デスクトップ3Dプリンターと産業用3Dプリンターの違いは何ですか？Xitongが教えます

3D プリントに関しては、今では誰もがよく知っていますが、顧客は 3D プリンターを購入する際に多くの問題に直面することがよくあります。その 1 つは、ハイエンドの産業用マシンが必要なのか、それとも手頃な価格のデスクトップマシンが必要なのかということです。産業グレードの 3D プリンターとデスクトップグレードの 3D プリンターの違いは何ですか? この疑問に基づいて、私たちは業界でよく知られている企業である珠海西通電子有限公司の技術部門責任者である李小平氏に相談し、この混乱を皆のために解消しようとしました。

3D業界のリーディングカンパニーであるXitongは、2016年の初めに産業用3Dプリント分野への参入を発表し、ポイントスキャン技術をベースにした光硬化型3DプリンターRIVERBASE500をリリースしました。また、Xitongが1年以上かけて開発してきたインクジェット3Dプリンターも近い将来に発売される予定で、その頃には同社は工業レベルからデスクトップレベルまで複数の技術分野にまたがる数少ない国内3Dプリンター設備研究開発メーカーの一つとなるだろう。

多くの人は、産業用マシンとデスクトップマシンの違いは印刷精度にあると考えています。しかし、厳密に言えば、精度は 3D プリンターを定義するさまざまな指標の 1 つにすぎないと Li マネージャーは語りました。他にも重要な指標として次のようなものがあると考えられています。

1) 印刷精度 現在、デスクトップマシンは主に FDM と SLA 技術を使用しているため、データに関しては産業用マシンとデスクトップマシンの間に大きな違いはありません。FDM の最小解像度は、印刷押し出し機のサイズによって決まり、基本的には 0.3 ～ 0.6MM で、層の厚さは Z 軸によって決まります。デスクトップマシンは主にステッピングモーターを使用しているため、産業用 3D プリンターはサーボモーターを使用して、実際の印刷プロセス中に精度の歪みにつながるステップの損失などの問題を回避します。

2) 印刷速度 印刷速度は、産業用マシンとデスクトップマシンのもう 1 つの重要な違いです。デスクトップマシンはコストの制約により、メイン制御チップとして 16 ビットおよび 32 ビットのチップが主に使用されています。データ処理速度は 64 ビット CPU と比較するのが困難です。FDM では、精度による違いはあまりありません。しかし、SLA 技術では、前者のスキャン速度は最大 1m/秒であるのに対し、後者は 7m ～ 15m/秒に達します。インクジェットプリンタや同様の PROJET シリーズを使用する場合、数百のインク滴が同時に吐出されるため、前者の計算速度では対応できません。

3) 印刷サポートの設計と除去品質 印刷サポートと印刷エンティティを別々のパラメータで設計することは、産業用マシンとデスクトップマシンを区別する最も重要な兆候です。なぜでしょうか？産業用マシンは実際の生産現場で使用され、最終的な印刷効果には高い制御性が求められるためです。デスクトップマシンを使用したことがある友人は、FDM装置であろうとSLA装置であろうと、印刷プロセス中にサポートとエンティティが区別されないため、印刷後のサポートの剥離は非常に制御不能な要素であり、剥離の失敗やエンティティの損傷につながることが多いことを知っています。産業用マシンはこの問題を根本的に解決します。たとえば、Xitong RIVERBASE 500はソフトウェアアルゴリズムを使用してエンティティとサポートを異なる速度とレーザーエネルギーで印刷し、サポートとエンティティを異なる材料に固化することで、簡単に剥離するという目的を達成します。さらに、Xitong が開発しているインクジェット産業用プリンターは、サポートと固体を 2 つの異なる樹脂材料として設計し、サポート材料を特定の溶液に溶かして、跡形もなくサポートを除去するという目的を達成します。

4) 印刷サイズはデスクトッププリンターと産業用プリンターを区別する重要な指標です。 一般的に、サポートされる印刷サイズが大きいほど、プリンターの価格が高くなります。電子レンジサイズのものを印刷できる 3D プリンターが必要な場合は、おそらく少なくとも 3,000 ドルの価格を設定する必要があります。現在市場に出回っているデスクトップ 3D プリンターのほとんどは、比較的小さなオブジェクトしか印刷できません。 iPad の底部と同じサイズのオブジェクトを印刷したい場合でも、多くのプリンターではそれができないと思います。しかし、ティーカップサイズのオブジェクトを印刷するだけであれば、市販されているほとんどすべてのプリンターで印刷できます。

産業用プリンターは、一般的に、大規模生産に対応するために印刷量が多くなります。ただし、サイズが大きくなると、システムの複雑さが急激に増大し、材料コストが増加し、テスト、設置、輸送、保守のコストが高くなります。特に信頼性を維持するという前提の下、基本的に各コンポーネントの指標はより厳しくなり、機械全体の印刷精度と安定性が確保されます。これらの要因により、プリンターのコストは飛躍的に増加します。さらに、産業用プリンターは家庭用プリンターほど設計が単純ではなく、さまざまな業界の要件を満たすためにさまざまなコンプライアンス設計が一般的に必要であり、これもコストを大幅に増加させます。

5) 印刷の信頼性 印刷の信頼性とは、簡単に言えば、印刷の成功率のことです。印刷成功率は、設計チームのスキルをテストするための真の指標であり、デスクトップ 3D プリンターと産業用 3D プリンターを区別するための重要な指標でもあります。結局のところ、産業用プリンターは大量生産に使用されます。印刷プロセスは通常非常に長く、通常は少なくとも数時間かかり、1 つの詳細でも適切に処理されないと、印刷は失敗します。このとき、他の細部の印刷精度が高ければ何が問題なのでしょうか?結局、材料全体が無駄になってしまいます。業界で最も安定しているといわれるデスクトップ3Dプリンターでも、印刷成功率は70％強に過ぎません。これはまた、100 回の印刷ごとに、使用された材料がさまざまな理由により少なくとも 30 回は無駄になることを意味します。しかし、これらの材料はユーザーがリサイクルできず、廃棄することしかできないため、印刷が失敗するたびに、時間がかかり、コストがかかり、イライラすることになります。ユーザーにとって、信頼性は結局のところ客観的な指標ではなく、定量化することが困難です。産業用機械の印刷成功率はほぼ 100% に達し、生産効率が大幅に向上し、人員や時間などの総合的なコストが削減されます。

6) 印刷中の自己検出機能 コストとサイズ上の理由から、デスクトップマシンには印刷プロセスの自動補正および検出機能がほとんどありませんが、この設計は産業用マシンの標準です。Xitong RIVERBASE500 には、自動液面監視および水平調整、オンラインレーザー出力監視および自動修復、スポットサイズの監視および調整機能があり、スムーズな印刷プロセスを保証します。今後発売される Xitong インクジェットプリンターには、インク滴モニタリング機能も搭載されており、インクジェットのたびに監視して詰まりを防止します。

7) 応用分野 産業用機械は、航空、宇宙、自動車製造、医療、金型、ジュエリー製造などの業界で広く使用されています。購入者は主に大企業と製造下請け業者に集中していますが、デスクトップ市場は教育、メーカー、簡単な模型製作に重点を置いています。顧客は主に小中学校、大学、短期大学、クリエイティブな個人です。

8) 価格 産業用機械は3Dプリント業界では真に白く、豊かで、美しいものです。高い技術内容と特許を持ち、ほとんどの競合他社を排除しています。依然として売り手市場です。SLA、SLS、SLM、3DP、インクジェットなどの一般的な機器の価格は、一般的に60万元から1000万人民元の範囲です。珠海西通のほか、国内のプロバイダーには西安恒通、北方恒利などがあります。

中国では長年にわたる競争の結果、デスクトップパソコン市場は2,000元から10万元までの価格帯のレッドオーシャンに陥っています。販売は主に入札と、TaobaoやJD.comなどの小売市場に依存しています。

【拡張読書】
Xitong は産業用 3D プリントに参入し、あらゆる分野の 3D 業界への拡大を計画しています。

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