【3Dプリンティングニュース】Snapmaker J1の高効率・高品質の秘密が明らかに！
3Dプリントに精通している人は、特にFDM技術において、その速度が比較的遅いことをご存知でしょう。モデルの複雑さ、サイズ、精度要件によっては、印刷完了までに数時間、あるいは数日かかる場合もあります。時間と品質の間でトレードオフを行う必要があります。
Snapmaker J1は、品質と速度のバランスに優れています。市場をリードする他のIDEX 3Dプリンターと比較したJ1の大きな特徴は、その高速印刷です。IDEX 3Dプリンターは、2つの独立したプリントヘッドが大きな重量を支え、慣性モーメントが大きくなるため、印刷速度の向上が一般的に課題となっています。さらに、2つのノズルを動かす際にX軸の重量も大きくなるため、正確な動作が困難になります。しかし、 Snapmaker J1はこれらの課題を克服し、350 mm/秒で0.1 mmの積層高さを維持しながら、印刷速度を効果的に向上させています。
Snapmaker J1は、品質と速度のバランスに優れています。市場をリードする他のIDEX 3Dプリンターと比較したJ1の大きな特徴は、その高速印刷です。IDEX 3Dプリンターは、2つの独立したプリントヘッドが大きな重量を支え、慣性モーメントが大きくなるため、印刷速度の向上が一般的に課題となっています。さらに、2つのノズルを動かす際にX軸の重量も大きくなるため、正確な動作が困難になります。しかし、 Snapmaker J1はこれらの課題を克服し、350 mm/秒で0.1 mmの積層高さを維持しながら、印刷速度を効果的に向上させています。
この一見不可能と思われる課題を解決するには、ハードウェアとソフトウェアの両方に基づいた4つのソリューションがあります。1つ目は振動補正、つまり入力シェーピングです。高速動作は、特に印刷終了時に過剰な振動や残留振動を発生させやすく、印刷物に不要な振動やゴースト効果を残し、品質に影響を与えます。
以下は、 Snapmaker J1の入力シェーピングをオン/オフにした際の振動レベルを示すスクリーンショットです。画像に示すように、線の凹凸はノズルの方向転換時に発生する自由振動を示しています。
尖った形状を高速に3Dプリントすると、印刷品質が低下しやすくなります。次に、移動方向を事前に分析して旋回速度を最適化することで、旋回時の印刷品質が向上します。
3つ目は、短回転するノズルが頻繁に加速と減速を繰り返すことです。機械全体が同時に振動すると、プロセスが非常に不安定になり、騒音が発生する可能性があります。そのため、 Snapmaker J1は、印刷ノズルが高頻度で回転する場合、最大印刷速度を調整します。
4つ目に、 Snapmaker J1はIDEX印刷に連続印刷切り替え機構を組み込み、IDEXの利点を最大限に活用しています。この機構は、2つのノズルが交互に動作する2色印刷などの状況に適しています。通常、1つのノズルのみが印刷を完了すると、そのノズルは片側に停止し、もう一方のノズルは待機温度から初期印刷温度まで加熱され、その後再び切り替えて印刷を続行します。
4つ目に、 Snapmaker J1はIDEX印刷に連続印刷切り替え機構を組み込み、IDEXの利点を最大限に活用しています。この機構は、2つのノズルが交互に動作する2色印刷などの状況に適しています。通常、1つのノズルのみが印刷を完了すると、そのノズルは片側に停止し、もう一方のノズルは待機温度から初期印刷温度まで加熱され、その後再び切り替えて印刷を続行します。
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Snapmaker J1のソフトウェアとハードウェアの改良により、アイドル状態のノズルは待機中に初期印刷温度まで加熱され、アクティブなノズルが残した隙間を即座に埋めて印刷を続行します。これにより、2つの独立したノズルをシームレスに切り替えることができます。Snapmaker J1の動作については、以下のビデオをご覧ください。
ハードウェアとソフトウェアの両方の改良に加え、 Snapmaker J1の本体はトップフレーム、ユニボディベース、そして4本のアルミニウム合金ロッドで構成されています。これにより、揺れや変形を最小限に抑え、非常に堅牢で信頼性の高い製品となっています。さらに、マイクロナノレベルのCNC加工で作られた工業グレードのリニアガイドレールが、スムーズな操作を保証します。
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