Spis treści:
W niejednym biurze stoi wielki, tajemniczy Xerox – maszyna o potężnych możliwościach, generalnie wiadomo, do czego służy i co potrafi, ale tak szczegółowo to już nie. Drukarki 3D do użytku w miejscu pracy i do użytku domowego stają się coraz bardziej powszechne i dostępne dla każdego. Posiadanie wiedzy na temat części pomaga w zakupie, eksploatacji i konserwacji. Podejdźmy dziś do tematu trochę szerzej, niż tylko hasłowo-słowniczkowo.
Płyta główna drukarki 3D
Prawdziwy mózg całej operacji. Jej zadanie to pobieranie danych wejściowych i kierowanie ruchami części mechanicznych drukarki. Niektóre płyty są proste i nadają się jedynie do wykonywania bieżących funkcji. Inne są złożone i mają konstrukcję, która umożliwia korzystanie z dodatkowych funkcjonalności i rozbudowę w przyszłości.
Podobnie jak w komputerze, na płycie znajduje się procesor. Układ ma moc obliczeniową wystarczającą do obliczenia podstawowych ruchów silników, w tym kierunku i przyspieszenia. Bez niezawodnego sterownika drukarka nie będzie w stanie działać z pełnym wykorzystaniem swojego potencjału.
Rama drukarki 3D
Rama drukarki 3D jest podobna w swojej funkcji do obudowy komputera. Obie utrzymują wszystkie komponenty mechaniczne i elektryczne razem. Ramy są zazwyczaj zamknięte lub otwarte, choć bywają ramy półzamknięte, które mają zamknięte boki z otwartym frontem lub górą. To taka plastyczna wskazówka dla wyobraźni tych, którzy drukarki 3D jeszcze w życiu nie widzieli na oczy i nie bardzo potrafią sobie ją wyobrazić. Zadanie dobrej ramy typu zamkniętego to także ochrona przed kurzem i innymi zanieczyszczeniami i utrzymywanie właściwej temperatury w przestrzeni drukowania.
Często spotykane typy konstrukcji to:
- Konstrukcja przegubowa i prętowa: najprostsza, najbardziej rozpowszechniona. Sztaby lub pręty są po prostu łączone za pomocą przegubów, co sprawia, że jest to konstrukcja łatwa w wykonaniu i tańsza. Komponenty są odsłonięte.
- Cięcie laserowe i CNC: Kolejna budżetowa opcja, często ze sklejki, akrylu lub tworzyw sztucznych. Elementy są wycinane laserowo lub produkowane na obrabiarkach CNC i dopasowywane do siebie w celu utworzenia konstrukcji. Montaż bywa trochę trudniejszy.
- Ramy metalowe, formowanie wtryskowe: zwykle droższe. Ramy metalowe tworzone metodą formowania wtryskowego są najlepsze dla zastosowań biznesowych/przemysłowych i tych z Was, którzy szukają wysokiej jakości. Solidne, trwałe, choć bywa, że trudno je przerobić czy też dostosować do indywidualnych potrzeb.
Endstop, krańcówka w drukarce 3D
Ograniczniki krańcowe to znaczniki wzdłuż trzech osi, które określają zakres i położenie każdego elementu mechanicznego. Skanowanie ograniczników krańcowych może być mechaniczne lub optyczne.
Moduł zasilający, zasilacz w drukarce 3D
Umieszczony w kompaktowej obudowie z przewodami i wentylatorem zasilacz – jak sama nazwa wskazuje – jest odpowiedzialny za zasilanie całej jednostki, czyli dostarcza urządzeniu energii elektrycznej. Często spotykany skrótowiec anglojęzyczny to PSU (Power Supply Unit). Zasilacz drukarki 3D bywa montowany na ramie w celu zaoszczędzenia miejsca, ale może być również umieszczony w oddzielnej obudowie sterownika, na której znajdują się również elementy interfejsu użytkownika.
Analizując zasilacze warto rozumieć terminologię związaną z napięciem lub natężeniem prądu, zgodnie z oznaczeniami.
- Napięcie znamionowe odnosi się do napięcia, jakie zasilacz przyjmuje z gniazdka.
- Napięcie wyjściowe to napięcie prądu stałego, które zasilacz może dostarczyć do drukarki.
- Prąd wyjściowy oznacza największą liczbę amperów, jaką zasilacz może dostarczyć do drukarki w danym momencie.
- Napięcie wyjściowe i prąd wyjściowy dają nam całkowitą moc, która określa, jaką moc może dostarczyć zasilacz. Niezbędne do sprawdzenia kompatybilności z hot endem naszej drukarki 3D.
Platforma robocza drukarki 3D
To tutaj ekstruder umieszcza materiał z filamentu, jedna warstwa po drugiej, aby utworzyć model 3D. Pierwsza funkcja to zapewnienie płaskiej powierzchni dla dolnej warstwy wydruku. Druga to działanie jako powierzchnia klejąca, z którą wytłaczane tworzywo łączy się tymczasowo, utrzymując wydruk w miejscu w miarę nakładania kolejnych warstw. Platforma robocza może być podgrzewana lub nie. Ta pierwsza ułatwia przyleganie pierwszej warstwy i zwiększa stabilność. Zapobiega to wypaczaniu i poprawia jakość wydruku 3D. Platformy robocze mogą wymagać od użytkownika nałożenia warstwy kleju lub podobnego środka adhezyjnego.
Głowica drukująca, ekstruder, dysza
Za pracę z surowym filamentem odpowiedzialna jest właśnie głowica drukująca (lub ekstruder) podzielona na część zimną i gorącą (hot end, cold end). Zimny koniec zajmuje się stałym włóknem, gorący koniec pracuje z roztopioną substancją.
Zimny koniec “chwyta” filament ze szpuli i stopniowo przesuwa go w kierunku gorącego końca. Następnie gorąca końcówka, która utrzymuje temperaturę wyższą niż temperatura topnienia filamentu, topi i umieszcza filament przez dyszę na łożu drukarki. Końcówka wytłaczarki, zwana dyszą, wypycha włókno. Na scenę wkracza wentylator chłodzący: warstwa jest chłodzona i utwardzana przed nałożeniem kolejnej. Opiszcie to znajomym bez wiedzy o druku 3D tymi słowami – efekt wow gwarantowany.
Interfejs użytkownika w drukarce 3D
Wiele drukarek 3D ma zamontowane interfejsy, które umożliwiają sterowanie ustawieniami bez potrzeby korzystania z komputera. Interfejs użytkownika jest używany do takich funkcji jak:
- Sprawdzanie i ustawianie parametrów.
- Inicjowanie ładowania lub rozładowywania filamentu.
- Ustawianie opcji łączności lub transferu plików.
- Zarządzanie lub monitorowanie wydruków.
- Diagnostyka.
Tutaj istne targowisko pomysłów jak w przypadku smartfonów – interfejsy składają się z ekranu LCD oraz pokrętła, z samego pokrętła lub zestawu przycisków do obsługi funkcji, a niektóre mają nawet pełnokolorowe interfejsy z ekranami dotykowymi.
Podsumowanie
Drukarka 3D posiada mnóstwo elementów. Jest ich oczywiście więcej i z całą specyfikacją techniczną każdemu z nich musielibyśmy poświęcić osobny tekst. Ostatecznie jednak drukarki 3D, choć z zewnątrz mogą wyglądać na skomplikowane, pojęcie podstaw ich działania jest stosunkowo proste. Im więcej wiecie o tym, jak działają wewnętrzne komponenty, tym łatwiej będzie Wam naprawiać i konserwować własne urządzenie.
Jeśli jesteście w trakcie procesu zakupu części, pamiętajcie o wszystkich opcjach, a zwłaszcza o kilku krytycznych aspektach. Może to dyskusyjne (bo ważne jest wszystko), ale płyta sterownika jest najważniejsza i jeśli zechcecie wydać pieniądze na jakąś część, to właśnie ją warto wziąć pod uwagę w pierwszej kolejności.
Tuż obok stoi kompatybilność – upewnijcie się dwa razy, że wszystko zostało właściwie dopasowane. Plus braku kompatybilności jest taki, że nie trzeba nic naprawiać, ale minus go przebija – bo nic nie działa. Do zobaczenia w następnym artykule na Botland Blog!
