Les imprimantes de Prusa Research comblent le fossé entre les imprimantes 3D pro-sumer coûteuses et leurs homologues chinoises bon marché. Et ils le font tout en offrant la fiabilité et l'assistance complètes du premier, grâce aux racines open source de la société tchèque d'impression 3D.
L'imprimante 3D Prusa XL tant attendue a maintenant été officiellement dévoilée et elle est fondamentalement différente de tout ce que Prusa a fait jusqu'à présent. Lisez la suite pour en savoir plus sur l'imprimante dans notre analyse post-révélation.
Extrudeuse à engrenages cycloïdal pour une meilleure extrusion
La conception de l'extrudeuse est le facteur qui contribue le plus aux performances et à la qualité d'impression de l'imprimante 3D. L'impression rapide nécessite des débits de filament élevés, ce qui oblige les extrudeuses à forcer le filament dans la buse à des pressions extrêmement élevées. L'extrudeuse à entraînement direct E3D Hemera, par exemple, peut générer 22 lb (10 kg) de poussée.
Cette quantité de force crée des problèmes car vous poussez un filament de plastique relativement mou et cassant à travers des engrenages d'entraînement en métal. C'est une recette pour le filament dépouillé et les engrenages sautés. Les bonnes conceptions d'extrudeuse utilisent donc des engrenages d'entraînement de grand diamètre pour répartir la force de poussée le long d'un segment plus long du filament.
La nouvelle extrudeuse sur mesure de Prusa XL suit ces principes fondamentaux de conception et les pousse à leurs limites.
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L'engrenage d'entraînement présenté dans la Prusa XL, par exemple, est le plus grand que nous ayons jamais vu dans une extrudeuse. Contrairement aux conceptions traditionnelles, il pousse le filament contre deux roulements, ce qui l'oblige à suivre un chemin effectivement plus long autour de l'engrenage d'entraînement.
La nouvelle conception de l'engrenage de l'extrudeuse devrait donner à la Prusa XL une adhérence de filament inégalée.
Prusa XL adopte la cinématique CoreXY
La Prusa XL s'écarte fondamentalement de la conception de l'imprimante i3 en incorporant un système de mouvement CoreXY relativement nouveau. Développé par le MIT Media Lab en 2012, le design CoreXY a servi de base aux imprimantes 3D DIY open source telles que la Rat Rig, HevORT, HyperCube et Voron, qui embarrassent tous les imprimantes beaucoup plus chères dans toutes les mesures de performances imaginables.
Le Prusa XL semble avoir intégré le système de mouvement CoreXY sans apporter de modifications significatives. Notre guide Voron complet couvre en détail les vertus de la conception CoreXY, mais son système de mouvement à entraînement par courroie rend la tête d'impression mobile extrêmement légère. Alors que les imprimantes Prusa i3 existantes doivent transporter de lourds moteurs pas à pas le long des axes cardinaux, il en va de même dans CoreXY les imprimantes ne sont pas seulement fixes, mais elles améliorent également la rigidité en se dédoublant en tant que membres stressés de la Cadre.
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Cela permet aux moteurs pas à pas d'offrir une rigidité structurelle supplémentaire dans les conceptions CoreXY, au lieu de ralentir autrement les portiques mobiles en raison de leur poids dans les imprimantes 3D traditionnelles. Sans surprise, les imprimantes CoreXY dominent les records mondiaux d'impression rapide.
Les fondements CoreXY du Prusa XL lui garantissent virtuellement des améliorations révolutionnaires sur tous les paramètres de performance par rapport aux modèles sortants. L'inclusion de rails linéaires de haute qualité, qui constituent une partie importante de la nomenclature du XL selon Josef Prusa - devrait également se traduire par une haute précision et une longue durée de vie pour le mouvement de l'imprimante système.
Lit modulaire: contrôle plus serré avec efficacité énergétique
Le volume de construction de 36 centimètres cubes du Prusa XL est plus de quatre fois celui du Prusa i3 MK3S. Cependant, cela implique également des lits plus grands. Ceci, à son tour, pose deux défis majeurs: le gauchissement et la consommation d'énergie élevée.
Les lits chauffants à base de circuits imprimés (PCB) utilisés dans Prusa et d'autres imprimantes 3D grand public sont bon marché, légers et économes en énergie. Malheureusement, leur manque de rigidité les rend sujettes au gauchissement du fait de la dilatation thermique. Les lits en fonte d'aluminium sont immunisés contre le gauchissement, mais ils sont excessivement lourds et coûteux pour des volumes de construction aussi importants.
Prusa, cependant, a contourné ce problème en divisant le lit en 16 segments de lit chauffés individuellement, remplis d'espaces de dilatation pour atténuer le gauchissement. Étant donné que chaque segment de lit peut être contrôlé discrètement avec son propre circuit de chauffage, vous n'avez plus besoin de chauffer l'ensemble du lit pour des impressions plus petites.
Cela permet également une réduction massive de la charge d'alimentation, étant donné que la puissance peut être pulsée dans des segments de lit alternés à la manière d'un échiquier plusieurs fois par seconde. Le bloc d'alimentation ne doit effectivement gérer que la moitié de la charge totale de chauffage grâce aux merveilles de la modulation de largeur d'impulsion.
Le lit modulaire promet également une uniformité thermique sans précédent grâce à des capteurs de température discrets affectés à chaque segment de lit. Cela fonctionne en réchauffant les coins du lit car ils subissent des pertes de chaleur radiative plus élevées.
Faut-il précommander le Prusa XL ?
Au lieu de lancer purement et simplement l'imprimante XL, Prusa a choisi d'emprunter la voie Kickstarter en introduisant un dépôt de précommande remboursable de 200 $ avant son lancement non spécifié dans le courant de 2022 après le début de la fabrication au troisième trimestre suivant année.
Une entreprise de la stature de Prusa ne devrait idéalement pas avoir besoin de lever des fonds de cette manière, mais devriez-vous néanmoins vous embêter avec la précommande d'une imprimante qui commence à 2000 $ ?
Le Prusa XL intègre des fonctionnalités intéressantes telles que le traçage du lit entièrement automatisé à l'aide de buses équipées de capteurs de force. La conception de la buse elle-même a été co-développée avec E3D pour intégrer les mêmes fonctionnalités exceptionnelles du système de buse E3D Revo que nous avons couvert en détail.
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Pour n'importe où entre 500 $ et 1 500 $ supplémentaires, il peut également se transformer en un système de changeur d'outils prometteur, semblable à E3D ToolChanger. Et cela rend le processus transparent et sans étalonnage manuel avec des systèmes de prise de contact d'outils empruntés aux machines CNC.
Il y a d'autres bonnes raisons d'envisager le XL, y compris un large éventail de capteurs pour détecter le fluage thermique et les bourrages de filament, dans en plus d'une approche astucieuse de l'électronique modulaire qui rend l'ajout de têtes d'outils supplémentaires potentiellement flexible et rentable affaire.
Notre recommandation: attendre le lancement
La Prusa XL semble être une formidable imprimante 3D sur la base des spécifications révélées jusqu'à présent. Cependant, nous recommandons toujours d'attendre les premiers examens indépendants pour éviter d'éventuels problèmes de démarrage.
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Nachiket a couvert divers rythmes technologiques allant des jeux vidéo et du matériel PC aux smartphones et au bricolage au cours d'une carrière s'étalant sur 15 ans. Certains disent que ses articles de bricolage servent d'excuse pour faire passer son imprimante 3D, son clavier personnalisé et sa dépendance à la RC comme des « dépenses professionnelles » pour la femme.
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