Eis por que a impressora 3D ultrarrápida da Anker parece boa demais para ser verdade

A impressora 3D AnkerMake M5 não existe fora das renderizações 3D e de um único vídeo promocional do YouTube. Mas isso ainda não impediu que 8.000 apoiadores injetassem quase US$ 5 milhões em sua campanha de financiamento Kickstarter – tudo pelo apelo irresistível da impressão 3D de alta velocidade e aprimorada por IA.

Mas tem que haver uma pegadinha, certo? Vamos dar uma olhada no que é realmente necessário para imprimir rápido e por que a abordagem da Anker pode não ser viável do ponto de vista da confiabilidade e da propriedade de longo prazo.

Reivindicação à fama da Anker: impressão 5x mais rápida

Nosso principal objetivo aqui é verificar as afirmações da Anker de imprimir a 250 mm/s e seu impacto na confiabilidade a longo prazo. Recomendamos acompanhar nosso cobertura do anúncio AnkerMake M5 se você não sabe nada sobre a próxima impressora 3D. Em suma, promete imprimir cinco vezes mais rápido que seus concorrentes.

Embora a AnkerMake M5 possa alegar ser mais rápida do que a impressora 3D de consumo médio, ela ainda compartilha os mesmos fundamentos mecânicos do onipresente design da impressora 3D Prusa i3. O que é isso que você pergunta? Bem, praticamente todas as impressoras 3D de consumo adotam esse modelo porque é barato e relativamente descomplicado. No entanto, essa busca pela eficiência de custos vem à custa da velocidade.

Cobrimos isso em detalhes em nosso explicador sobre por que as impressoras 3D são lentas.

Bed-Slinger de impressão rápida: uma receita para tocar

Arremessar uma cama pesada em alta velocidade não é inteligente – você já sabe disso pelo explicador mencionado acima. Mas quais são as desvantagens tangíveis de levar um lance de cama até seus limites? Para começar, mover uma cama pesada em alta velocidade cria vibração, que consequentemente se manifesta como um defeito conhecido como zumbido no jargão da impressão 3D.

O toque é um fantasma visível em torno de letras e outros relevos nítidos em impressões 3D. Quanto maior a massa do eixo que está sendo movido, mais pronunciado é o zumbido aparente nas peças impressas. Não surpreendentemente, o próprio vídeo de marketing da Anker mostra o AnkerMake M5 sofrendo de artefatos de toque significativos, conforme evidenciado na captura de tela acima. O problema é ainda mais pronunciado ao longo do eixo Y, que exige que a cama pesada seja arremessada.

No entanto, o toque pode ser mitigado por algoritmos sofisticados de compensação de ressonância. Isso envolve medir os nós de ressonância com um acelerômetro. O algoritmo pode então cancelar eletromecanicamente a vibração. Infelizmente, esse recurso está disponível apenas em impressoras 3D DIY usando o firmware Klipper de código aberto. O AnkerMake M5 não suporta compensação de ressonância, pois é baseado no firmware Marlin.

Rolos com ranhura em V + alta velocidade = desgaste prematuro

Alguma vez você já se perguntou por que há uma poeira branca fina ao redor das rodas do rolo V-slot em sua impressora 3D? Na verdade, análise científica revela que nem é pó! As finas partículas brancas são restos de desgaste das rodas POM (ou um plástico conhecido como acetal) que raspam contra a superfície dura das extrusões de alumínio com ranhura em V. Os conjuntos de rolos com ranhura em V que sustentam os pórticos dos eixos X e Y são um meio econômico de implementar um sistema de movimento em impressoras 3D de consumo.

Estes são projetados principalmente para serem baratos, mas isso tem o custo de velocidade, precisão e resistência ao desgaste. As rodas de plástico se desgastam gradualmente à medida que rolam ao longo das extrusões de alumínio. O encolhimento gradual do diâmetro exige que o conjunto seja apertado a cada poucas centenas de horas de impressão. É também por isso que os fabricantes de impressoras 3D semelhantes não incentivam a impressão em alta velocidade.

Embora Anker tenha evitado especificar se o sistema de movimento do M5 foi reforçado para velocidade, o o próprio vídeo de marketing da empresa mostra a impressora 3D executando os mesmos rolos de ranhura em V encontrados em sua impressora decididamente mais lenta. concorrência. É lógico que uma impressora cinco vezes mais rápida desgastará os mesmos componentes de movimento significativamente mais rápido.

Esse tipo de desgaste geralmente se manifesta como problemas de qualidade de impressão que provavelmente são atribuídos a usuários inexperientes. Pior ainda, você só pode compensar o desgaste apertando o conjunto do rolete com ranhura em V apenas algumas vezes. E a substituição de rodas desgastadas também não é exatamente amigável para iniciantes.

A única maneira confiável de imprimir rápido é substituindo o conjunto do rolo com ranhura em V por trilhos lineares. Isso permite que componentes mais pesados ​​sejam movidos com velocidade, garantindo resistência ao desgaste superior graças aos rolamentos de precisão praticamente isentos de manutenção. No entanto, trilhos lineares decentes tendem a adicionar algumas centenas de dólares ao preço da impressora.

Você deve acreditar nas alegações de velocidade da Anker?

Investigar essa alegação é uma proposta difícil porque o AnkerMake M5 está a meses de ser concluído e indisponível para a mídia independente. Nossa única fonte de informação vem do vídeo de marketing da própria empresa. Para piorar a situação, a Anker não mencionou nenhum parâmetro de impressão além da velocidade absoluta de impressão.

Isso é um problema porque pode-se citar uma velocidade de movimento de 1000mm/s e depois imprimir as paredes e as camadas superior/inferior a 30mm. De fato, as paredes e outras camadas visíveis são impressas na fração da velocidade total. Alguns até usam velocidades mais altas para o preenchimento (suporte interno do modelo) enquanto imprimem os aspectos visíveis mais lentamente.

Felizmente, o vídeo promocional da Anker pelo menos menciona os tempos de impressão e as alturas das camadas. Isso significa que podemos verificar essas afirmações imprimindo os mesmos modelos em uma impressora 3D que é funcionalmente um fac-símile do AnkerMake M5, economize para eletrônicos mais sofisticados e um movimento linear baseado em trilho sistema. Foi exatamente isso que fizemos, e os resultados foram definitivamente interessantes.

Colocando as alegações da Anker à prova

A impressora 3D personalizada que usamos é uma máquina decididamente capaz, então a ajustamos através do firmware para corresponder às configurações de aceleração de 2500 mm/s2 e velocidade de 250 mm/s da impressora 3D Anker. Até desativamos a compensação de ressonância e usamos filamento ABS em vez de PLA para dar à Anker o benefício da dúvida. O ABS é significativamente mais difícil de imprimir em comparação com o PLA.

Começamos imprimindo o cubo de calibração “CHEP” a apenas 150mm/s (paredes externas de 90mm/s, paredes internas de 60mm/s, camadas superior e inferior de 50mm/s) em ABS. Isso levou nossa impressora apenas 12 minutos, em comparação com o tempo de impressão de 14 minutos da AnkerMake M5. Você pode ver toda a gravação de vídeo não editada da impressão de teste no vídeo incorporado acima. Isso significa que a Anker está mentindo sobre suas alegações de velocidade?

Bem, na verdade não.

Nossa tentativa no 3D Benchy (um pequeno barco usado para fazer benchmark de impressoras 3D) impresso a 250 mm/s (camadas superior e inferior a 150 mm/s), levou 44 minutos em comparação com a reivindicação de 43 minutos da Anker. Vídeo não editado incorporado abaixo para veracidade. Nesse caso, a Anker cumpre sua reivindicação de velocidade de impressão de 250 mm/s. O que há de errado com a outra impressão então? Isso ocorre principalmente porque o 3D Benchy é uma impressão significativamente maior em comparação com o cubo CHEP.

A velocidade de impressão do mundo real é determinada pela configuração de aceleração. Quanto maior a aceleração, mais rápido o bico de impressão pode atingir a velocidade desejada. Isso não é um problema para modelos grandes que permitem espaço suficiente para atingir a velocidade máxima de impressão. No entanto, impressões menores não permitem percursos longos o suficiente para aumentar a velocidade sem configurações de alta aceleração.

Você pode definir sua velocidade de impressão para 1000 mm/s, mas se suas configurações de aceleração forem definidas para baixo em 500 mm/s2, o bico não atingirá nem uma fração dessa velocidade durante a impressão.

Alegações de velocidade da Anker: surpreendentemente verdadeiras

É lógico que a Anker é honesta sobre sua alegação de velocidade de impressão de 250 mm/s, se considerarmos seu vídeo de marketing pelo valor nominal. No entanto, seu valor de aceleração reivindicado de 2500mm/s2 não resiste ao escrutínio. Isso pode ser uma bênção disfarçada, porque uma aceleração tão alta em uma cama-slinger está fadada a causar desgaste acelerado.

Apesar da configuração de aceleração, essas velocidades são muito altas para um lançador de cama que emprega um sistema tradicional de movimento de rolo com ranhura em V. A menos que a equipe de marketing da Anker esteja deliberadamente escondendo um avanço de engenharia que evite o desgaste prematuro, nós suspeitar que a impressão a cinco vezes a velocidade das impressoras comuns pode levar a mais confiabilidade e manutenção questões.

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