avec un seul axe Z. Grâce aux bons paramètres d'impression, des capteurs électriques et un micrologiciel avancé peuvent être utilisés pour améliorer la qualité des modèles imprimés en 3D.

ÉCRIT PAR : James Madison