Tingkatkan Printer 3D FDM Tingkat Rendah Anda: Tips Terbaik untuk Hasil Cetak Superior

Beberapa tahun yang lalu, satu-satunya alternatif untuk memulai di dunia pencetakan 3D adalah untuk membeli printer domestik komersial, biayanya dalam banyak kasus tidak terjangkau, atau membeli bagian dan komponen yang diperlukan untuk merakit printer 3D dari proyek RepRap, baik dalam bentuk kit atau terpisah. Opsi terakhir ini benar-benar terjangkau, tetapi memerlukan pengetahuan dan keahlian tinggi baik dalam merakit, pemrograman maupun kalibrasi untuk mendapatkan hasil yang baik. Ini adalah hambatan yang signifikan bagi banyak pengguna yang tujuannya hanya untuk memulai proses pencetakan 3D dan bukan dalam proses pembuatan dan kalibrasi printer 3D.

Gambar 1: Printer RepRap Mendel. Sumber: reprap.org

Namun, itu telah berubah. Saat ini mungkin untuk membeli printer 3D FDM yang sudah dirakit dan dikonfigurasi sebelumnya dengan harga sangat rendah. Merek seperti Creality, Tevo, Anycubic, Artillery atau Geeetech menghasilkan printer sederhana dan siap pakai dengan harga di bawah € 500 dan dalam beberapa kasus bahkan di bawah € 300.

Sebagian besar printer 3D jenis ini biasanya merupakan peralatan berkualitas sangat rendah, dengan kegagalan umum dan dalam banyak kasus hampir tidak dapat digunakan, namun, ada beberapa model yang telah mencapai nilai uang yang bagus dan monopoli ulasan baik di media sosial.

Gambar 2 Printer Ender 3. Sumber: creality3dofficial.com

Model seperti Ender 3 dan CR-10s oleh Creality atau Sidewinder X1 oleh Artillery telah menjadi pintu gerbang ke dunia pencetakan 3D bagi banyak pengguna dan meskipun mungkin opsi ideal untuk memulai, segera banyak pengguna mulai menyadari keterbatasan dari jenis printer ini.

Penghematan biaya dan keterbatasan.

Meskipun nilai uang yang baik dari beberapa printer 3D ini, tidak terhindarkan bahwa, untuk mendapatkan harga sangat rendah, perlu mengorbankan kualitas komponen tertentu.

Secara umum, titik lemah utama dari printer ini adalah sebagai berikut:

• Kualitas dan stabilitas bingkai.
• Kualitas dasar cetak.
• Hotend.
• Ekstruder.

Beberapa pemilik printer jenis ini, yang ingin melompat ke cetakan yang lebih kompleks atau bahan yang lebih canggih, menemukan bahwa printer 3D mereka tidak mampu mencapai suhu yang tepat atau ekstruder mereka tidak mampu menarik bahan fleksibel dengan benar. Dalam kasus ini, pertanyaan muncul apakah akan melompat ke printer berkualitas lebih tinggi, dengan investasi tinggi yang terlibat, atau akan melepaskan penggunaan jenis bahan lain dan puas dengan kualitas saat ini.

Gambar 3: Nozzle asli E3D dan klon. Sumber: Hackaday.com

Namun, ada solusi perantara: coba untuk memperbaiki kelemahan dan meningkatkan komponen printer kunci dengan yang berkualitas tinggi seperti yang digunakan dalam printer kelas atas. Dengan cara ini, kualitas cetak dapat ditingkatkan secara substansial dan rentang bahan yang tersedia dapat diperluas.

Kualitas dan stabilitas bingkai atau struktur

Secara umum, bingkai printer ini biasanya ringan dan dalam beberapa kasus tidak sangat kokoh. Ini terutama terlihat pada yang paling hemat, di mana dalam banyak kasus penggunaan komponen struktural plastik disalahgunakan.

Gambar 4: Geeetech i3. Sumber: geeetech.com

Ini berarti tidak mungkin mencapai kecepatan dan percepatan tinggi tanpa menyebabkan getaran yang mempengaruhi kualitas cetak. Mungkin ini adalah titik lemah yang kurang penting, karena, dengan mengetahui keterbatasan kecepatan setiap printer 3D dan menjaga kecepatan cetak di bawahnya, getaran akan hampir tidak ada dan kualitas cetak baik. Juga mungkin untuk meningkatkan ketangguhan printer 3D menggunakan bagian cetakan atau untuk meningkatkan stabilitas dengan mencoret printer 3D ke dasar padat yang meminimalkan getaran.

Kualitas dasar cetak

Tidak selalu lebih besar berarti lebih baik. Semakin besar volume cetak pada printer, semakin penting untuk menggunakan komponen berkualitas tinggi. Mungkin di mana ini dapat terlihat paling jelas adalah di dok cetak. Saat ini banyak printer ini mencakup dasar terbuat dari lembaran aluminium tebal 2 atau 3 mm dengan lembaran plastik di permukaannya. Sementara pada dasar kurang dari 25 cm kekerataan lembaran aluminium biasanya cukup baik, opada printer 3D format besar dengan dasar 40 cm atau 50 cm dasar biasanya menunjukkan kekerataan yang buruk, terutama pada yang tebal kurang dari 4 atau 5 mm. Dalam kasus ini, meski mereka sangat rata, masalah perekat atau ketidakmampuan mencetak pada seluruh dasar biasanya muncul.

Yang paling disarankan adalah untuk realistis tentang ukuran cetak yang akan kita butuhkan sebelum membeli printer dan memilih ukuran terkecil yang memenuhi kebutuhan kita. Dalam sebagian besar kasus dasar 20 cm x 20 cm atau 25 cm x 25 cm lebih dari cukup.

Namun, ada saatnya ketika printer format besar benar-benar diperlukan atau kita bahkan menemukan dasar kecil yang memiliki kekerataan buruk. Dalam situasi ini solusinya cukup sederhana dan murah. Untuk memperbaiki dasar berkualitas rendah, Anda dapat membeli kristal berukuran dasar kami dan menaruhnya langsung di atas dasar. Kristal biasanya memiliki kekerataan hampir sempurna, jauh lebih unggul dari dasar aluminium. Selain itu, untuk mencapai dasar yang sempurna kita dapat menempatkan lembaran Buildtak asli atau PEI di permukaannya yang akan memastikan perekat terbaik untuk bagian.

Gambar 5: Dasar perekat BuildTak. Sumber: Buildtak.com

Opsi yang sangat menarik lainnya untuk meningkatkan dasar cetak hingga 310 mm, adalah menginstal dasar magnet berkualitas tinggi seperti BuildTak FlexPlate atau dasar Ziflex. Jenis dasar ini tidak hanya meningkatkan kekerataan dan perekat dasar asli, tetapi juga memudahkan pengeluaran bagian cetak.

Gambar 6: Dasar Ziflex fleksibel. Sumber: Zimple3D.com

Hotend

Sebagian besar printer ini menggunakan klon berkualitas rendah dari hotend bermerek seperti E3D V6 dan E3D volcano. Meskipun estetis mungkin tampak sama, secara internal mereka tidak memiliki hubungan apa-apa. Berbeda dengan hotend V6 asli, hotend klon ini bukan all-metal, tetapi filamen didorong melalui saluran PTFE berkualitas rendah. Ini, bersama dengan fakta bahwa pendinginan hotels tidak dalam banyak kasus ideal, berarti printer ini terbatas untuk mencetak bahan dengan suhu cetak di bawah 260 ºC. Selain itu, kemungkinan tumpatan dan Heat Creep dikalikan dibandingkan dengan hotend berkualitas tinggi.

Gambar 7: V6 asli vs klon. Sumber: spiritdude.wordpress.com

Printer lain seperti Creality menggunakan hotend sendiri, dan meskipun ini adalah komponen berkualitas baik, ini masih model dasar yang terbatas untuk menggunakan bahan dengan suhu cetak di bawah 255 ºC.

Gambar 8: Hotend Creality asli. Sumber: creality.com

Memperbarui hotend printer murah mungkin salah satu perbaikan terpenting yang dapat dilakukan, namun, juga dapat menjadi salah satu yang paling kompleks. Saat hotend seri adalah klon dari salah satu merek terkenal seperti E3D atau Slice Engineering, opsi terbaik adalah sederhana dan terdiri dari menggantinya dengan ekuivalen aslinya. Ini tidak hanya berarti perbaikan menggunakan hotend berkualitas tinggi, tetapi juga membuka pintu untuk memiliki semua cadangan dan aksesori dari setiap ekosistem, sesuatu yang sangat penting di jangka panjang jika Anda ingin maju di dunia pencetakan 3D. Dalam kasus ini satu-satunya komplikasi adalah kebutuhan untuk memodifikasi firmware printer saat termistor diganti. Penting untuk mengetahui apakah printer yang ingin Anda perbarui memungkinkan modifikasi firmware, jika tidak akan perlu mempertahankan termistor seri.

Dalam kasus di mana hotend dirancang sendiri, prosesnya dapat rumit. Dalam ketiadaan ekuivalen berkualitas tinggi yang memungkinkan penggantian yang mudah, mungkin perlu merancang ulang dan memproduksi bagian baru untuk menempatkan hotend E3D atau Slice Engineering. Proses ini dapat sangat rumit bagi banyak pengguna.

Gambar 9: Adaptasi Mosquito ke Ender 3. Sumber: thingiverse.com/brotherchris

Namun, ini disederhanakan bagi pengguna printer 3D Creality dan printer 3D lain yang menggunakan hotend yang sama, seperti Tevo Tornado, TronXY X5S, Alfawise U20 atau Lotmaxx SC-10.

Merek Amerika MicroSwiss telah mengembangkan hotend all-metal berkualitas tinggi yang sepenuhnya kompatibel dengan hotend Creality. Hotend ini memungkinkan Anda mencetak filamen dengan suhu hingga 285 ºC dengan mudah, terdiri dari heatbreak titan grade 5, heatsink berkualitas tinggi dan nozzle messing berlapis nikel. Selain itu, menawarkan rentang luas nozzle kompatibel dalam berbagai bahan dan diameter.

Gambar 10: Hotend MicroSwiss All Metal untuk printer Creality. Sumber: Microswiss.com

Ekstruder

Banyak printer ini menggunakan klon ekstruder berkualitas tinggi, namun, seperti kasus sebelumnya, meskipun penampilan serupa, performanya jauh lebih rendah. Meningkatkan ekstruder mungkin adalah perbaikan terpenting, bersama dengan hotend, dan yang dapat mempengaruhi kualitas cetak akhir paling banyak. Di sisi lain, dalam banyak kasus dapat menjadi yang paling kompleks dan yang memerlukan investasi paling banyak.

Di sini tiga situasi dapat terjadi:

• Printer dengan ekstruder langsung
• Printer dengan ekstruder Bowden
• Printer dengan ekstruder Bowden yang dikonversi ke langsung

Printer dengan ekstruder langsung.

Kasus ini mirip dengan hotend. Jika printer memiliki klon dari merek terkenal seperti Titan Aero atau Bondtech BMG, opsi terbaik adalah ekuivalen aslinya. Namun, dalam kasus ini Anda harus lebih hati-hati dan pastikan ada kompatibilitas. Berbeda dengan hotend, di mana dalam sebagian besar kasus dimensinya sama dengan ekuivalen asli, ekstruder mungkin memiliki perbedaan desain yang membuat penggantian langsung tidak mungkin. Sebagian besar merek seperti E3D atau Bondtech menyediakan rencana dan ukuran ekstruder mereka di halaman web mereka, dan juga mudah untuk menemukan model yang tepat dari ekstruder ini di repositori file 3D utama. Disarankan untuk mengukur ekstruder printer 3D dan membandingkannya dengan asli untuk memastikan dapat dengan mudah diganti.

Gambar 11: Klon Titan Aero. Sumber: Aliexpress.com

Saat ekstruder memiliki desain sendiri, akan perlu menyesuaikan carriage printer. Desain dapat ditemukan di repositori file 3D utama untuk menyesuaikan ekstruder berkualitas seperti Titan Aero ke printer paling umum seperti beberapa Creality. Dalam hal perlu merancang carriage baru, mungkin opsi baik untuk mengganti ekstruder asli dengan E3D Hemera baru, sistem pemasangan T-Slot terintegrasi memudahkan integrasi ke printer mana pun.

Video 1: Sistem pemasangan E3D Hemera. Sumber: e3d.com

Dalam setiap kasus, mengganti ekstruder dalam banyak kasus berarti memodifikasi langkah per mm dalam firmware, jadi kita harus memastikan kita dapat melakukannya. Dalam kasus tidak dapat memodifikasi tanda printer secara permanen, perintah M92 harus ditambahkan dalam gcode cetak dengan konfigurasi langkah yang sesuai.

Printer dengan ekstruder Bowden.

Ini mungkin kasus yang paling sederhana. Sebagai yang tetap di satu titik, membuat dukungan yang disesuaikan untuk ekstruder tertentu sangat mudah. Dalam kasus ini, opsi terbaik adalah mengganti ekstruder standar dengan Bondtech BMG asli.

Sebagian besar pemilik printer Creality dan Tevo Tornado prosesnya bahkan jauh lebih mudah. Bondtech memiliki versi BMG terkenalnya yang disesuaikan khusus untuk printer ini.

Gambar 12: Ekstruder Bondtech untuk printer Creality. Sumber: Bondtech.com

Seperti kasus sebelumnya, mungkin perlu memodifikasi konfigurasi langkah per mm firmware.

Dalam setiap kasus, apakah ekstruder diganti atau tidak, yang selalu harus diperbarui adalah saluran Bowden. Mengganti saluran PTFE standar dengan Capricorn XS adalah modifikasi sederhana, murah dan jauh lebih penting dari yang Anda pikir. Memiliki saluran Bowden dengan diameter internal yang rapat dan gesekan rendah sangat meningkatkan presisi dan konsistensi ekstrusi. Jika kita menggabungkan ekstruder Bondtech BMG dengan saluran Bowden Capricorn XS, kita akan mendapatkan salah satu sistem Bowden terbaik yang saat ini ada di pasar.

Gambar 13: Saluran PTFE saat ini vs Capricorn XS. Sumber: Captubes.com

Printer dengan ekstruder Bowden yang dikonversi ke langsung

Dalam sebagian besar kasus ini adalah opsi paling kompleks. Selain kebutuhan untuk merancang ulang carriage sepenuhnya untuk pas dengan ekstruder langsung dan memodifikasi firmware untuk menyesuaikan langkah per mm, saat memodifikasi posisi ekstruder perlu memperpanjang kabel motor.

Bagi pengguna printer Bowden, ini adalah pembaruan terbaik yang mungkin, meskipun dapat menjadi proses yang sangat kompleks, hanya untuk pengguna paling berpengalaman.

Namun, seperti kasus sebelumnya, pengguna printer Creality memiliki beberapa opsi untuk melakukan konversi ini dengan cepat dan mudah berkat Bondtech dan Microswiss. Saat ini ada tiga ekstruder langsung yang kompatibel dengan printer Creality:

MicroSwiss

MicroSwiss selain Hotend All Metal untuk printer Creality, juga menawarkan ekstruder DDG berkualitas tinggi. Ini adalah ekstruder ringan yang terbuat sepenuhnya dari aluminium terpabrik. Ini kompatibel dengan hotend Creality asli, namun opsi terbaik untuk mendapatkan hasil maksimal dari printer adalah menggabungkannya dengan Hotend All Metal MicroSwiss yang terkenal. Pemasangan ekstruder ini sangat sederhana dan memerlukan beberapa langkah, selain menjadi opsi termurah.

Gambar 14: Ekstruder MicroSwiss untuk Creality. Sumber: Microswiss.com

Bondtech DDS

Ini adalah salah satu opsi paling profesional dan lengkap. Ini terdiri dari kepala lengkap yang terdiri dari ekstruder Bondtech BMG dan hotend V6 asli. Semua sepenuhnya dirangkaikan dan diberi kabel. Pembaruan ini memungkinkan Anda memiliki ekstruder langsung dengan beberapa komponen terbaik yang saat ini ada di pasar, dengan keuntungan dapat menginstalnya dengan cepat dan mudah. Selain itu, memungkinkan penggunaan semua komponen sistem V6, lebih lengkap dari Mk8 yang datang secara standar. Dalam kasus ini juga perlu memodifikasi langkah per mm motor ekstruder dalam firmware dan parameter termistor.

Gambar 15: Ekstruder DDS untuk printer Creality. Sumber: bondtech.com

Bondtech DDX

Ini adalah ekstruder langsung baru untuk printer Creality. Ini adalah opsi paling serbaguna dari ketiga opsi. Seperti yang sebelumnya, didukung oleh ekstruder Bondtech DDX yang disesuaikan, namun dalam kasus ini tidak menyertakan hotend, melainkan secara langsung kompatibel dengan yang milik Creality. Selain itu, memungkinkan hotend Slice Mosquito dan Copperhead yang terkenal digunakan melalui kit adaptasi. Digabungkan dengan salah satu dari dua hotend ini, mungkin salah satu sistem ekstrusi langsung paling canggih yang ada saat ini, setara dengan yang ditemukan di banyak printer profesional.

Gambar 16: Ekstruder Bondtech DDX. Sumber: bondtech.com

Bagi banyak pengguna printer kelas rendah yang ingin maju menjelajahi bahan baru atau meningkatkan kualitas cetak mereka, memperbarui komponen tertentu dari printer mereka mungkin menjadi opsi terbaik tanpa harus membuat investasi untuk membeli printer 3D semi-profesional atau profesional. Cukup memperbarui rangkaian ekstruder dan hotend dapat meningkatkan kualitas secara signifikan serta bereksperimen dengan bahan yang sebelumnya tidak mungkin atau menggunakan nozzle baru dengan diameter dari 0,25 mm hingga 1,5 mm.

Opsi ini terutama menarik bagi pemilik printer merek Creality, karena mereka memiliki rentang opsi terluas, serta kompatibilitas terbaik.