Компания Creality подошла к этой проблеме системно и представила KliTek™ - технологию быстрой смены сопел нового поколения. Разбираем ее устройство и причины, по которым это решение заслуживает внимания каждого, кто серьезно занимается 3Д-печатью.
Почему старые решения не устраивали
Одно сопло на всё. Классическая схема: один канал подачи, один экструдер, одно сопло. При смене цвета или материала принтер вынужден обрезать филамент, извлекать его обратно через всю трубку, заправлять новый и продавливать его через сопло, вытесняя остатки предыдущего. Результат - длительное время печати, значительный расход пластика и высокий риск смешивания цветов.
Полная смена головы (Tool Changer). Системы вроде SNAPMAKER U1 меняют инструментальный узел целиком. Такой подход решает одни проблемы, но создает другие: усложняется обслуживание и дорожает ремонт.
Полная смена головы Snapmaker U1
Creality решила пойти другим путём - оставить легкость и скорость, убрав лишние компромиссы.
Что такое KliTek
В основе KliTek - архитектура с независимыми каналами подачи пластика и быстросменными сопловыми модулями. Принтер меняет не всю голову целиком, а лишь компактный узел: сопло, хотэнд и короткий отрезок трубки. Такой подход делает модуль легче - он весит примерно в пять раз меньше, чем полноценный тулхэд. При фиксации соплового узла система издаёт характерный чёткий щелчок - именно он и дал имя технологии.
Дебютирует технология на флагманской серии Creality нового поколения - K3, которая появится у нас в наличии уже в конце октября. Сейчас можно оформить предзаказ.
Ключевые цифры:
-
экономия времени - смена сопла происходит менее чем за 5 секунд;
-
быстрое обслуживание - время на замену соплового узла сокращается на 25%;
-
экономичность - стоимость замены снижается на 75%;
-
полная смена материала - менее 15 секунд;
-
точность позиционирования после смены - отклонение до 25 микрон, за это отвечают 37 датчиков, из которых 12 занимаются именно калибровкой сопла;
- ноль отходов - 0 продувок филамента при смене цвета или материала;
Механика максимально проста: печатающая головка остается неподвижной при замене, а сам сопловой узел откручивается двумя винтами и меняется вручную - быстроразъемный интерфейс USB-C делает инструменты не нужными.
TPU раскрывает потенциал
Пожалуй, самое интересное в KliTek - то, что технология делает с гибкими материалами.
TPU - материал капризный: он гигроскопичен, легко деформируется в процессе печати, а из-за трения о стенки трубки подачи нередко застревает или подается неравномерно. Именно поэтому большинство принтеров на рынке способны стабильно работать только с жестким TPU 95A по шкале Шора, и даже в этом случае на низкой скорости.
KliTek™ меняет расклад благодаря фирменной системе S-Drive™ - дуальному приводу подачи филамента. Вместо того чтобы просто тянуть филамент, система одновременно толкает его сзади и тянет спереди, формируя внутри трубки лёгкий S-образный изгиб. За счёт этого филамент касается стенок в нескольких точках вместо одной сплошной линии, а нагрузка в каждой точке контакта - меньше. Трение перестаёт нарастать по всей длине пути, и подача становится предсказуемой даже для очень мягких материалов.
Печать стелек TPU
Результат:
- печать TPU твердостью до 80A: материалы, которые раньше считались непригодными для десктопных принтеров;
-
скорость печати TPU 95A выросла в 7,5 раза - с типичных 2–3 мм³/с до 15 мм³/с;
-
сверхмягкие 80A и 85A, востребованные, например, в производстве стелек, печатаются стабильно и с эффективностью до трех раз выше, чем на других системах;
-
заправка TPU теперь не требует внешних коробов подачи или доработок - процесс столь же прост, как и с PLA.
Благодаря независимым каналам появляется возможность печатать один и тот же объект сразу несколькими цветами, твёрдостями и типами TPU за один запуск - то, что раньше требовало склейки отдельных деталей.
Другие возможности
Но мультисопловая архитектура дает больше, чем просто смену материалов.
Например, использование сопел разного диаметра в рамках одной модели. В комплект входят сопла 0,2, 0,4, 0,6 и 0,8 мм. Внешние стенки печатаются тонким соплом ради детализации, а внутреннее заполнение - соплом 0,8 мм на высокой скорости. Для крупных моделей это заметно сокращает общее время печати без потери качества поверхности.
Колонна, напечатанная с помощью нескольких сопел
CMYK-градиенты. Четыре базовых цвета смешиваются в нужных пропорциях в каждом тонком слое. При печати слоев друг на друге формируются плавные цветовые переходы - вместо ограниченного набора филаментных цветов доступно множество оттенков.
Растворимые поддержки и сочетание мягкого с твердым. Одно сопло работает с водорастворимым материалом поддержек, другие - с основной моделью; после печати поддержки легко удаляются растворением в воде. Сочетание жесткого и эластичного пластика в одном изделии открывает сценарии, где это необходимо: например, в анатомических моделях или обуви, где подошва должна быть жесткой, верх - гибким, а стелька - мягкой.
Печать модели сердца PLA с водорастворимыми поддержками
Печать обуви TPU
Почему это дешевле в обслуживании
Здесь и кроется принципиальное отличие KliTek™ от тул-чейнджеров вроде SNAPMAKER U1: экономия достигается за счёт интеграции. Меняется не вся печатающая голова, а только сопло, хотэнд и короткий участок трубки - причём его можно предварительно подогреть перед переключением. Такой узел и физически легче, и дешевле в обслуживании: стоимость замены снижается примерно в 4,5 раза по сравнению с полной заменой тулхэда. А путь филамента остаётся открытым для визуального контроля, что упрощает диагностику при проблемах с подачей.
Итог
KliTek™ - это попытка Creality снять сразу три главных ограничения многоцветной 3Д-печати: долгое время смены материала, большое количество отходов и капризность гибких филаментов вроде TPU. Технология дебютирует на серии K3 и, судя по заявленным цифрам, способна заметно изменить то, как небольшие студии и мастера подходят к печати сложных многоцветных и мультиматериальных изделий.
