Современный рынок крупногабаритных FDM принтеров производства КНР представлен двумя наиболее известными брендами – CreatBot и Mingda.
Оборудование производителей позиционируется как промышленное, предназначенное для широкоформатной печати или мелкосерийного производства пластиковых изделий.
В нашем новом материале рассмотрим, насколько 3D-принтеры CreatBot и Mingda соответствуют стандартам промышленной FDM печати, и определим границы применения оборудования каждого производителя.
Требования индустрии к промышленным FDM принтерам
Главными отличиями производственных 3D-принтеров от настольных пользовательских решений являются: большая область печати, от 500 мм, и возможность стабильной печати конструкционными пластиками.
Конструкционными пластиками считаются такие материалы как ABS, TPU, PA, PC, PPS и композиты на их основе. Материалы этого класса в сравнении с бытовыми полимерами, например PLA, обладают повышенными механико-температурными характеристиками и используются в промышленности для получения полностью функциональных прототипов, технологической оснастки и даже конечных изделий.
Инженерные полимеры наряду со своими высокими эксплуатационными характеристиками предъявляют и ряд требований к 3D-принтерам, без соответствия которым стабильная печать ими станет невозможной.
К главным требованиям относятся:
Наличие активной термокамеры
Активный подогрев рабочей камеры – ключевая функция промышленного FDM принтера. Она необходима для прочного сцепления слоев модели, предотвращения усадки и коробления и, в конечном итоге, для обеспечения оптимальных механико-температурных свойств изделий.
Наличие встроенной сушки пластика
Большинство инженерных полимеров гигроскопичны – материалы быстро впитывают влагу из окружающей среды. Печать впитавшими влагу материалами приводит как к ухудшению функциональных характеристик изделий, так и неудовлетворительному качеству их поверхности. Кроме того, возможны засорение печатающей головки (экструдера) 3D-принтера и остановка печати до завершения задания.
Защита материалов от влаги становится ещё более актуальной, когда заходит речь о крупногабаритной 3D-печати, которая длится до нескольких суток. В связи с этим, промышленные FDM принтеры с большой рабочей областью должны быть обязательно оснащены отдельным отсеком для пластика со встроенными в этот отсек нагревательными тэнами.
Наличие двух печатающих головок
Одним из главных преимуществ применения 3D-печати в промышленности является возможность получения уникальных изделий со сложной геометрической формой. Второй экструдер значительно упрощает эту задачу, позволяя использовать специальный пластик для выстраивания поддержек, служащих опорами сложных элементов геометрии изделий. Вспомогательный пластик легко удаляется после завершения печати, не причиняя ущерба поверхности модели.
Использование же одного экструдера вынуждает пользователя выстраивать поддержки из того же материала, из которого выращивается само изделие. В результате, это затрудняет, а в некоторых случаях и делает невозможным удаление вспомогательных структур, ограничивая тем самым номенклатуру изделий, которую можно изготовить с помощью 3D-принтера.
Наличие умных систем калибровки и контроля
Современные 3D-принтеры промышленного класса способны в автоматическом режиме осуществлять различные типы калибровки: калибровка рабочей платформы, калибровка расстояния между соплом и рабочей платформы (Z-offset), калибровка экструдеров (XY-offset).
В дополнение к этому, оборудование оснащается интерфейсом WI-FI и встроенной веб-камерой для возможности удаленного контроля и управления со стороны пользователя. Присутствуют и такие полезные функции как защита от произвольного открытия двери рабочей камеры во время печати, датчик окончания пластика, возобновление печати с места остановки в случае аварийного отключения электропитания.
Перечисленный функционал позволяет промышленному производству получать необходимый результат при минимальном участии оператора, а также минимизирует риски брака из-за человеческого фактора.
CreatBot D600 PRO vs Mingda MD-600 PRO
Линейки крупногабаритных FDM принтеров CreatBot и Mingda начинаются с базовых моделей – D600 PRO и MD-600 PRO соответственно.
Сравнительные характеристики оборудования:
Оба принтера обладают внушительной рабочей камерой, которая позволяет получать детали размерами до 600 мм или же наладить мелкосерийный выпуск лимитированных изделий.
Решение СreatBot при этом обеспечивает стабильную работу с инженерными полимерами, что достигается прежде всего благодаря наличию активного нагрева рабочей камеры и встроенной сушки пластика. В то время как 3D-принтер Mingda MD-600 PRO не обладает таким функционалом, что значительно ограничивает границы применения оборудования.
3D-печать геометрически сложных деталей на 3D-принтере D600 PRO возможна благодаря второму экструдеру. Кроме того, CreatBot предлагает специальные легко отделяемые поддержки – S-PAHT для совместной печати с температуростойкими пластиками (полиамиды, поликарбонат) и S-Multi для работы с инженерными филаментами общего назначения (ABS, ASA, PETG, TPU и т.д.). Печать сложных моделей на принтере Mingda MD-600 PRO затруднена из-за наличия в оборудовании только одной печатающей головки и необходимости использовать один материал и для модели и для ее поддержек.
Функции автоматической калибровки и контроля серьезно ограничены у обоих решений, что обусловлено давним началом выпуска данных моделей 3D-принтеров. В этой части производители предлагают только автоматическую калибровку платформы по построенной принтерами карте точек, автоматическое обнаружение окончания пластика, возможность продолжить печать с места остановки в случае аварийного отключения электропитания.
CreatBot D600 PRO 3 HS | D1000 PRO HS vs Mingda MD-600D | MD-1000D
Наиболее технологичными решениями в линейке производителей CreatBot и Mingda являются широкоформатные 3D-принтеры D600 PRO3 HS и MD-600D, а также модели D1000 PRO HS и MD-1000D, область печати которых составляет 1 метр и более.
Сравнительные характеристики оборудования:
Развитие линейки больших 3D-принтеров CreatBot, в сравнении с базовой моделью D600 PRO, заключается в увеличении размеров рабочей камеры, повышении температуры активного нагрева рабочей области за счет улучшенной теплоизоляции корпуса, а также в реализации целого ряда систем контроля и калибровки, призванных облегчить работу оператора и улучшить качество печати:
- Автоматические подъем и заслонка неактивного экструдера, функция очистки сопла – при работе двумя экструдерами предотвращают подтеки пластика на поверхность выращиваемого изделия, улучшая тем самым общее качество печати
- Автоматическая XY калибровка – помогает оператору настроить корректное расположение экструдеров относительно друг друга и предотвратить дефекты при печати двумя пластиками
- Автоматическая Z-offset калибровка – помогает оператору настроить корректное расстояние между соплом и рабочей платформой и обеспечить тем самым прочную фиксацию первого слоя на столе
- Автоматическая калибровка платформы – помогает оператору настроить равномерное положение платформы по всему ее периметру и обеспечить тем самым оптимальное качество печати крупногабаритных деталей
- Удаленный контроль и управление – позволяет наблюдать за рабочим процессом и корректировать его из любой точки, не будучи привязанным к месту установки оборудования
Модернизация 3D-принтеров Mingda, в сравнении с базовой моделью MD-600 PRO, включает в себя увеличение числа экструдеров до двух, а также включение опции удаленного контроля и управления в функционал оборудования.
При этом последние модели линейки, MD-600D и MD-1000D, также как и предшествующая модель, все еще не оснащены такими существенными для печати конструкционными полимерами функциями как активный подогрев рабочей области и встроенная сушка материалов. А системы автоматической калибровки сводятся лишь к выравниванию платформы по 25 точкам.
Отсутствие необходимого функционала по-прежнему ограничивает возможность применения 3D-принтеров Mingda для решения сложных инженерных задач, связанных с функциональным прототипированием, производством технологической оснастки или изготовлением ответственных изделий конечного пользования.
Заключение
Размеры рабочей области 3D-принтеров CreatBot и Mingda позволяют выращивать крупногабаритные изделия, что качественно отличает оборудование обоих производителей от популярных сегодня настольных решений.
При этом 3D-принтеры Mingda выглядят подходящим решением для ограниченного количества применений, связанных, прежде всего, с макетированием больших объектов и проверкой собираемости отдельных элементов. То есть для тех применений, где не требуется использовать конструкционные пластики, а можно ограничиться стандартными материалами, например, PLA или PETG.
Однако, когда в дополнение к задачам макетирования речь заходит о необходимости изготовления ответственных изделий из инженерных пластиков, таких как ABS, PA, PC, PPS, композитов на их основе, оптимальным вариантом являются 3D принтеры СreatBot благодаря наличию у каждой модели производителя активной термокамеры и сушки пластика, а также умных систем контроля и калибровки у старших моделей линейки – D600 PRO 3 HS и D1000 PRO HS.