Vodič za kupovinu 3D štampača

David Daković FAQ, Tehnologija Ostavite komentar

Saznajte kako da postavite prava pitanja da biste došli do najboljeg 3D štampača za vaše potrebe.

Sadržaj:

  1. Uvod
  2. Analiza vaših zahteva za 3D štampom
  3. Izbor odgovarajućeg materijala
  4. Utvrđivanje softverskih zahteva
  5. Dodatni hardverski zahtevi
  6. Zahtev za informacijama

1. Uvod

Kako se tehnologija 3D štampe razvija, kvalitet onoga što može da se postigne sa desktop 3D štampačem počinje da konkuriše mnogo skupljim industrijskim mašinama, dok se paleta materijala sve vreme širi.

Sve više kompanija razmatra kupovinu FDM (FFF – Fused Filament Fabrication) 3D štampača kao važan dodatak procesima proizvodnje. Tehnologija je idealna za primene kao što su vizualni i funkcionalni prototipovi, proizvodnja custom kalupa, pomagala u proizvodnji i upotrebnih delova.

Kako da izaberem odgovarajući ?

Ako ste novi u sferi 3D štampe, izbor na tržištu može biti preplavljujuć na prvu loptu. Različiti proizvođači  nude štampače raznih veličina, ugovora o održavanju, kompatibilnosti materijala i softvera uz široku paletu cena.

Možda već imate nekog iskustva sa 3D štampačima, ili imate već jedan kod kuće. I u tom slučaju, 3D štampač za radno okruženje trebalo bi da ispuni rigoroznije zahteve, kao što su nivo buke i bezbednost, kao i zahteve za tehničkom specifikacijom i proizvodnim parametrima koji su vam potrebni.

Kad podvučemo crtu, za vaš posao 3D štampač mora da bezbedno, pouzdano i uz optimalne troškove proizvodi korisne delove u okviru vaših potreba.

Ovaj vodič pokriva sve što bi trebalo da znate pre kupovine FDM štampača. Naučićete koje su najvažnije odlike koje bi trebalo da razmatrate kako biste doneli najbolju odluku sa što manje muke.

Na kraju, naćićete pregled pitanja koje bi trebalo da postavite prilikom odlučivanja koji 3D štampač najbolje odgovara vašim zahtevima. Ovaj prazan templejt možete da preuzmete i pošaljete dobavljačima.

2. Analiza vaših zahteva za 3D štampom

Pre nego što uđete u proces biranja hardvera, trebalo bi da razmotrite koliko stvari koje proizvodite mogu da se izrade na vašem novom 3D štampaču.

Da li ćete proizvoditi prototipove ili modele? Da li bi model trebalo da bude vizuelno privlačan ili funkcionalan? Da li vam je potrebno da štampate proizvodne serije? Ako imate ove informacije dostupne, odluku možete doneti na osnovu sledećih zahteva.

Radna zapremina

Kolika će biti najveća veličina modela koji ćete štampati? Svaki 3D štampač ima maksimalnu radnu zapreminu u kojoj može da radi. Ona određuje koji su najveći modeli koje može uređaj da izradi. Na primer, Ultimaker S5 ima radnu površinu 330x240mm i radnu visinu od 300mm.

Krupan kadar radne površine 3D štampača Ultimaker S5 sa završenim crvenim delovima.
Veća radna zapremina je idealna za proizvodnju malih serija i velikih objekata

3D štampač koji ima mogućnost proizvodnje velikih modela sa visokim standardima preciznosti i pouzdanosti obično zahteva i veću investiciju. Ali će vam uštedeti novac na duže staze u poređenju sa korišćenjem usluga podizvođača.

Još jedna prednost štampača sa velikom radnom pločom jeste da možete proizvoditi više komada odjednom. Ovo vam omogućava da proizvodite veće obime što će vam znatno uštedeti vremena nasuprot setovanja uređaja i skidanja modela pojedinačno.

Kvalitet štampe i brzina

Kvalitet štampe ima velikog uticaja na brzinu štampe. Izrada modela sa preciznim detaljima od 100 mikrona će trajati duže nego sa samo 300 mikrona.

Zbog prirode rada FDM 3D štampača, koji gradi sloj po sloj, debljina tog sloja određuje finoću površine izrađenog modela. Slično kao i rezolucija ekrana: Više piksela na ekranu (slojeva u štampi) više detalja ćete videti.

Krupan kadar radne površine 3D štampača Ultimaker S5 sa izrađenim plavim modelom ovalnog oblika s navojem na vrhu.
Štampa ovog dela sa 100 mikrona preciznošću daje glatku površinu zakrivljenih delova

Što je veći sloj to će „korak“ biti izraženiji na zaobljeni površinama modela i time njegova manja finoća. Da biste utvrdili koliku finoću štampač može da izvede, proverite u specifikacijama rezoluciju sloja ili minimalnu visinu sloja. Što je rezolucija veća, tj. debljina sloja manja, to štampač može da izradi više detalja.

Tipična debljina sloja kod FDM 3D štampača se kreće između 20 i 600 mikrona. Niža debljina sloja od 20 mikrona znači da vaš štampač može da se koristi za specifičnije primene, kao što je izrada kalupa za delove.

Imajte na umu da ne zahtevaju svi modeli najbolji kvalitet. Za prostu proveru uklapanja ili dimenzija prototipa, brži rad štampača je poželjniji. Kada podešavate model priliko pripreme za štampu u softveru kao što je na primer Ultimaker Cura, možete podesiti debljinu sloja i brzinu.

Štampa s više materijala

Ne mogu svi FDM 3D štampači da imaju iste mogućnosti kada je u pitanju štampa s više materijala ili proizvodnja kompleksne geometrije. To je zato što nemaju svi FDM štampači isti broj dizni.

Većina štampača ima samo jednu diznu i može da radi sa samo jednim materijalom (ili bojom) istovremeno. Ovo se zove „Pojedinačna ekstruzija“ (Single extrusion). Međutim, ako želite da koristite dve boje ili dva materijala istovremeno, potreban je uređaj sa „Dualnom ekstruzijom“ (Dual extrusion) ili „Multi ekstruzijom“.

Dualna ekstruzija vam daje veliku prednost omogućavajući vam da koristite poseban materijal za potporu. 3D štampač ne može štampati delove u vazduhu, tako da ukoliko model ima bilo kakva nadvišenja ili konzole, potrebna je potpora. Štampanje potpore od PVA (polivinil alkohol) materijala omogućava vam da kreirate izuzetno kompleksne delove i lako se uklanja jer se rastvara u vodi i može bezbedno da se ukloni u konvencijalni odvod.

Da bi se radilo efektivno i pouzdano s PVA materijalom potrebna je odvojena dizna od one koja se koristi za izgradnju modela, zato se uverite da 3D štampač koji uzimate ima ovu opciju. Ultimaker 3D štampač koristi brzo izmenjive korove što vam omogućava da menjate dizne za svega par sekundi ako želite postavku za rad s PVA materijalom.

Pogled iz ptičije perspektive na 3D štampač Ultimaker S5 u radu.
Model u izradi sa PLA i PVA dualnom štampom. Beli PVA materijal služi kao potpora prilikom štampe, a kasnije se rastvara u vodi.

Sažetak poglavlja

Važna pitanja koja bi trebalo da razmotrite:

  • Koja je minimalna radna zapremina neophodna za vašu veličinu delova?
  • Koji je nophodan kvalitet štampe?
    • 400 – 600 mikrona debljina sloja = manje detalja, veća brzina
    • 200 – 400 mikrona debljina sloja = osrednji detalji, osrednja brzina
    • 20 – 200 mikrona debljina sloja = visoki nivo detalja, niža brzina
  • Da li mi je potreban štampač s dualnom ekstruzijom?
  • Da li štampač radi pouzdano s PVA materijalom?

3. Izbor odgovarajućeg materijala

Iako FDM materijali za 3D štampače (Filamenti) koštaju svega par centi po gramu, važno je da znate koji materijal će odgovarati karakteristikama modela koji želite da izrađujete.

Najčešće korišćeni materijal za FDM 3D štampače je plastika na bazi kukuruznog skroba pod nazivom PLA. Ovo je sjajan materijal za bazične izrade, posebno za vizuelne prototipove. Ponekad je potrebno da materijal ima određena mehanička svojstva kao što su fleksibilnost, čvrstina ili toplotna otpornost.

Zato što za uspešnu štampu različiti materijali zahtevaju različite mogućnosti 3D štampača, kao što su temperatura dizne, temperature radnog stola ili ekstra jake komponente, nisu svi štampači u mogućnosti da izađu u susret ovim zahtevima.

U tabeli Materijali i svojstva smo sumirali svojstva nekih od uobičajenih materijala za 3D štampu, pri čemu svi mogu da se koriste na Ultimaker 3D štampačima.

TAB. 1. Materijali i svojstva
MATERIJALSVOJSTVA
PLA
(polylactic acid)
Odličan završni sloj i nivo detalja. Mehanička svojstva nisu pogodna za neke funkcionalne primene.
ABS
(acrylonitrile butadiene styrene)
Jak, rastegljiv materijal otporan na habanje i sa tolerancijom na toplotu.
Nylon
(polyamide)
Jak a fleksibilan, sa dobrom otpornošću na hemikalije, udar i abraziju.
CPE
(copolyester)
Izdržljiv i fleksibilan materijal sa svetlucavim finišom i dobrom otpornošću na udare i toplotu.
PC
(polycarbonate)
Jak i čvrst materijal otporan na temperature do 110˚C.
TPU
(thermoplastic polyurethane)
Fleksibilan materijal za delove sa svojstvima gume. Dobre otpornosti na udar i habanje.
PP
(polypropylene)
Istrajan materijal s visokom otpornošću i otporom na zamor materijala, čime zadržava oblik nakon torzije, savijanja ili ugibanja.
PVA
(polyvinyl alcohol)
Vodorastvorljivi materijal koji se koristi za izradu podrške prilikom 3D štampe nadvišenja i konzola koji se rastapa u vodi.

Otvoreni sistem za filamente

Jedna stvar na koju bi trebalo da obratite pažnju prilikom izbora 3D štampača jeste ta da nisu svi štampači kompatibilni sa svim materijalima. Neki brendovi štampača su ograničeni da koriste samo materijale tog brenda dok neki štampači mogu da rade sa samo jednim ili dva materijala.

Ultimaker materijali su svi testirani i optimizovani da rade dobro sa Ultimaker štampačima. Međutim, Ultimaker štampači imaju sistem otvoren za filamente, što zanči da na njemu možete raditi sa filamentima drugih proizvođača.

Neki brendovi će vas ograničiti da radite samo s njihovim materijalima, to bi trebalo da proverite s prodavcem.

Sažetak poglavlja

Važna pitanja koja bi trebalo da razmotrite:

  • Koja svojstva su potrebna za moj 3D štampani model?
  • Koji materijali su potrebni za moj projekat?
  • Da li će mojim modelima biti potrebna potpora?
  • Koje boje mi je potreban materijal?
  • Koji 3D štampači su kompatibilni sa ovim materijalima?

4. Utvrđivanje softverskih zahteva

Da biste radili sa 3D štampačem potreban je dodatni softver. Jednom nakon što ste obezbedili 3D model, bilo putem dizajniranja u CAD softveru ili 3D skeniranjem, potrebno je model pripremiti za 3D štampu.

Ovo se radi uz pomoć softvera za pripremu za štampu, slajsing softvera (Slicing software). Ovaj softver konvertuje vaš 3D model u slojeve nakon čega ga šalje na štampu u formatu koji 3D štampač razume. Neki softveri su vezani za određeni brend dok su drugi, kao na primer Ultimaker Cura, otvoreni za korišćenje više brendova 3D štampača.

Ovaj softver bi trebalo da bude intuitivan i prost za korišćenje. Softver sa osnovnim profilima materijala i vaš 3D štampač bi trebalo da vam olakšaju početak korišćenja. Ovo znači da ne morate da kalibrišete vaš uređaj i unosite puno podataka (Na primer koju temperaturu bi trebalo da dostignu dizna i radna površina). Što budete bili iskusniji u radu s vašim štampačem, biće vam važno da vam softver pruža mogućnost da fino štelujete podešavanja za štampu.

Izgled Ultimaker CURA softvera za pripremu za 3D štampu sa uvezenim modelom.
Ultimaker CURA softver za pripremu za štampu.

Upravljanje procesom štampe

Vaš izabrani softver bi trebalo da vam pruža uvid u proces štampe u svakom trenutku. Neki 3D štampači pružaju samo informacije na ugrađenom displeju, što znači da morate da odete do uređaja da biste proverili status izrade.

Veoma je važno da svaka greška bude uočena što ranije da bi proces proizvodnje tekao što bolje. Informacije o toku proizvodnje bi trebalo da budu dostupne i sa udaljenih lokacija putem softvera ili mobilne aplikacije. Neki štampači imaju ugrađenu kameru tako da možete proveriti rad vašeg uređaja i sa većih udaljenosti.

Sažetak poglavlja

Važna pitanja koja bi trebalo da razmotrite:

  • Koji softver dolazi uz štampač?
  • Da li su potrebne dodatne licence za više korisnika?
  • Koji su formati softverskog 3D modela podržani?
  • Da li uz softver dolaze prekonfigurisani profili materijala i štampača?
  • Mogu li se napraviti custom profili?
  • Koja napredna podešavanja mogu da se menjaju?
  • Da li se proces štampe može pratiti i izvan lokacije gde se nalazi 3D štampač?

5. Dodatni hardverski zahtevi

Na početku ovog vodiča razmatrali smo osobine 3D štampača potrebne za izradu određenih tipova delova. Međutim, postoje i drugi delovi hardvera koje bi trebalo da razmotrite a koji utiču na kvalitet štampanih delova i način na koji radi vaš uređaj.

Otvoreni ili polu-zatvoreni štampač

Kod FDM 3D štampača, plastični materijal se topi i nanosi u tankim slojevima jedan preko drugog. Ova tehnika je osetljiva na temperaturu i kada se temperatura u štampaču spušta naglo može doći do deformacije na modelu koje se zove „warping“ (uvijanje). Da bi se ovo ograničilo, izaberite zatvoren ili polu-zatvoren štampač sa bočnim stranicama. Ovo će umanjiti gubitak toplote i smanjiti temperaturne promene. Kod štampača bez bočnih stranica češće dolazi do deformacije modela prilikom izrade.

Vrsta radne površine (Build plate)

Takođe bi trebalo da razmotrite radnu površinu, površinu na kojoj se lepi prvi sloj. Nemaju svi materijali istu adheziju na sve vrste podloga, zbog čega je dobro da izaberete 3D štampač koji ima opciju zamene radnog stola ili nanošenja folija na radnu površinu koje pomažu adheziju određenih materijala. Da biste ovo odredili proverite kompatibilnost materijala sa štampačem. Izmenjive radne stolove je mnogo lakše održavati, što je važno za dobru adheziju.

Ultimaker S5 3D štampač i laptop na kojem je pokrenut Ultimaerk CURA softver za pripremu za štampu u otvorenom kancelarisjkom prostoru.
Ultimaker S5 u kancelarijskom okruženju.

Pozicioniranje 3D štampača

Gde planirate da instalirate uređaj? FDM je čista i bezbedna tehnologija koja ne zahteva zaštitnu odeću ili druge predostržnosti dalje od obične kancelarijske ili radioničarske ventilacije. Potražite precizne instrukcije o ventilaciji informacije u dokumentu o bezbednosti materijala.

Međutim, zvuk rada uređaja i dizajn mogu da ga učine manje pogodnim za kancelarijsko okruženje. Zvuk prilikom rada štampača iznad 60 decibela nije preporučljiv za ovakva okruženja.

Upotreba bez nadzora

Kada želite da izradite veće modele, ili ako želite da maksimizirate vreme dostupnosti 3D štampača za rad, moraćete da ga ostavite da radi i van radnog vremena.

Zbog toga je važno da proverite da li uređaj dolazi sa deklaracijom o bezbednosti. Ovaj dokument bi trebalo da naglasi bezbednosne standarde i testiranja izvršena na štampaču. Na primer, Ultimaker dostavlja „Deklaraciju o bezbednoj profesionalnoj upotrebi bez nadzora“ za modele Ultimaker S5. Ultimaker 3 i Ultimaker 2+ štampače.

Konekcija

3D štampači podržavaju različite konekcije putem kojih se šalje model na štampu, upravlja štampačem ili nadgleda izrada. Pored eternet i USB konekcije, poslednja generacija štampača podržava i WiFi olakšavajući rad s različitih stanica.

Sažetak poglavlja

Važna pitanja koja bi trebalo da razmotrite:

  • Da li je štampač otvoren, polu-zatvoren ili zatvoren?
  • S kakvim radnim stolom (Build plate) dolazi uređaj?
  • Da li je 3D štampač pogodan za kancelarijsko okruženje?
  • Koji nivo buke proizvodi u radu?
  • Koje vrste konekcija podržava?

6. Realni raspoloživi kapacitet 3D štampača i podrška

Kada je potrebno da se oslonite na 3D štampač u svom poslovanju, maksimalna raspoloživost uređaja za proizvodnju i realni raspoloživi kapacitet su veoma važne metrike. Bilo kakav kvar i održavanje znače neraspoloživost uređaja za rad i to ima negativne efekte na poslovne operacije.

Zbog toga su visok kvalitet i brza lokalna podrška jako važni. Lokalni distributer može vam obezbediti obuku, povremeno održavanje i brza rešenja u slučaju kvarova.

Na tržištu postoji puno različitih brendova i štampača. Važno je izabrati proizvođača koji ima mrežu podrške koji pokriva vašu lokaciju i ima veliko iskustvo u proizvodnji 3D štampača. Ovo obezbeđuje kontinuitet, kao što je kontinuirani razvoj softvera i firmvera i dostupnost rezervnih delova na dug rok.

Sažetak poglavlja

Važna pitanja koja bi trebalo da razmotrite:

  • Kakvu reputaciju ima brend 3D štampača?
  • U kojim regijama je proizvođač aktivan?
  • Da li proizvođač ima globalnu mrežu s distributerom u mom okruženju?
  • Da li distributer nudi obuku na lokaciji? Koji su dodatni troškovi?
  • Da li brend ima aktivnu online komunu?
  • Da li distributer nudi ugovor o održavanju? Koji su dodatni troškovi?
  • Šta se podrazumeva pod održavanjem?
  • Da li mogu da sam uradim osnovno održavanje, kao što su čišćenje glave za štampu i kalibracija?
  • Da li je štampač kompatibilan samo s materijalima tog proizvođača ili može da koristi i materijale trećeg lica?
  • Da li su studije slučaja drugih korisnika dostupne?

7. Zahtev za informacijama

Pitanja sastavljena u ovom upitniku su namenjena da istražite opcije i razgovarate s različitim dobavljačima. Na ovaj način možete uporediti 3D štampače i napraviti vašu kratku listu izbora? Takođe možete zamoliti distributera da vam pošalje uzorak kao deo vašeg procesa selekcije.

Kada jednom suzite izbor, možete iskoristiti tabele u nastavku da dobijete sve informacije od distributera ili da kreirate formular i da ga zamolite da popuni.

U primeru koji možete pogledati u nastavku popunili smo formular s podacima za Ultimaker uređaje. Prazan upitnik možete preuzeti na linku u prethodnom pasusu.

Tada možete uporediti glavne odlike 3D štampača i doneti vašu konačnu odluku.

Potrebne korisničke specifikacije:

Minimalna zahtevana radna zapremina (npr: 150x150x150mm):

• Zahtevani kvalitet štampe (npr: 50 mikrona)
• Potrebna dualna ekstruzija?DA/NE
• Da li je potrebna dodatna dizna za PVA?DA/NE
• Da li je potrebno grejanje radne ploče?DA/NE
• 3D štampač bi trebalo da bude kompatibilan sa sledećim materijalima:

Pitanja za distributera:

Štampač Ultimaker štampači
Brend štampača i tip Ultimaker, FDM 3D štampač
Cena Ultimaker 2+: od 2.128,7€ Ultimaker 3: od 3.311,3€ Ultimaker S5: Od 6.140,0€ Cene su bez PDV-a
Softver Ultimaker softver
Koji softver dolazi uz uređaj? (Podržani OS) Ultimaker Cura (MacOS, Windows i Linux)
Da li su potrebne dodatne licence za softver? Ne, Ultimaker Cura je besplatan softver
Koji formati 3D modela su podržani? STL, OBJ, X3D, 3MF
Da li mogu da se kreiraju profili za štampu? Da, custom podešavanja mogu da se sačuvaju za lakšu upotrebu u budućnosti.
Koja podešavanja mogu da se menjaju? Postoji preko 300 podešavanja s mogućnostima promene, uključujući materijale, ispunu, potporu, hlađenje i još mnogo toga.
Hardver Ultimaker hardver
Da li je 3D štampač otvoren, poluzatvoren ili zatvoren? Poluzatvoren sa radnom komorom zatvorenom s 4 strane
Koji tipovi radnih stolova su dostupni? Stakleni
Kada bi trebalo da se radi održavanje uređaja? Mesečno, kvartalno i godišnje (pogledajte ultimaker.com)
Da li mogu samostalno da radim održavanje, kao što su čišćenje glave za štampu i kalibracija? Da
Koju dokumentaciju o bezbednosti obezbeđuje proizvođač? Informacije o bezbednosti u uputstvu za korišćenje, plus EC deklaraciju o usklađenosti, VPAT sertifikat, CB sertifikat, Deklaraciju o bezbednoj nenadgledanoj upotrebi i dokument od bezbednosti materijala (pogledajte ultimaker.com)
Radni prostor Ultimaker radni prostor
Da li je uređaj pogodan za upotrebi u kancelariji? Da
Koji je nivo buke uređaja? Do 50dBA
Koji protokoli su dostupni za prenos podataka? (Npr: WiFi, Eternet, USB) Wi-Fi, LAN, USB za Ultimaker S5 i Ultimaker 3, SD kartica za Ultimaker 2+
Kako se može nadgledati proces izrade? Da li može remote? Ultimaker 3D štampači s dostupnom mrežom nude nadzor putem Cura Connect i Ultimaker App (uključujući live feed putem kamere)
Proizvođač Ultimaker
Koliko dugo je proizvođač na tržištu? Od 2011. godine.
Da li proizvođač ima globalnu mrežu sa servisnim partnerima u ovoj geografskoj oblasti? Ultimaker ima globalnu mrežu distributera i servisa (pogledajte ultimaker.com)
Da li distributeri vrše obuku u prostorijama kupca? Koji su dodatni troškovi? Da, pitajte vašeg lokalnog Ultimaker distributera za detalje.
Da li brend ima aktivnu online komunu? Da, sa preko 40.000 članova spremnih da podele svoje znanje i najbolje prakse.
Da li distributer daje opciju ugovora o održavanju? Koji su dodatni troškovi? Ugovori o održavanju nisu obavezni za Ultimaker partnere. Pitajte vašeg lokalnog distributera za informacije.
Da li je 3D štampač kompatibilan samo sa materijalima tog brenda ili mogu da se koriste i materijali treće strane? Ultimaker nudi paletu materijala optimizovanih za njegove uređaje, ali se mogu koristiti i materijali drugih proizvođača.

Da li planirate da nabavite 3D štampač ali ne možete da se odlučite?

Javite se ili svratite u 3D Republiku da zajedno pokušate da nađete pravo rešenje za vas.

KONTAKT

Leave a Reply

Vaša email adresa neće biti prikazana javno Označena polja su obavezna *