Oto dlaczego niesamowicie szybka drukarka 3D firmy Anker brzmi zbyt dobrze, aby mogła być prawdziwa

Drukarka 3D AnkerMake M5 nie istnieje poza renderowaniem 3D i samotnym filmem promocyjnym na YouTube. Ale to wciąż nie powstrzymało 8000 sponsorów od wpompowania prawie 5 milionów dolarów w kampanię finansowania Kickstarter – wszystko dla nieodpartego uroku, szybkiego drukowania 3D z wykorzystaniem sztucznej inteligencji.

Ale musi być jakiś haczyk, prawda? Rzućmy okiem na to, czego naprawdę potrzeba do szybkiego drukowania i dlaczego podejście Ankera może nie być wykonalne z punktu widzenia niezawodności i długoterminowego posiadania.

Roszczenie Ankera do sławy: 5x szybsze drukowanie

Naszym głównym celem jest tutaj zweryfikowanie twierdzeń Anker o drukowaniu z prędkością 250 mm/s i ich wpływu na długoterminową niezawodność. Polecamy nadrobić zaległości relacja z ogłoszenia AnkerMake M5 jeśli nic nie wiesz o nadchodzącej drukarce 3D. Krótko mówiąc, obiecuje drukować pięć razy szybciej niż konkurenci.

Chociaż AnkerMake M5 może twierdzić, że jest szybszy niż przeciętna konsumencka drukarka 3D, nadal ma te same mechaniczne podstawy, co wszechobecny projekt drukarki 3D Prusa i3. O co pytasz? Cóż, praktycznie wszystkie konsumenckie drukarki 3D przyjmują ten projekt, ponieważ jest tani i stosunkowo nieskomplikowany. Jednak to dążenie do efektywności kosztowej odbywa się kosztem szybkości.

Szczegółowo omówiliśmy to w naszym objaśnieniu na dlaczego drukarki 3D są wolne.

Slinger do szybkiego drukowania: przepis na dzwonienie

Rzucanie ciężkim łóżkiem z dużą prędkością nie jest mądre — już wiesz o tym z wyżej wspomnianego objaśnienia. Ale jakie są namacalne wady popychania rzucającego łóżko do granic możliwości? Na początek, przesuwanie ciężkiego stołu z dużą prędkością powoduje wibracje, które w konsekwencji objawiają się jako wada znana jako dzwonienie w żargonie druku 3D.

Dzwonienie to widoczne cienie wokół napisów i innych ostrych wypukłości na wydrukach 3D. Większa masa poruszanej osi, tym bardziej wyraźne jest dzwonienie widoczne na częściach drukowanych. Nic dziwnego, że własne wideo marketingowe Anker pokazuje, że AnkerMake M5 cierpi na znaczące artefakty dzwonienia, co widać na powyższym zrzucie ekranu. Problem jest jeszcze bardziej widoczny wzdłuż osi Y, która wymaga przerzucania ciężkiego łóżka.

Jednak dzwonienie można złagodzić za pomocą zaawansowanych algorytmów kompensacji rezonansu. Wiąże się to z pomiarem węzłów rezonansowych za pomocą akcelerometru. Algorytm może następnie elektromechanicznie zlikwidować wibracje. Niestety ta funkcja jest dostępna tylko w drukarkach 3D DIY korzystających z oprogramowania układowego Klipper o otwartym kodzie źródłowym. AnkerMake M5 nie obsługuje kompensacji rezonansu, ponieważ jest oparty na oprogramowaniu Marlin.

Rolki V-Slot + Wysoka prędkość = Przedwczesne zużycie

Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego wokół rolek z rowkiem w kształcie litery V w Twojej drukarce 3D jest drobny biały pył? W rzeczywistości, analiza naukowa ujawnia że to nawet nie jest kurz! Drobne białe cząstki są pozostałościami po zużyciu kół POM (lub tworzywa sztucznego znanego jako acetal) ocierających się o twardą powierzchnię aluminiowych profili z rowkiem V. Zespoły rolek z rowkami w kształcie litery V, na których opierają się suwnice osi X i Y, są ekonomicznym sposobem wdrożenia systemu ruchu w konsumenckich drukarkach 3D.

Są one zaprojektowane przede wszystkim jako tanie, ale odbywa się to kosztem szybkości, precyzji i odporności na zużycie. Plastikowe koła stopniowo się zużywają, gdy toczą się po aluminiowych profilach. Stopniowe kurczenie się średnicy wymaga dokręcania zespołu co kilkaset godzin drukowania. Dlatego też producenci podobnych drukarek 3D nie zachęcają do szybkiego drukowania.

Chociaż Anker unikał określenia, czy system ruchu M5 został wzmocniony pod kątem szybkości, własny film marketingowy firmy pokazuje, że drukarka 3D pracuje z tymi samymi rolkami z rowkami w kształcie litery V, które znajdują się w jej zdecydowanie wolniejszej konkurencja. Jest oczywiste, że drukarka, która jest pięć razy szybsza, znacznie szybciej zużywa te same elementy ruchu.

Ten rodzaj zużycia zwykle objawia się problemami z jakością druku, które mogą być obwiniane przez niedoświadczonych użytkowników. Co gorsza, zużycie można skompensować tylko przez dokręcanie zespołu wałka z rowkiem V tylko tyle razy. A wymiana zużytych kół również nie jest przyjazna dla początkujących.

Jedynym niezawodnym sposobem szybkiego drukowania jest zastąpienie zespołu rolek V-slot prowadnicami liniowymi. Umożliwiają one szybkie przemieszczanie cięższych elementów, zapewniając jednocześnie doskonałą odporność na zużycie dzięki praktycznie bezobsługowym precyzyjnym łożyskom. Jednak przyzwoite szyny liniowe zwykle dodają kilkaset dolarów do ceny drukarki.

Czy powinieneś wierzyć w twierdzenia Ankera dotyczące szybkości?

Badanie tego twierdzenia jest trudną propozycją, ponieważ AnkerMake M5 jest kilka miesięcy od ukończenia i niedostępny dla niezależnych mediów. Naszym jedynym źródłem informacji jest własny film marketingowy firmy. Co gorsza, Anker nie wspomniał o żadnych parametrach drukowania poza bezwzględną prędkością drukowania.

Jest to problem, ponieważ można podać prędkość ruchu 1000 mm/s, a następnie wydrukować ściany i górną/dolną warstwę z prędkością 30 mm. W rzeczywistości ściany i inne widoczne warstwy są rzeczywiście drukowane z ułamkiem całkowitej prędkości. Niektórzy używają nawet wyższych prędkości dla wypełnienia (wsporniki modelu wewnętrznego), podczas gdy widoczne są wolniejsze drukowanie.

Na szczęście promocyjny film Anker przynajmniej wspomina o czasach drukowania i wysokościach warstw. Oznacza to, że możemy zweryfikować te twierdzenia, drukując te same modele na drukarce 3D, która jest funkcjonalnie a faksymile AnkerMake M5, z wyjątkiem bardziej wyrafinowanej elektroniki i liniowego ruchu opartego na szynach system. Dokładnie to zrobiliśmy, a wyniki były zdecydowanie interesujące.

Testowanie roszczeń Anker

Niestandardowa drukarka 3D, której użyliśmy, jest zdecydowanie wydajną maszyną, więc odstroiliśmy ją za pomocą oprogramowania układowego, aby dopasować ją do akceleracji 2500 mm/s2 i prędkości 250 mm/s drukarki 3D Anker. Wyłączyliśmy nawet kompensację rezonansu i użyliśmy żarnika ABS zamiast PLA, aby dać Ankerowi wątpliwości. ABS jest znacznie trudniejszy do wydrukowania w porównaniu z PLA.

Zaczęliśmy od wydrukowania kostki kalibracyjnej „CHEP” z prędkością zaledwie 150 mm/s (ściany zewnętrzne 90 mm/s, ściany wewnętrzne 60 mm/s, górna i dolna warstwa 50 mm/s) w ABS. Zajęło to naszej drukarce zaledwie 12 minut w porównaniu z 14-minutowym czasem drukowania AnkerMake M5. Możesz obejrzeć całe nieedytowane nagranie wideo wydruku testowego w filmie osadzonym powyżej. Czy to oznacza, że ​​Anker kłamie na temat ich twierdzeń o prędkości?

Cóż, nie za bardzo.

Nasze uderzenie w 3D Benchy (mała łódź używana do testowania drukarek 3D) wydrukowanej z prędkością 250 mm/s (górna i dolna warstwa z prędkością 150 mm/s) zajęło 44 minuty w porównaniu z twierdzeniem Ankera wynoszącym 43 minuty. Nieedytowany film osadzony poniżej dla prawdziwości. W tym przypadku Anker spełnia wymagania dotyczące prędkości drukowania 250 mm/s. Co w takim razie jest nie tak z tym drugim nadrukiem? Dzieje się tak przede wszystkim dlatego, że ławka 3D to znacznie większy wydruk w porównaniu z kostką CHEP.

Rzeczywista prędkość drukowania jest określana przez ustawienie przyspieszenia. Im wyższe przyspieszenie, tym szybciej dysza drukująca może osiągnąć pożądaną prędkość. Nie stanowi to problemu w przypadku dużych modeli, które zapewniają wystarczająco dużo miejsca, aby osiągnąć maksymalną prędkość drukowania. Jednak mniejsze wydruki nie pozwalają na wystarczająco długie ścieżki ruchu, aby zwiększyć prędkość bez wysokich ustawień przyspieszenia.

Możesz ustawić prędkość drukowania na 1000 mm/s, ale jeśli ustawienia przyspieszenia są ustawione na niskim poziomie 500 mm/s2, dysza nie osiągnie nawet ułamka tej prędkości podczas drukowania.

Twierdzenia Anker dotyczące szybkości: zaskakująco w większości prawdziwe

To zrozumiałe, że Anker jest szczery, jeśli chodzi o prędkość drukowania 250 mm/s, jeśli weźmiemy pod uwagę jego film marketingowy za dobrą monetę. Jednak deklarowana wartość przyspieszenia 2500 mm/s2 nie wytrzymuje szczegółowej analizy. Może to być szczęście w nieszczęściu, ponieważ tak duże przyspieszenie w procarze z pewnością spowoduje przyspieszone zużycie.

Niezależnie od ustawienia przyspieszenia, takie prędkości są zbyt wysokie dla odrzutnika łóżkowego wykorzystującego tradycyjny system ruchu rolkowego z rowkiem w kształcie litery V. O ile zespół marketingowy Ankera celowo nie ukrywa przełomu inżynieryjnego, który zapobiega przedwczesnemu zużyciu, my podejrzewam, że drukowanie z pięciokrotnie większą szybkością niż zwykłe drukarki może prowadzić do większej niezawodności i konserwacji kwestie.

Jak znacznie obniżyć rachunki za energię w druku 3D

Czytaj dalej

O autorze