La impresión 3D se ha vuelto menos costosa y más confiable en los últimos años. Materiales fáciles de usar para principiantes, como PLA y PETG, han hecho que la fabricación casera sea más fácil que nunca. Lamentablemente, el proceso de impresión 3D real sigue siendo muy lento y en muchos casos requiere impresiones que duran varios días.
¿Por qué las impresoras 3D siguen funcionando a un ritmo lento, a pesar de que están disponibles para los consumidores desde hace más de una década? verificar Tipos de impresión XNUMXD que no sabías que existían.
La respuesta está en los desafíos de ingeniería y producción que hay detrás de hacer que la impresión 3D sea comercialmente viable. Echemos un vistazo a estos desafíos y las tecnologías prometedoras que podrían hacer que la impresión 3D sea más rápida para todos.
Enlaces rápidos
La plataforma de impresión no se mueve rápido
La razón se debe principalmente a la aparición de la típica impresora 3D de consumo. Si buscas impresoras XNUMXD en Amazon, obtendrás resultados que parecen casi indistinguibles entre sí. Es un desafortunado subproducto de las impresoras XNUMXD de consumo basadas en el diseño Prusa iXNUMX. Parece que no hay mejor enfoque para producir en masa impresoras económicas. Desafortunadamente, esta búsqueda de rentabilidad se produce a expensas de la velocidad.
Echemos un vistazo rápido al sistema de movimiento Prusa i3 para entender por qué.
El segmento de consumo de impresión 3D está compuesto, en promedio, por equipos mayoritariamente económicos porque no son complejos. Esta simplicidad se extiende también a su sistema de movimiento. Por ejemplo, el eje X incluye el cabezal de impresión que se mueve a lo largo de la ranura de aluminio en forma de V. El eje Z, a su vez, mueve todo el conjunto del eje X hacia arriba y hacia abajo. Esto puede parecer pesado, pero no es un problema importante porque las impresoras 3D se mueven a lo largo del eje Z con poca frecuencia, una fracción de milímetro a la vez.
Sin embargo, la configuración del eje Y para estas impresoras es definitivamente subóptima. Este frágil eje tiene la difícil tarea de mover toda la plataforma, que también es el componente más pesado de la impresora 150D. Para una impresión rápida, es mejor que los componentes móviles sean lo más livianos posible. Ya es difícil mover rápidamente un cabezal de impresión de XNUMX g manteniendo una precisión de micrómetros.
Ahora, imagina hacer lo mismo con una plataforma de 1.5 kg. No sorprende que las impresoras 3D que utilizan el diseño de la Prusa iXNUMX se denominen coloquialmente "impresoras de cabecera" por este motivo.
¿Qué sucede cuando imprime rápido de todos modos?
Descubrimos por qué una impresora 3D normal es lenta. ¿Pero qué pasa si desactivamos los límites del software en la velocidad de impresión y aceleramos para imprimir en menos tiempo de todos modos? El potencial de movimiento rápido genera una enorme tensión en los motores paso a paso y provoca que se sobrecalienten. La calidad de impresión es la primera víctima en la batalla entre un motor débil y la masa obstinada de una plataforma pesada. Esto se manifiesta como protuberancias o sombras causadas por la vibración excesiva asociada con la impresión rápida.
En casos extremos, los componentes de la impresora 3D pueden vibrar con el tiempo. Aunque es fácil volver a apretar los tornillos, la impresión rápida en la Prusa iXNUMX a menudo provoca un desgaste irreversible en los componentes que provocan el movimiento. Las más afectadas son las poleas con ranuras en V baratas que se utilizan en el sistema de accionamiento de dichas impresoras. Las ruedas de plástico que giran sobre pistas en forma de V sobre aleaciones de aluminio se desgastan significativamente cuando se someten a altas velocidades de impresión.
Una impresora 3D típica basada en el diseño Prusa iXNUMX no puede imprimir rápidamente con ningún grado de calidad o confiabilidad a largo plazo. ¿Pero qué pasa con las impresoras basadas en diferentes diseños? Deben existir alternativas viables y adecuadas a la impresión rápida, ¿verdad?
Impresoras Delta: baratas, rápidas, pero imprecisas
Las impresoras Delta 3D están diseñadas específicamente para ser rápidas. Su cabezal de impresión liviano es más rápido y más controlable debido a su impulso inherentemente bajo. Además, el diseño delta utiliza menos componentes en comparación con otros dispositivos de bastidor de plataforma, lo que hace que su fabricación sea más económica. Las impresoras baratas y rápidas suenan ideales, pero ¿por qué no vemos suficientes?
Las impresoras basadas en el diseño Delta se comprometen demasiado en su búsqueda de velocidad. Los cabezales de impresión livianos incorporados hacen que sea imposible usar una extrusora de accionamiento directo. Mientras tanto, las limitaciones de la extrusora de Boden solo hacen que las impresoras delta no puedan manejar filamentos flexibles, lo que compromete su versatilidad.
Sin embargo, su mayor compromiso se presenta en forma de mala calidad de impresión, especialmente al imprimir formularios grandes distribuidos horizontalmente. Además, la calidad de impresión de la superficie lograda por Delta no se puede comparar con las cuerdas de cama. Esto se ve exacerbado por la cama circular que limita el tamaño de la mampostería y su tendencia general a sobresalir solo en ediciones largas.
Estas limitaciones son lo suficientemente graves como para que la industria de la impresión 3D de consumo relegue a las impresoras delta a una posición de nicho a pesar de su impresionante velocidad y rentabilidad. verificar Las mejores impresoras 500D para principiantes por menos de XNUMX dólares.
Impresoras CoreXY: la velocidad tiene un precio
Las impresoras más rápidas que existen se basan en la cinemática CoreXY. Este es un sistema de movimiento avanzado en el que la plataforma es en gran medida estacionaria, pero el cabezal de impresión más ligero se mueve muy rápidamente. A diferencia de las impresoras Delta, el diseño CoreXY mantiene la calidad al tiempo que permite el uso de una extrusora directa.
El único problema es que la extrema complejidad y los altos costos involucrados en este modelo hacen que estas impresoras sean inutilizables para los consumidores. Como tal, las impresoras CoreXY siguen restringidas a proyectos específicos de código abierto dirigidos a los entusiastas de la impresión 1000D. Esto no es sorprendente teniendo en cuenta que la impresora 2000D CoreXY promedio cuesta entre $XNUMX y $XNUMX solo en piezas.
Los fabricantes de impresoras 3D para el consumidor aún tienen que descubrir cómo hacer que esta tecnología sea asequible y lo suficientemente accesible para el usuario promedio. verificar Revisión de Ender 3 Pro: ¿Es la impresora XNUMXD más asequible?
Velocidad en impresoras 3D que no te puedes permitir
En resumen, la impresión 3D rápida es cara. Puedes conseguir una impresora Delta barata que funcione rápidamente en detrimento de la calidad y el tamaño del diseño, o puedes gastar una fortuna en una CoreXY. Ninguno de estos extremos se alinea bien con las demandas de los consumidores.
Es por eso que casi todas las impresoras 3D de consumo se basan en el diseño de la Prusa iXNUMX. Estas impresoras pueden ser lentas, pero aún así logran un buen equilibrio entre precio, características y rendimiento. La velocidad es una desafortunada víctima de las impresoras XNUMXD del mercado masivo. Ya puedes ver Una explicación de cómo funciona una impresora XNUMXD y sus características más importantes.
