Два типа нитей для 3д принтеров: 1,75 мм и 2,85 мм: что лучше?
Сегодня практически все 3D-принтеры на основе прутка используют диаметр 1,75 мм или 2,85 мм. Но почему так? Почему не использовались другие размеры? Почему именно эти диаметры сегодня являются стандартами?
Ответ оказывается историческим.
Нить для 3D-принтера Stratasys
Первоначальные 3D-принтеры на основе филамента были, конечно же, от Stratasys. Компания изобрела процесс FDM в 1980-х годах и благодаря патентам многие годы была исключительным пользователем нитей для 3D-печати. Их запатентованная нить имела и до сих пор имеет диаметр 1,78 мм.
Я не знаю конкретных причин, по которым Stratasys выбрали именно этот формат нити, но он оказался для них очень успешным и продолжает оставаться таковым. Однако из-за его проприетарного характера его больше никто не использует, за исключением нескольких компаний, производящих «клоны» материалов для оборудования Stratasys.
Истечение срока действия патента на 3D-принтер
Примерно в 2008 году начал истекать срок действия первоначальных патентов Stratasys на процесс 3D-печати FDM, что позволило другим производить машины с использованием аналогичного процесса. Конечно, они не могли называть свои процессы «FDM», поскольку это была и остается торговой маркой, принадлежащей Stratasys. Сегодня такое оборудование называется « FFF » для производства плавленых нитей, хотя по своей концепции оно практически идентично FDM.
Эти настольные машины 2008-2010 годов в основном разрабатывались небольшими стартапами и даже любителями. Некоторые, такие как Ultimaker и MakerBot, со временем превратились в крупные корпорации. Другие, такие как Solidoodle , потерпели неудачу.
Создание нового устройства на рынке, который понятия не имел о 3D-печати, было довольно сложной задачей, особенно в отношении материалов. Идея заключалась в том, чтобы многие люди использовали новые настольные 3D-принтеры по всему миру, но возникла серьезная проблема: материалы.
В то время поставщики пластмасс и химические компании либо не знали, либо игнорировали зарождающуюся индустрию 3D-принтеров, вероятно, из-за ее невероятно малых размеров и неуверенности в будущем. Зачем инвестировать в отрасль, которой еще нет? Это должно быть доказано в первую очередь.
Ранние материалы для 3D-печати
Поскольку ни один поставщик не производил материалы, специально предназначенные для 3D-принтеров, единственным вариантом в то время было перепрофилирование общедоступных материалов. Это оставило дизайнеров и операторов 3D-принтеров крайне ограниченным выбором как по типу материала, так и по формату.
В целом было решено, что сварочная проволока из АБС-пластика будет лучшим вариантом. ABS был материалом, который можно было относительно легко распечатать на 3D-принтере (хотя теперь мы знаем материалы и лучше). Обычно этот материал был доступен в форме диаметром 3 мм. Тем не менее, постоянство диаметра нити на катушке было плохим, так как это не имело большого значения для сварщиков, которые были реальной целью продукта.
Таким образом, первые настольные 3д принтеры использовали нить диаметром 3 мм.
Внешний вид 2,85-мм нити для 3D-принтера
Проблема была быстро решена с нитью 3 мм: она была слишком большой.
В то время как ранние конструкции 3D-принтеров просто подавали голую нить в экструдеры с прямым приводом, новые конструкции требовали использования подающих трубок. В частности, конструкция экструзии Боудена сделала это обязательным, поскольку для втягивания и выталкивания требовалась трубка фиксированного размера для поддержания давления на всем пути нити.
К сожалению, многие из широко доступных трубок имели внутренний диаметр 3 мм. Это означало, что нить диаметром 3 мм с трудом скользила по трубке, что приводило к застреванию. Я помню, как в то время люди обсуждали методы смазывания нити по этой причине.
Здравое мышление взяло верх, и появилась идея о несколько меньшем размере нити. Промышленность быстро остановилась на 2,85 мм, что хорошо подходит для широко доступных трубок с внутренним диаметром 3 мм. К счастью, в то время было достаточно производителей пластика, которые обратили внимание на производство филамента такого формата.
Появление 1,75-мм нити для 3D-принтеров
В то время промышленность также остановилась на стандартном диаметре сопла 0,4 мм, который был меньше, чем у некоторых более ранних сопел. Некоторые считали, что нить меньшего диаметра дополнит сопло меньшего размера, поскольку потребуется меньший объемный поток. Кто-то предложил нить диаметром 1,75 мм, и производители последовали ее примеру.
Вскоре популярность нити формата 1,75 мм выросла, и теперь она стала самым популярным доступным форматом нити.
Сравнение 1,75-мм и 2,85-мм нитей для 3D-принтеров
Но какой формат нити лучше? Каждая нить имеет некоторые преимущества.
Нить диаметром 1,75 мм может обеспечить следующие преимущества:
- Максимально широкий выбор материалов и цветов
- Самая широкая доступность
- Больше гибкости при комнатной температуре
Между тем, нить 2,85 мм может обеспечить следующие преимущества:
- Более жесткая нить для экструзии в стиле Боудена
- Быстрая доставка материала для быстрой экструзии
Я считаю, что одним из факторов, подтолкнувших многих разработчиков машин к использованию нити диаметром 1,75 мм, было появление PLA в качестве стандартного материала.
PLA имеет неприятную привычку становиться хрупкой после воздействия атмосферы. В то время как сегодня многие очень серьезно относятся к хранению нити для 3D-принтера, несколько лет назад это было не так, когда наполовину использованные катушки лежали открытыми на многих рабочих столах. Со временем PLA станет настолько хрупким, что может сломаться при скручивании. Иногда он становился настолько хрупким, что трескался во время задания на 3D-печать, что приводило к сбою печати.
Это было особенно актуально для более толстого формата нити 2,85 мм: повышенная жесткость более толстой нити вызывала частые растрескивания на старых шпулях, особенно ближе к концу шпули, где ее естественный жесткий изгиб вокруг втулки катушки не мог выжить при изгибании. более плавный путь нити. Я не могу сказать вам, сколько раз у меня на работе были трещины PLA толщиной 2,85 мм.
Но этот эффект гораздо меньше проявляется на катушках с нитью диаметром 1,75 мм, потому что нить больше способна сгибаться, когда она не намотана. Я считаю, что это основная причина популярности формата 1,75 мм.
Еще одним фактором является объем печатного материала при печати. Как вы можете видеть вверху, формат 2,85 мм обеспечивает гораздо большую площадь материала. Чтобы доставить заданное количество материала, экструдер будет вращаться в 2,6 раза медленнее при использовании нити диаметром 2,85 мм. В зависимости от точности шагового двигателя экструдера это может незначительно повлиять на точность управления потоком материала. Хотя это могло быть проблемой несколько лет назад, я не уверен, что это все еще так.
Почему нить накаливания 2,85 мм выживает?
Несмотря на преимущества формата 1,75 мм, нить 2,85 мм по-прежнему широко доступна. На это есть несколько причин:
- Некоторые производители взяли на себя обязательство использовать этот формат по историческим причинам, и изменение на данном этапе было бы весьма разрушительным для их экосистемы.
- Некоторые 3D-принтеры в стиле Боудена лучше работают с более жесткой нитью, поскольку это обеспечивается более толстым форматом.
- Использование гибкого филамента проще, если он может быть даже немного более жестким, так как его нужно протолкнуть в хот-энд. Гибкая тонкая нить может выйти из строя
- Более широкое промышленное и профессиональное использование 3D-принтеров привело к сокращению использования хрупкого PLA и увеличению использования материалов, более пригодных для использования в формате 2,85 мм.
Насколько мне известно, основная причина использования сегодня нити диаметром 2,85 мм заключается в том, что именно этот формат используется в приобретенном вами 3D-принтере. Пока эти производители производят 3D-принтеры формата 2,85 мм, этот формат будет существовать.
Пруток 2,85 по прежнему используется в 3д принтерах от ultimaker по умолчанию. Сейчас нет какой либо проблемы перейти с 1,75 на 2,85 и обратно, переделка потребуется не значительная, или в обще будет не нужна. Главное указать правильно пруток в настройках принтера. В России самый популярным является пруток 1,75 он более массовый.
Доступная каждому 3д печать, 3д моделирование, 3д сканирование:
контактный телефон 89531178495
Telegram: https://t.me/fidller
E-mail: shope@fidller.com
вконтакте: https://vk.com/3d_krd_123
Александр
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.