Выступление представителя Z-Bolt на мероприятии "Клиентский день в Top 3D Shop" в июле 2024

Компания Z-Bolt, которую представляет Виктор, занимается производством 3D-принтеров. История компании началась в 2016 году, когда Виктор вместе с партнером решили создать собственный 3D-принтер для реализации одного из своих проектов. На тот момент на рынке не нашлось подходящей модели, и поэтому они решили разработать свой собственный принтер, сделав его открытым проектом. Этот проект вызвал большой интерес в сообществе энтузиастов 3D-печати, что подтолкнуло компанию к развитию. 

Вскоре они начали получать запросы на изготовление корпусов, моделей для сборки и даже готовых 3D-принтеров. Это стало отправной точкой для роста, и сейчас Z-Bolt превратилась в полноценное производство, где трудится несколько десятков человек.

Компания предлагает линейку 3D-принтеров профессионального и полупрофессионального уровня. Одной из ключевых серий является S-серия, которая включает три модели: S300, S400 и S600. Эти принтеры отличаются размером области печати: от 300x300x350 мм для модели S300 до 600x600x900 мм для модели S600. Каждая из моделей доступна в нескольких комплектациях. В базовой версии принтер оснащен экструдером с максимальной температурой нагрева до 350 градусов и не имеет нагреваемой камеры. Однако, существуют и более продвинутые версии: HD и Dual. В них добавлена активная камера с возможностью нагрева до 90 градусов для моделей S300 и S400 и до 70 градусов для S600, а также второй экструдер в версии Dual.

Особо следует отметить рост спроса на 3D-принтеры с нагреваемым объемом. За последние год-полтора клиенты все чаще требуют именно такие принтеры, что отражает развитие потребностей рынка и повышенное внимание к деталям в процессе 3D-печати.

Еще пару лет назад использование нагреваемых камер в 3D-принтерах было прерогативой исключительно высокопрофессиональных и дорогих моделей, таких как Stratasys. Эти устройства отличались высокой степенью изоляции, продуманной кинематикой и правильным нагревом. Все механические элементы, такие как кинематика по осям Z и Y, выносились за пределы активной камеры, превращая принтер в подобие духового шкафа для печати. Однако подобные решения были довольно сложны в реализации и имели высокую стоимость.

Примерно год-полтора назад на рынке начали появляться 3D-принтеры с нагреваемыми камерами, которые поддерживают температуру не 120-150 градусов, как у профессиональных моделей, а в диапазоне 80-90 градусов. Это позволяет несколько упростить требования к изоляции объема камеры и кинематики, но при этом дает возможность печатать детали, которые невозможно изготовить в обычных закрытых принтерах. Например, при печати крупногабаритных объектов из материалов с высокой усадкой, таких как ABS-пластик, возникает проблема деламинации — расслоения модели по слоям, что особенно заметно при высоте объекта от 300 мм и весе от одного килограмма.

Для таких случаев необходима активная камера, которая поддерживает более низкую, но стабильную температуру нагрева — около 70 градусов для ABS-пластика. Это позволяет печатать крупные детали с минимальной усадкой и избежать дефектов, связанных с деламинацией. В 3D-принтерах компании Z-Bolt реализован автоматический процесс отпуска: при завершении печати устройство запускает итеративный процесс плавного снижения температуры в течение 2-3 часов. Это обеспечивает постепенное охлаждение модели и предотвращает ее расслоение.

Еще одним примером необходимости нагреваемых камер является печать из нейлона. Мелкие детали из нейлона, например, небольшие шестеренки, можно изготовить в обычных закрытых принтерах. Однако при увеличении размера детали, например, до 100 мм в диаметре, и необходимости обеспечить высокие эксплуатационные характеристики, становится критичным использование нагреваемой камеры. Печать из чистого нейлона требует особого подхода, так как материал отличается хорошими характеристиками по трению и прочности. При нагреве камеры до 90 градусов и правильном процессе отпуска можно избежать деламинации и усадки, обеспечивая высокое качество конечного продукта, сравнимого с литьевыми деталями из нейлона или полиамида.

Еще одной важной тенденцией последних лет в запросах клиентов является наличие двух экструдеров в 3D-принтерах. Сейчас это востребованный функционал, хотя многие пользователи не до конца понимают, для чего именно он нужен. Основное назначение двух экструдеров — печать с использованием растворимых поддержек. Эти поддержки широко рекламируются как легко растворимые в воде или специальных растворах, но на практике все гораздо сложнее. Например, ПВА-материалы, используемые для водорастворимых поддержек, подходят только для PLA-пластика, так как их температурный режим ограничен, и они плохо сцепляются с другими материалами. Для высокотемпературных материалов чаще всего используются поддержки из HIPS, которые растворяются в ди-лимонене. Однако этот процесс связан с химическими реактивами и не всегда удобен.

В связи с этим компания Z-Bolt рекомендует использовать альтернативные материалы для поддержек, а не только растворимые. Например, можно комбинировать основные материалы, такие как ABS, и материалы поддержки, такие как PVA или HIPS. Эти материалы плохо сцепляются друг с другом, что позволяет устанавливать поддержки практически вплотную к основному объекту, обеспечивая при этом качественную поверхность. Разделение поддержек происходит легко, без необходимости использования растворителей.

Помимо использования второго экструдера для поддержек, существуют и другие полезные кейсы. Двухэкструдерные принтеры можно применять для печати внутреннего заполнения из более дешевого и прочного материала, в то время как внешняя стенка создается из более дорогого и эстетически привлекательного пластика. Это позволяет не только экономить материалы, но и значительно сокращать время печати, при этом получая прочную деталь с высококачественной внешней поверхностью.

Некоторые клиенты используют два экструдера для создания "обрезинивания" внешнего периметра детали. Такой подход позволяет печатать внутреннюю часть из твердого материала, а несколько внешних периметров — из мягкого, такого как TPU. В результате получается ударопрочная деталь с более гибкой и износостойкой внешней поверхностью.

Что касается реализации двух экструдеров в 3D-принтерах Z-Bolt, компания использует систему ToolChanger. Эта система позволяет использовать в каждый момент времени только одну печатную голову, а неактивная голова находится на парковке. В прошлом компания производила 3D-принтеры с тремя и даже четырьмя экструдерами, но практика показала, что большинству клиентов достаточно двух. Система ToolChanger обеспечивает ряд преимуществ: в движении всегда участвует только одна печатная голова, что сокращает вес подвижной части и, соответственно, улучшает качество печати за счет меньшего инерционного момента.

Кроме того, система ToolChanger позволяет проводить техническое обслуживание, ремонт и настройку неактивной печатной головы во время работы другой. Это удобно по сравнению с другими системами, такими как IDEX или системы с двумя головами на одной кинематике, где обслуживание или ремонт становится проблематичным, и требует остановки печати.

Теперь поговорим об уникальных особенностях 3D-принтеров компании Z-Bolt, которые делают их особенно привлекательными для пользователей.

1. Система автоуровня

Одной из ключевых особенностей 3D-принтеров Z-Bolt является инновационная система автоуровня. Учитывая, что компания выпускает в основном крупные принтеры (самый маленький из них имеет область печати 300x300 мм, а модель S400 — 400x400 мм), точное выравнивание стола становится критически важным. Система автоуровня в принтерах Z-Bolt не использует сторонние датчики; она основывается на прямом контакте сопла с поверхностью стола. Это позволяет значительно упростить процесс калибровки.

Быстросменные хотенды и сопла можно менять буквально за несколько секунд, что делает обслуживание и настройку быстрыми и удобными. При замене сопла или хотенда не требуется подстраивать offset, так как система автоматически определяет касание сопла о стол. Автоуровень работает в два этапа: сначала система физически выравнивает плоскость стола по четырем точкам, затем снимает карту локальных неровностей и корректирует движения оси Z для достижения идеального первого слоя. В процессе печати пользователь также может настраивать расстояние между столом и соплом для оптимизации качества печати.

2. Система охлаждения и прошивка Clipper

Для улучшенной печати на больших объемах, особенно PLA, принтеры оборудованы мощной системой охлаждения. Используются две турбины, обеспечивающие сильный поток воздуха, что критически важно при печати на высоких скоростях и больших объемах. Прошивка принтеров основана на открытом коде Clipper, что позволяет пользователям редактировать конфигурационные файлы под свои нужды, добавляя новые функции и обновления. Система также поддерживает удаленное управление и мониторинг через Wi-Fi или Ethernet, что позволяет следить за процессом печати, запускать и останавливать задачи удаленно.

3. Встроенная сушка для филамента

Еще одной отличительной чертой принтеров Z-Bolt является возможность использования больших катушек филамента (до 2,5-3 кг), которые помещаются внутрь корпуса. Благодаря нагреваемому объему камера принтера выполняет функцию встроенной сушки, что позволяет поддерживать материал в оптимальном состоянии для печати. Это устраняет необходимость в покупке отдельной сушилки для филамента, что упрощает и удешевляет процесс работы.

4. Система отчета об ошибках и поддержка клиентов

Для обеспечения высокого уровня поддержки клиентов принтеры оснащены системой автоматической генерации отчетов об ошибках. Если что-то идет не так, принтер создает log-файл, который клиент может отправить в службу поддержки. Это позволяет специалистам быстро диагностировать и устранять проблемы, предоставляя качественный сервис и техническую поддержку.

5. Гранульные экструдеры и новые разработки

Компания также активно занимается разработкой новых моделей принтеров. На данный момент в проектировании находится модель S1000 с областью печати 1x1x1 метр, которая будет оснащена гранульным экструдером. Это решение позволяет использовать гранулы вместо филамента, что значительно снижает стоимость материалов и увеличивает производительность печати. Выпуск этой модели планируется уже в этом году.

6. Серия профессиональных принтеров Q

Для самых требовательных задач компания предлагает серию Q, например, модель  Q400. Эти принтеры поддерживают нагрев камеры до 120 градусов и предназначены для работы с высоко-инженерными материалами, такими как PEI (Ultem), PEEK и другие. Кинематика полностью изолирована и охлаждается, чтобы достигать таких высоких температур, что позволяет использовать вакуумные столы и специальные подложки для сложных материалов.

Вопрос:
Здравствуйте. У вас в производстве есть модель S310. Чем она отличается от S300?

Ответ:
Да, спасибо за вопрос. Я не упомянул эту серию. S310, а также S410 — это линейка 3D-принтеров, которую мы сейчас разрабатываем совместно с компанией Top 3D Group. Эти модели отличаются немного улучшенными характеристиками. В частности, у них немного больше область печати по сравнению с моделями S300 и S400, несколько выше максимальная температура печати. Также в них добавлены некоторые функции, такие как блокировка экрана с помощью ключа, световая индикация и другие небольшие дополнения. В целом, это примерно те же принтеры, что и S300 и S400, но с рядом улучшений.

Вопрос:
Прошивка Clipper предлагает много возможностей. Есть ли у вас функция программного остывания камеры, чтобы она остывала по какому-то графику?

Ответ:
Да, я уже упоминал об этом. У нас в принтерах встроен умный режим сушки. Он автоматически определяет целевую температуру и конечную температуру для конкретного пластика и рассчитывает постепенное остывание итерационно. Этот процесс можно настроить: пользователи могут менять параметры, например, время сушки. По умолчанию для ABS это около двух часов, а для нейлона — около трех часов. Однако время корректируется в зависимости от того, как фактически идет процесс охлаждения. Принтер снижает температуру камеры, ждет некоторое время и, если температура не опускается до целевого уровня, немного снижает температуру стола, чтобы избежать отлипания модели. Все это происходит автоматически, но параметры можно редактировать.

Вопрос:
Можно ли настроить режим остывания в современных слайсерах?

Ответ:
Да, в наших профилях печати для базового слайсера SuperSlicer вы можете указать только начальную температуру в камере. Остальное принтер рассчитывает самостоятельно. Кроме того, эти параметры можно изменить перед началом печати, что дает пользователям гибкость в настройке процесса.

Вопрос:
Вы территориально находитесь в Беларуси, в Минске. Как вы взаимодействуете с конкурентами из европейских стран, такими как Siemens и Hewlett-Packard?

Ответ:
Да, наше производство находится в Минске, в Республике Беларусь. С компаниями Siemens и Hewlett-Packard мы не взаимодействуем напрямую. Однако с польскими производителями у нас есть своеобразное сотрудничество. Сейчас многие 3D-принтеры в Беларуси не имеют польского сервисного обслуживания, и нас просят модернизировать их: заменить управляющие головки, платы и прошивки. По сути, мы превращаем польские принтеры в свои, добавляя собственные решения.

Вопрос:
На вашем сайте представлены ресурсные наборы для дополнения 3D-принтеров. Планируется ли расширение этой линейки, чтобы предлагать целые наборы, как, например, комбо-наборы в McDonald's?

Ответ:
Я понимаю, что вы имеете в виду наборы для сборки принтеров под разные бюджеты. Если говорить о самосборных принтерах, то сейчас у нас нет времени развивать это направление. Это было бы интересно и полезно для сообщества, и мы всегда получали хороший отклик от пользователей. Однако одновременно заниматься и производством, и развитием самосборных принтеров мы не можем. В сообществе у нас есть активный Telegram-канал, где наши пользователи и энтузиасты продолжают развивать это направление, делая апгрейды и предлагая новые решения, но мы на данный момент сосредоточены на производстве.

Вопрос:
Мы печатаем антистатическим пластиком, и у нас проблема: при нагреве камеры температура передается на пластик, и он ломается. Есть ли у вас какая-то изоляция для филамента от температурной камеры?

Ответ:
Вы не обязаны нагревать весь объем камеры. Если нужно нагревать камеру и при этом избегать перегрева филамента, у нас в каждом принтере установлены вентиляторы конвекции, которые можно включать и комбинировать с нагревом. Также можно использовать обдув на максимум. Если у вас антистатический пластик, такой как ABS Dissipative, его настройки печати могут отличаться от обычного ABS. Мы не проводили экспериментов с этим материалом, но возможности принтера позволяют играть с настройками конвекции и обдува, чтобы обеспечить необходимый нагрев объема без перегрева филамента.

Вопрос:
Вы упомянули, что производство находится в Минске. Есть ли у вас технопарки?

Ответ:
Нет, у нас просто собственное производство в Минске.