Новое исследование может помочь повысить скорость принтеров FFF/FDM

Среди наиболее желательных факторов в любом производственном процессе является высокая скорость производства единицы продукции. 3D-принтеры FFF/FDM, хотя и довольно быстрые при использовании большого сопла, в настоящее время не могут сравниться с такими методами, как CLIP. Однако новые исследования предлагают способы, с помощью которых производители 3D-принтеров могли бы повысить общую скорость печати FFF/FDM.

Исследование определяет стандартную скорость принтеров FFF/FDM как 10–20 кубических сантиметров в час при печати толщиной 0,2 миллиметра. Результаты показали, что необходимо внести несколько корректировок, чтобы превысить стандартную максимальную скорость. Одно из предложений — изменить механизм прижимного колеса, используемый для подачи строительного материала. Согласно исследованию, система, которая подает материалы с большей силой, может ускорить скорость подачи.

    <p>Еще одним важным открытием было то, что нить предварительного нагрева помогла повысить скорость сборки. Это имеет смысл, поскольку температура тесно связана с давлением экструзии. Они также отметили, что положение печатающей головки играет важную роль в соотношении скорости и качества печати.</p> <p>Один из исследователей, Скотт Н. Шиффрес, отметил, что &#8220;<em>эта работа имеет значение для расширения аддитивного производства и поиска компромисса между печать и скорость. Мы надеемся, что это вдохновит на будущую работу по исследованию предварительного нагрева полимера и печати с помощью нескольких экструдеров.</em>&#8221;

Результаты исследования потенциально могут повлиять на то, как следует создавать 3D-принтеры. Таким образом, результаты могут изменить стандартную настройку, используемую во многих принтерах FFF/FDM. Производители обычно очень серьезно относятся к таким советам. Компании могли бы модернизировать свои принтеры, включив в них камеры предварительного нагрева нити. Они также могли бы изменить конструкцию своих прижимных колес, чтобы обеспечить большую силу. И наоборот, будущие исследователи могут предложить и другую систему, кроме зажимного колеса.

Методология и факторы, влияющие на скорость печати

Исследователи из Массачусетского технологического института и Бингемтона рассмотрели различные факторы, которые могут ограничивать скорость принтеров FFF/FDM. Следовательно, применение различных коэффициентов и изменение их значений может обеспечить более высокую скорость печати. Исследование включало такие значения, как температурные показатели, механизм экструзии нити, сопло и систему движения.

Команда использовала различные настольные 3D-принтеры, чтобы определить среднюю максимальную скорость. Исследователи также подтвердили свои выводы с помощью различных настольных систем. Выяснив, какие факторы оказывают ключевое влияние на скорость печати, они изучили масштабирование пределов скорости.

В качестве средств расчета в исследовании применялись различные прямые измерения и численный анализ. Окончательные измерения были выполнены с использованием моделирования методом конечных элементов. Исследовательскую группу возглавляет профессор Джон Харт из факультета машиностроения и лаборатории производства Массачусетского технологического института. </п>

Аннотация исследования доступна здесь.