Перед сном долго думал о том, как можно увеличить скорость печати 3д-принтера. Ну, кроме увеличения жёсткости конструкции. Ведь жесткость нужна для сопротивления инерции быстро двигающейся печатающей головки, но для чего нужно быстро двигать головкой? Понятно для чего, но если экструдер не будет выдавливать пластик с достаточной скоростью, то не будет смысла в способности к быстрым перемещениям.
Но печатающая головка, которая способна быстро выдавливать пластик, не будет легкой. Она как минимум будет директ, а не боуден, а следовательно иметь в составе увесистый шаговый двигатель.
К тому же быстрая головка не будет миниатюрной, поскольку продавливание прутка с повышенной скоростью требует увеличенного момента силы. Иначе она просто будет скользить по прутку. А увеличенный момент требует увеличенного передаточного числа. А значит - куча дополнительных шестерёнок. Или несколько, но здоровенных.
И вишенкой на этом торте стоит увеличение мощности нагревателя. Да еще и с динамической регулировкой, очень быстрой. Поскольку в зависимости от подачи будет сильно скакать температура сопла. Подача резко остановилась (голова поехала в соседний участок печати), температура сопла резко скакнула вверх (тепло перестало отводиться) - вскипел филамент. То есть обмотка нагревателя должна иметь минимальную инерционность и большую мощность. А это охренеть как непросто.
В связи с последней проблемой я вспомнил: существует один охрененно быстрый, мощный и практически точечный нагреватель. Да, я говорю о лазере.
Если по принципу пайки проволочкой вытянуть в точку печати тонкий, как волосинка (или толстый, в пару миллиметров) прут филамента и в этой самой точке сфокусировать луч достаточно мощного лазера, то скорость реакции такой конструкции может быть крайне высока. Поскольку хороший лазер обладает дискретностью включений-выключений в микро-, а то и наносекунды, то головка может метаться по области печати крайне быстро. Бутылочным горлышком в таком случае может стать максимальная скорость двигателя, подающего филамент, и его динамичность.
Вот только какова получится разрешающая способность такой печати? И не будет ли расплавленный лазером филамент тянуться следом за убегающим прутком?
Вариантом решения второй проблемы может стать дисперсия филамента. Не торчащий пруток, а сыплющийся песок...
И вот на этом моменте я понял, что сижу и изобретаю не то чтобы велосипед, но вполне известный SLA-принтер.
Только тот лазером "пуляет" не по мелкодисперсному песку, а по жидкому УФ-отверждаемому гелю.
А вот по песку (точнее, по металлической пыли) вполне себе гуляет лазер в чуть менее известных, но не менее давно существующих промышленных принтерах по металлу. Принцип похож на SLA-печать, только лазер спекает металлические частицы, слой за слоем "наваривая" сложный компонент. Правда, там и лазер серьезный, многокилловаттный.
В общем, подумал я... и понял, что зря перевел ресурс мозга, размышляя над решением давно решенных проблем, мда...