roboforum.ru

Все мы, Аддитивисты Третьего Измерения, однажды спрашиваем себя: почему в мире так мало FGF принтеров с рабочим объёмом более 10 кубометров и производительностью более 5кг в час?
Ответ вроде прост: потому что создание такого принтера сопряжено с приличными сложностями разного характера.
И всё же примеры есть, и их, как оказалось, не так уж и мало.
Проанализировав все известные нам установки, мы с группой товарищей решили построить свой FGF Принтер с рабочим объёмом 25-30куб.м и производительностью 12-17кг в час.
Здесь я буду публиковать наши достижения и неудачи.
Мы рады каверзным вопросам и конструктивной критике от профильных специалистов.
Желающие присоединиться к проекту пишите в личку или +79209765552 ватсап

А зачем? что на нём печатать?

1) Заготовки для последующего фрезерования
2) Объёмные декорации (вывески, реклама, праздники, свадьбы, концерты и т.п.)
3) Сооружения для ландшафтного дизайна (лавки, урны, беседки, перголы, габионы и прочее)
4) Лодки, катамараны
5) Диффузоры / Инфузоры для аэротруб.
6) Ёмкости для воды (пруды, бассейны, септики)
7) Погреба - моноблоки
8) Архитектурные элементы (декоративные и вспомогательные).

Список можно продолжать.
Мы его подкорректируем, как только начнём натурные испытания.

запас попкорн.
Начните с изготовления материала это отдельное развлекалово на годик.

однажды спрашиваем себя: почему в мире так мало FGF принтеров с рабочим объёмом более 10 кубометров и производительностью более 5кг в час?

однажды отвечаю:
12-17кг = 12000 - 17000г / час = 200 - 283г / мин = 3.3 - 4.7 г / сек
это мизер, которые давит любой самый лажовый экструдер прутка 1.75мм даже через тонюснькое сопло 0.4 мм
а нормальное ограничения по расходу для экструдера это 12-15 кубиков (для abs 1mm^3 ~1 грамм).
далее переходим к расчёту:

я взял пруток 1.75мм , 3мм и гипотетические 5мм
как видно для обычного линейного укладывания такого объёма материала требуется очень высокая скорость, которую на расстоянии 2м вы не получите чисто механически (инерционность системы не позволит), а поэтому приводим все к скоростям реальным ,
например 100мм/с

с такой приведенной скоростью получаем объёмы экструзии 28 , 42 и 141 кг/ч (соответственно для прутка@высота_слоя/ширина_укладки 1.75@0.25/0.4 , 3@0.3/0.5 , 5@0.5/1.0 )
казалось бы все шикарно...

а теперь посмотрим на реальность.
вот простая модель : кубик 100x100x100 это ровно 1кг пластика при 100% заливке.
так вот он будет печататься 31+ час

при этом у меня очень быстрый принтер. скорости 200мм/с по периметру и 300мм/с по заполнению



вот такой реальный коэфициент.
когда я смотрю на эти расчёты мне порой кажется что я где то ошибся, но проверил себя много раз, и опыт показывает что катушки 3кг хватает на 3 дня при непрерывной печати.

Так вы под мелкие сопла расчёты делали... а на подобных монстрах 5-10мм и более "соплюшки" ставят... и гранулят напрямую в "печатную смесь" перерабатывается

и что?
это я для сравнения посчитал.
пропорции коэфициента отношения скорости просто выдавливания и выдавливания по заданной траектории все равно сохраняются.

Расчёты кажутся бессмысленными.
При той же скорости печати, увеличив экструзию в 100 раз за счёт большого сопла, получится в 100 раз быстрее печатать.
И твоя модель вместо 31 часа, будет печататься всего пол часа.
Тут ограничение будет от того с какой скоростью сможет кататься трёхметровая кранбалка с киловаттным шнековым экструдером и бункером с пластиком.

не угадал
увеличив экструзию в 100 раз мы не получим увеличения скорости печати ни на 1%
если кепингом (ограничивающим фактором) является не производительность экструдера,
а она очень редко когда включется (мало кто имеет такую скорость механики).
И пилить будет точно так же как и экструдер в 100 раз менее производительный.

Скорость поднять можно, как раз из за увеличения диаметра сопла но не из за производительности экструдера (о ней вообще нет смысла говорить), а из за загрубления качества (увеличение толщины слоя и ширины укладки), из за этого суммарный путь траектории будет просто короче.

Но при этом нужно говорить не о производительности печати, а о ее качестве.

Добавлено спустя 59 минут 26 секунд:
вот так думаю понятнее:
увеличение скорости печати дает линейную обратную пропорцию времени печати.
а вот загрубление (увеличение высоты слоя), дает обратную экспоненту,
из чего следует что крайне выгодно ускорять печать именно через загрубление качества и почти без смысла гнаться за скоростью укладки.

Примерно к таким же выводам пришли и мы.
Само название "крупноформатная печать" не подразумевает кратное увеличение дебета пластика (производительности экструдера и увеличение диаметра сопла), а зря.
Поэтому, как справедливо предположил коллега Мур, мы решили двигать по осям X и Y экструдер, Который плавит гранулят.
Правда, для обеспечения дебета 12-17 кг/час решено было взять экструдер мощностью 8кВт (движок:5,5кВт + нагреватели:2,5кВт)

Добавлено спустя 1 час 16 минут 51 секунду:

setar писал(а):опыт показывает что катушки 3кг хватает на 3 дня при непрерывной печати.

Я попытался сделать расчёт, исключив упоминание филамента (диаметр, длину прутка):

setar писал(а)::) не угадал
увеличив экструзию в 100 раз мы не получим увеличения скорости печати ни на 1%

я не про теоретическую пиковую производительность, а про фактически полученную.
если мы по факту выдавливаем 200 мм3/с за счёт большого сопла то и время печати модели радикально меньше.

ЗЫ
я вобще возлагаю большие надежды на крупноформатную печать
всё жду когда придумают крупноформатное сопло с корректировкой
это с соплом 0.3 приходится мириться с тем что слои ложаться колбасками, а когда сопло допустим 10 мм, а высота слоя 5 мм мы уже можем корректировать форму этой колбаски на лету как хотим.
грубо говоря сделать вокруг сопла вращающийся "щиток" который будет следовать по внешнему периметру и размазывать пластик чтобы поверхность была плоская.

А для экономии пластика печатать через сопло в виде вращающегося дуршлага, чтобы колбаска пластика получалась не монолитная, а с воздушными полостями.
Иначе хочешь распечатать грубо говоря бабу с веслом, а весить она либо будет 100кг, потому что толщина стенки 10 мм т.к. сопло 10мм,
либо лёгкая, с стенкой 1мм, но неделю печататься потому что сопло 1мм.

Опять же подогрев перед соплом проще сделать, локально плавить предыдущий слой для лучшего сцепления.

Да и сопло в таких масштабах можно сделать уже динамически изменяющим свой диаметр.
Как 6 гранный кримпер, из 6 секторов. хош 10 мм, хош - 5.

При всём уважении, "200мм3/сек" это чуть больше одной тонны в час.

Taymir76 писал(а):нагреватели:2,5кВт

не забудьте ещё вентилятор мощный, которые будет сдувать эти киловатты куда-то, чтобы моделька не растеклась как сопля)))
и остужать придётся явно сильнее чем в мелких принтерах, моделька весом 10 грамм сама себя не раздавит, а если там суммарно 10 кг набралось, то нижние тёплые слои будут очень сильно хотеть расплющиться под таким весом.

Myp писал(а):если мы по факту выдавливаем 200 мм3/с за счёт большого сопла то и время печати модели радикально меньше.

да нет же
мы и до этого не упирались в производительность экструдера.
мы тупо не сможем так давить потому что будет некуда -система еще не спозиционаровалась на требуемое место.

Добавлено спустя 14 минут 34 секунды:

Taymir76 писал(а):Поэтому, как справедливо предположил коллега Мур, мы решили двигать по осям X и Y экструдер, Который плавит гранулят.
Правда, для обеспечения дебета 12-17 кг/час решено было взять экструдер мощностью 8кВт (движок:5,5кВт + нагреватели:2,5кВт)

Ууу... И вы туда же.
История людей не учит, или они ее не изучают.
До Вас таких строителей экструдеров переплавляющих "на лету" была туева хуча, самых громких только штук 10.
И где они все? Почему мы не печатаем из гранул - удобно же ???
Как Вы считаете - эта мысль только к Вам в голову пришла или уже были попытки? изучите их:

https://reprap.org/wiki/GranuleExtruder
https://reprap.org/wiki/Granule_Extruder_Team
http://blog.reprap.org/2008/12/well-tha ... -work.html

ну и история стартапа makibox , тут на форуме тоже есть и ожидания и результат.

Добавлено спустя 10 минут 30 секунд:

Taymir76 писал(а):Я попытался сделать расчёт, исключив упоминание филамента (диаметр, длину прутка):

Давайте исходники таблички, я вообще не понял как вы перешли с массы погонного метра к производительности экструдера в кг/час
у вас расчётная производительность ошибочно рассчитана на 4-5 прядков

setar писал(а):Давайте исходники таблички, я вообще не понял как вы перешли с массы погонного метра к производительности экструдера в кг/час
у вас расчётная производительность ошибочно рассчитана на 4-5 прядков

Рекомендую менять значения только в жёлтых ячейках.
Производительность Вашего принтера я взял из Вашего сообщения (3кг за 3-ое суток)
Производительность своего экструдера я взял из ТТХ своего экструдера (http://plasttek.net/product/sem-30-28-e ... shnekovyj/)

Добавлено спустя 48 минут 19 секунд:

Myp писал(а):

Taymir76 писал(а):нагреватели:2,5кВт

не забудьте ещё вентилятор мощный, которые будет сдувать эти киловатты куда-то, чтобы моделька не растеклась как сопля)))
и остужать придётся явно сильнее чем в мелких принтерах, моделька весом 10 грамм сама себя не раздавит, а если там суммарно 10 кг набралось, то нижние тёплые слои будут очень сильно хотеть расплющиться под таким весом.

Ситуация с охлаждением заготовки ещё более мрачная, так как нагреватели (2,5кВт) служат только для настройки потока, а основной нагрев происходит от трения и сжатия шнеком (5.5кВт).
Т.е. с заготовки надо снимать нагрев, произведённый нагревателем мощностью 7кВт.

Ааа - желтое это то что с потолка взято

не поленился, сделал табличку для вас.
желтое = исходные данные, зеленые вычисляемые поля.
а красным я выделил таргет поле, для того чтобы получить заданную производительность по экструдеру (поскольку не знаю диаметр исходного прута и скорость подачи его в экструдер)

получается что тестовый кубик 100x100x100 мм с вашими параметрами (сопло 10мм, расход экструдера 18.88кг/ч, высота слоя 3мм, ширина укладки 10.7мм) будет печататься 43+ часа 5.5 мин (исправил ошибку)

наслаждайтесь расчётами :


Добавлено спустя 1 минуту 52 секунды:

Taymir76 писал(а):Производительность Вашего принтера я взял из Вашего сообщения (3кг за 3-ое суток)

вы путаете производительность экструдера с производительностью принтера (которая ограничена скоростью укладки)

Добавлено спустя 56 минут 41 секунду:
ошибку нашел, размерность у меня в формулах г/час а подписи кг/ч
поставил коэфициент (/1000), теперь похоже на правду.