3D प्रिंटर इतने धीमे क्यों होते हैं?

पिछले कुछ वर्षों में 3डी प्रिंटिंग सस्ती और विश्वसनीय हो गई है। पीएलए और पीईटीजी जैसी शुरुआती अनुकूल सामग्री ने घरेलू निर्माण को पहले की तुलना में अधिक सुलभ बना दिया है। दुर्भाग्य से, वास्तविक 3डी प्रिंटिंग प्रक्रिया बहुत धीमी गति से बनी हुई है, कई मामलों में कई दिनों की छपाई की आवश्यकता होती है।

3D प्रिंटर अभी भी अपने व्यवसाय के बारे में हिमनद गति से क्यों चलते हैं, जबकि वे उपभोक्ताओं के लिए एक दशक से अधिक समय से उपलब्ध हैं?

इसका उत्तर 3D प्रिंटिंग को व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य बनाने के पीछे इंजीनियरिंग और उत्पादन चुनौतियों में निहित है। आइए इन चुनौतियों और एक आशाजनक तकनीक पर एक नज़र डालें जो सभी के लिए 3डी प्रिंटिंग को तेज़ बना सकती है।

बेड-स्लिंगर्स को तेजी से आगे बढ़ना पसंद नहीं है

पहला सुराग एक विशिष्ट उपभोक्ता 3D प्रिंटर की उपस्थिति में ही निहित है। 3डी प्रिंटर के लिए अमेज़ॅन की खोज करने से ऐसे परिणाम मिलते हैं जो एक दूसरे से लगभग अप्रभेद्य दिखते हैं। यह प्रूसा i3 डिज़ाइन पर आधारित उपभोक्ता 3D प्रिंटर का एक दुर्भाग्यपूर्ण उप-उत्पाद है। बड़े पैमाने पर सस्ते प्रिंटर बनाने के लिए स्पष्ट रूप से कोई बेहतर तरीका नहीं है। दुर्भाग्य से, लागत-दक्षता की यह खोज गति की कीमत पर आती है।

ऐसा क्यों है, इसे समझने के लिए आइए प्रूसा i3 मोशन सिस्टम पर एक नज़र डालते हैं।

आपका औसत उपभोक्ता-ग्रेड 3D मुख्य रूप से सस्ता है क्योंकि यह सरल है। यह सादगी उनकी गति प्रणाली तक भी फैली हुई है। उदाहरण के लिए, एक्स-अक्ष में वी-स्लॉट एल्यूमीनियम एक्सट्रूज़न की लंबाई के साथ चलने वाला प्रिंट हेड शामिल है। जेड-अक्ष, बदले में, पूरे एक्स-अक्ष असेंबली को ऊपर और नीचे ले जाता है। यह बहुत अधिक वजन की तरह लग सकता है, लेकिन यह एक बड़ी चिंता का विषय नहीं है क्योंकि 3D प्रिंटर Z-अक्ष के साथ बार-बार चलते हैं और एक बार में मिलीमीटर का केवल एक अंश।

हालाँकि, ऐसे प्रिंटरों का Y-अक्ष सेटअप निश्चित रूप से उप-इष्टतम है। इस खराब धुरी को पूरे बिस्तर को हिलाने का हरक्यूलियन कार्य सौंपा गया है, जो कि 3D प्रिंटर में सबसे भारी घटक भी होता है। तेजी से प्रिंट करने के लिए, आप आदर्श रूप से चाहते हैं कि चलने वाले घटक यथासंभव हल्के हों। माइक्रोमीटर की शुद्धता को बनाए रखते हुए, 150 ग्राम वजन के प्रिंट हेड को जल्दी से स्थानांतरित करना पहले से ही मुश्किल है।

अब, इसके बजाय 1.5 किग्रा बिस्तर के साथ ऐसा करने की कल्पना करें। आश्चर्य नहीं कि प्रूसा i3 डिज़ाइन को नियोजित करने वाले 3D प्रिंटर को बोलचाल की भाषा में इस कारण से बेड-स्लिंगर नाम दिया गया है।

क्या होता है जब आप वैसे भी तेजी से प्रिंट करते हैं?

हमने पता लगा लिया है कि आपका औसत 3D प्रिंटर धीमा क्यों है। लेकिन क्या होगा अगर हम प्रिंट गति और त्वरण पर फर्मवेयर सीमा को वैसे भी तेजी से प्रिंट करने के लिए अक्षम कर दें? बहुत तेजी से चलने की लागत स्टेपर मोटर्स पर जबरदस्त तनाव डालने और उन्हें ज़्यादा गरम करने से परे है। एक कमजोर मोटर और भारी बिस्तर के जिद्दी द्रव्यमान के बीच लड़ाई में प्रिंट गुणवत्ता पहली दुर्घटना है। यह तेजी से छपाई से जुड़े अत्यधिक कंपन के कारण बजने या भूत के रूप में प्रकट होता है।

चरम मामलों में, 3D प्रिंटर घटक समय के साथ स्वयं को ढीला कर सकते हैं। हालांकि स्क्रू को फिर से कसना आसान है, प्रूसा i3-स्टाइल पर तेजी से प्रिंट करने से अक्सर मोशन कंपोनेंट्स पर अपरिवर्तनीय गिरावट आती है। इस तरह के प्रिंटर के मोशन सिस्टम में इस्तेमाल होने वाले सस्ते वी-स्लॉट रोलर्स सबसे ज्यादा प्रभावित होते हैं। एल्युमीनियम एक्सट्रूज़न पर वी-आकार की पटरियों के साथ चलने वाले प्लास्टिक के पहिये तेजी से छपाई की गति के अधीन होने पर काफी खराब हो जाते हैं।

प्रूसा i3 डिज़ाइन पर आधारित विशिष्ट 3D प्रिंटर किसी भी गुणवत्ता या दीर्घकालिक विश्वसनीयता के साथ तेजी से प्रिंट नहीं कर सकता है। लेकिन विभिन्न डिज़ाइनों के आधार पर प्रिंटर के बारे में क्या। तेजी से छपाई के लिए उपयुक्त कुछ व्यवहार्य विकल्प होने चाहिए, है ना?

डेल्टा प्रिंटर: सस्ता और तेज़, लेकिन गलत

डेल्टा 3डी प्रिंटर जमीन से ऊपर तक तेज होने के लिए डिजाइन किए गए हैं। उनका लाइट प्रिंट हेड अपनी कम गति के कारण तेज और अधिक नियंत्रणीय है। इसके अलावा, डेल्टा डिज़ाइन अपने बेड-स्लिंगर समकक्ष की तुलना में कम घटकों का उपयोग करता है, जो इसे निर्माण के लिए और भी सस्ता बनाता है। ऐसे प्रिंटर जो सस्ते होने के साथ-साथ तेज ध्वनि वाले भी हैं, लेकिन फिर हम उनमें से पर्याप्त क्यों नहीं देखते हैं?

डेल्टा डिज़ाइन पर आधारित प्रिंटर गति की खोज में बहुत समझौता करते हैं। उनके कॉम्पैक्ट और हल्के प्रिंट हेड डायरेक्ट ड्राइव एक्सट्रूडर को लागू करना असंभव बनाते हैं। हमारे में इस तकनीक के बारे में और जानें डायरेक्ट ड्राइव एक्सट्रूडर गाइड. इस बीच, यह बोडेन-ओनली एक्सट्रूडर प्रतिबंध डेल्टा प्रिंटर को लचीले फिलामेंट्स को संभालने में असमर्थ बनाता है, जो उनकी बहुमुखी प्रतिभा को नुकसान पहुंचाता है।

हालांकि, उनका सबसे बड़ा समझौता कम प्रिंट गुणवत्ता के रूप में आता है, खासकर बड़े मॉडल को प्रिंट करते समय जो क्षैतिज रूप से फैले हुए हैं। इसके अलावा, डेल्टा द्वारा हासिल की गई सतह प्रिंट गुणवत्ता बेड-स्लिंगर्स से तुलनीय नहीं है। यह सर्कुलर बेड द्वारा और बढ़ा दिया जाता है जो बिल्ड वॉल्यूम को सीमित करता है, और उनकी सामान्य प्रवृत्ति केवल लंबे प्रिंटों पर उत्कृष्टता प्राप्त करने के लिए होती है।

उपभोक्ता 3डी प्रिंटिंग उद्योग के लिए ये सीमाएं इतनी गंभीर हैं कि उनकी प्रभावशाली गति और लागत-प्रभावशीलता के बावजूद डेल्टा प्रिंटर को एक विशिष्ट स्थान पर पहुंचा दिया है।

CoreXY प्रिंटर: गति एक कीमत पर आती है

आसपास के सबसे तेज प्रिंटर CoreXY किनेमेटिक्स पर आधारित हैं, जैसा कि हमारे में बताया गया है वोरॉन 3डी प्रिंटर के लिए शुरुआती गाइड. यह एक परिष्कृत गति प्रणाली है जहां बिस्तर काफी हद तक स्थिर होता है, लेकिन काफी हल्का प्रिंट सिर बिजली की तेज गति से चलता है। डेल्टा प्रिंटर के विपरीत, CoreXY डिज़ाइन सीधे ड्राइव एक्सट्रूडर के उपयोग की अनुमति देते हुए गुणवत्ता बनाए रखता है।

एकमात्र समस्या यह है कि अत्यधिक जटिलता और इसमें शामिल उच्च लागत इन प्रिंटरों को उपभोक्ता 3डी प्रिंटिंग के लिए अव्यवहार्य बनाती है। जैसे, CoreXY प्रिंटर 3D प्रिंटिंग के प्रति उत्साही के उद्देश्य से विशिष्ट ओपन-सोर्स प्रोजेक्ट्स तक ही सीमित रहते हैं। यह आश्चर्यजनक नहीं है कि अकेले भागों में औसत CoreXY 3D प्रिंटर की लागत $ 1000 और $ 2000 के बीच कहीं भी कैसे होती है।

उपभोक्ता 3D प्रिंटर निर्माता अभी भी यह नहीं समझ पाए हैं कि मुख्यधारा के उपयोगकर्ताओं के लिए इस तकनीक को कैसे सस्ता और सुलभ बनाया जाए।

स्पीड एक लक्ज़री 3D प्रिंटर है जो वहन नहीं कर सकता

संक्षेप में, तेज़ 3डी प्रिंटिंग एक महंगा मामला है। आपके पास या तो एक सस्ता डेल्टा प्रिंटर हो सकता है जो गुणवत्ता और बिल्ड वॉल्यूम की कीमत पर जल्दी जाता है, या आप कोरएक्सवाई मशीन पर भाग्य खर्च कर सकते हैं। इन चरम सीमाओं में से कोई भी उपभोक्ताओं के साथ अच्छी तरह से नहीं बैठता है।

और यही कारण है कि लगभग हर उपभोक्ता 3डी प्रिंटर प्रूसा आई3 डिजाइन पर आधारित होता है। ये प्रिंटर धीमे हो सकते हैं, लेकिन फिर भी वे कीमत, सुविधाओं और प्रदर्शन के बीच एक अच्छा संतुलन बनाते हैं। स्पीड बड़े पैमाने पर बाजार अपील के साथ 3 डी प्रिंटर के निर्माण का एक दुर्भाग्यपूर्ण दुर्घटना है।

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