Diabase intervista a Stephen Heston e Austin Reid

Intervista a Stephen Heston e Austin Reid di Diabase e Flexion Extruder

Vi abbiamo parlato qualche giorno fa della nuova stampante 3D di Diabase Engineering . Incuriositi dalla stampante 3D e dal team , abbiamo intervistato Stephen Heston e Austin Reid di Diabase. Fanno della serie H una macchina CNC ibrida con stampante 3D da 6900 dollari . Dal team che ci ha fornito l’estrusore Flexion, la stampa di materiale morbido è, ovviamente, una caratteristica, ma lo è anche una testina a cambio rapido, la pulizia attiva degli ugelli, il cambio rapido di piattaforme di costruzione a e molti altri. In un mondo di stampanti 3D in cui difficilmente si possono distinguere molte stampanti, le persone di Diabase stanno creando qualcosa di molto diverso. Qualcuno di più ha caratteristiche che sembrano essere sviluppate per le persone che effettivamente usano le stampanti 3D piuttosto che fatte dal dipartimento marketing. Questi ragazzi sono artigiani di stampanti 3D che conoscono le loro cose.

Un CNC desktop e una stampante 3D insieme non sono però come una lavatrice asciugatrice ? Come diciamo in olandese Né carne né pesce ?

“Buono” è un termine caricato in questa domanda. Per le prestazioni delle macchine utensili, le persone sono generalmente interessate alla velocità e all’accuratezza … o più precisamente al rendimento e alla precisione.

Per le stampanti 3D, la domanda è: quanto può la macchina riporre il materiale, con quale precisione (e con quale dimensione minima della caratteristica)? Un’aggiunta importante a questa misura del bene è: con quali proprietà materiali? FDM è una forma più lenta di stampa 3D, ma i limiti di velocità non sono interamente impostati dal sistema di controllo del movimento. L’adesione dello strato generalmente soffre quando si aumenta la velocità lineare della testina di stampa. I materiali elastomerici forniscono un’adesione strato superiore, ma hanno i loro limiti definiti dal flusso viscoso all’orifizio. Ad alte velocità di taglio, il flusso diventa irregolare e il tallone estruso inizia a sollevarsi. Ogni materiale ha i suoi fattori limitanti. Considerando che le velocità standard di FDM non sono cambiate molto in un decennio, la domanda diventa: come si confronta la H-Series con le stampanti FDM esistenti?

Una stampante 3D può essere suddivisa in 2 sistemi principali: deposizione e controllo del movimento. Per quanto riguarda la deposizione, Flexion Extruder è un prodotto ben collaudato (ha finanziato la nostra azienda per l’intero sviluppo della Serie H), quindi non spenderò alcuno sforzo per affermare il nostro caso.
La domanda per il controllo del movimento è: quanto bene il sistema meccanico mantiene la fedeltà al segnale di controllo mentre aumenti i tassi? I carichi dell’utensile sono insignificanti per FDM, quindi le forze del sistema sono tutte dovute alle accelerazioni della testa dell’utensile e / o del pezzo.

Il design della serie H riflette la necessità per il sistema meccanico di sopportare carichi più elevati rispetto a una stampante tipica. Gli assi X e Y sono a basso profilo e sono montati su posizioni sulla fusione base dove sono imbullonati al tavolo. In questo modo, i carichi risultanti dalle accelerazioni XY non vengono trasferiti attraverso la macchina in modo da generare un movimento relativo trascurabile tra la testina di stampa e il pezzo. Per la macchina additiva serie H, la massa del gruppo sella / asse Y / letto è ridotta al minimo. È paragonabile alla massa di un tipico gruppo doppio del cavalletto dell’estrusore. L’asse Y sposta solo il letto e il gruppo di guide lineari, quindi è azionato da un motore passo-passo Nema 17 a coppia elevata e da una cinghia GT2 di 6 mm di larghezza opportunamente tensionata. L’asse X muove l’intero assemblaggio, quindi è guidato con una coppia maggiore Nema 23 stepper e 9mm GT2 belt.

Il gruppo torretta / braccio si sposta solo nella direzione Z e la massa elevata di questo assieme viene annullata con un contrappeso nella colonna. L’asse Z è guidato su alberi da 16 mm con motore passo-passo Nema 23 e vite a ricircolo di sfere con passo da 5 mm. Con questa configurazione, possiamo eseguire rapidi movimenti Z con una deflessione minima. Tutto ciò per dire che la macchina per additivi della serie H si adatta bene alle migliori stampanti della sua classe.

Se la domanda è: quanto è buona la macchina ibrida serie H rispetto alle stampanti FDM tipiche? Questo non è un confronto. La macchina ibrida è rinforzata per gestire sia le accelerazioni della macchina che i carichi degli utensili da taglio. Gli alberi lineari supportati sono utilizzati su X e Z e gli alberi dell’asse Y sono aumentati fino a 16 mm di diametro. Gli assi X e Y sono guidati da viti a ricircolo di sfere ad alta prevalenza precaricate e stepper Nema 23. Il rapporto di trasmissione risultante consente velocità di marcia elevate (nell’intervallo 250 ~ 300 mm / s), accelerazioni rapide (nell’intervallo 1000 mm / s ^ 2) e variazioni di velocità istantanee elevate (10 ~ 20 mm / s). Le deviazioni non sono un problema, ma muoversi su una massa più alta è più costoso in termini di energia elettrica. La relazione tra massa e lavoro è lineare, quindi l’aumento del consumo di energia non è drastico.

Il confronto tra la macchina ibrida e le tipiche stampanti FDM si interrompe quando si osserva la finitura superficiale, la precisione e le dimensioni minime delle caratteristiche (per non parlare di molti altri vantaggi). Le operazioni di fresatura superano di gran lunga la stampa di estrusione in tutte queste categorie. L’unica domanda è: quanto tempo viene aggiunto a una build tipica per le operazioni sottrattive. A seconda della geometria della parte e della finitura superficiale desiderata (definita dal raggio e dal passaggio utensile), i percorsi utensile sottrattivi saranno probabilmente il 5-15% del totale. Tuttavia, dato che è possibile utilizzare ugelli più grandi e altezze di strato più grossolane per la porzione additiva “a forma di rete vicina” della costruzione, i tempi di costruzione totali spesso diminuiscono effettivamente.

L’altra estremità della domanda è quanto “buono” è la serie H durante la lavorazione? In questo caso possiamo formulare la domanda come: Quale finitura superficiale può mantenere la serie H a quale carico di truciolo a quale velocità di avanzamento in quale materiale? Daremo una risposta più quantitativa a questa domanda mentre lavoriamo attraverso la matrice di test. Ma nel frattempo, una risposta qualitativa è che la macchina è più rigida rispetto ai tipici router CNC nella sua fascia di prezzo, ma meno rigida e meno pesante di una tipica piccola fresatrice. È progettato in genere per la lavorazione di materiali termoplastici che non tollerano velocità e avanzamenti eccessivi, pertanto i mandrini hanno una potenza inferiore rispetto a un router standard (sono disponibili versioni da 6 W e 30 W). I metalli morbidi possono anche essere tagliati a bassi carichi di truciolo, ma questa non è l’applicazione target per la macchina. I trucioli di metallo creano una miriade di altri problemi. Svilupperemo capacità in questa direzione come richiesto dal mercato. (Vale anche per altre funzionalità.)

In sintesi, è una buona macchina.

Perché così tante testine di stampa?

Immagina di stampare una suola per scarpe: come minimo, vorrai un materiale flessibile per il corpo principale, un materiale molto flessibile per il sottopiede e il battistrada, un materiale rigido per interfacce meccaniche e materiale di supporto solubile. Questo è solo un esempio concettuale. In realtà, spesso usiamo tutte e 5 le teste. Inoltre, non solo teste di stampa … posizioni degli strumenti. Questi possono essere strumenti additivi, sottrattivi, di misurazione o di post elaborazione. La serie H è una piattaforma meccanica. Abbiamo in programma di costruire funzionalità in tutte queste aree.

Di chi sei il gruppo di clienti ideale per questa macchina?

Per la macchina additiva: clienti con esperienza nella stampa FDM multi-materiale. Per la versione Hybrid: Clienti con esperienza nella programmazione e nell’esercizio di vari tipi di macchine CNC. Questa non è una macchina per principianti.

Perché introdurre una macchina?

Due ragioni: sfruttare appieno le funzionalità esistenti dell’espulsore Flexion e stabilire una piattaforma che consenta l’uso di nuove tecnologie di deposizione e strategie di costruzione. Abbiamo molte tecnologie in entrambe le categorie nelle opere e eravamo stanchi di essere limitati dallo stato dell’arte attuale.

L’H scansiona anche
La vendita di estrusori non è un’attività molto migliore?

Non smetteremo di sviluppare o vendere estrusori. La serie H apre lo spazio di progettazione per noi.

Sono un grande fan dell’idea di una soletta a densità variabile, vedi che sta diventando popolare?

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