Исследовательская лаборатория Smart and Sustainable Automation Research Laboratory of Chinedum Okwudire из Мичиганского университета разработала программный алгоритм под названием «FBS Vibration Compensation» (компенсация вибрации), который способен удвоить скорость 3д печати.

Несмотря на огромные возможности, у FDM печати потребительского уровня есть множество ограничений. Одно из них — это скорость. И дело даже не в быстродействии бюджетного двигателя, который вполне может показывать результат не хуже своего более дорогого собрата, а скорее в вибрациях, при этом возникающих. Это связано с тем, что недорогие 3д принтеры изготавливаются из более компактных и легких компонентов, не способных полностью предотвратить тряску, вызванную движением. Именно поэтому превышение скорости чаще всего приводит к ошибкам.

Лаборатория Chinedum Okwudire из Мичиганского университета пытается бороться с этим недостатком. Недавно исследователи разработали программное обеспечение и свою собственную методику компенсации, которая предвосхищает и смягчает вибрацию еще до её начала, эффективно блокируя проблему в зародыше. Метод, известный как FBS (Filtered B-splines Vibration Compensation), использует априорное значение динамики 3д принтера для смягчения вибрации, позволяя машине печатать быстрее и не вызывая при этом ошибок, таких как поверхностная волнистость.



Для тестирования были сделаны 3 модели. Первая создана без FBS со скоростью 60 мм/с, что позволило избежать проблем, но потребовало огромных затрат по времени — 3 часа и 59 минут. Вторая печать велась с 10-кратным ускорением и прошла всего за 2 часа и 6 минут, хотя при этом наблюдался просто огромный сдвиг слоев. Третья попытка с поддержкой FBS оказалась безупречной. Исследователи даже обнаружили, что они могут повысить ускорение до 20-кратного без ущерба для качества печати.

Удивительно, но алгоритм уже готовится к воплощению за пределами университета. Okwudire планирует переговоры с производителями настольных 3д принтеров, которые могут быть заинтересованы в использовании метода FBS для повышения скорости, точности и надежности своих машин. В настоящее время они работают над внедрением FBS в прошивку вроде Marlin и Repetier, которая используется на многих настольных устройствах.