Poznaj KliTek™ | Drukarka 3D Creality z automatyczną wymianą dysz nadchodzi w 2026 roku

Historia stara jak świat

To dylemat dobrze znany każdemu menedżerowi produktu. Czy wprowadzić na rynek rozwiązanie, którego koncepcja wyprzedza swoje czasy, ryzykując potknięcie z powodu braku odpowiednio rozwiniętej technologii? A może uparcie dążyć do kolejnych innowacji technicznych, ślepo goniąc za coraz lepszymi parametrami i wynikami?

Gdzie postawić granicę?

Aby to ustalić, musimy wrócić do punktu wyjścia i ponownie zapytać, dla kogo to wszystko robimy – dla naszych użytkowników. Czego tak naprawdę oczekują dziś twórcy i zaawansowani użytkownicy od drukarki 3D? Odpowiedź na to pytanie będzie miała ogromne znaczenie – jeśli nie decydujące.

Patrząc na to z szerszej perspektywy, cel jest prosty: szybszy druk wielokolorowy i z wykorzystaniem różnych filamentów, bez marnowania materiału. Oznaczałoby to otwarcie zupełnie nowych możliwości twórczych.

Od czego powinniśmy zacząć?

Im szybciej, tym lepiej

Zacznijmy od czasu drukowania. W przypadku drukarki wyposażonej w pojedynczą dyszę druk wielokolorowy potrafi być prawdziwym wyzwaniem. Trzeba ją nieustannie ładować, przeładowywać i przepłukiwać, co powoduje powstawanie ogromnych ilości odpadów. Każda procedura oczyszczania zwiększa też ryzyko mieszania się kolorów, co może zepsuć wydruk.

Jedna dysza czy wiele dysz?

Branża wprowadziła rozwiązania wykorzystujące dwie dysze – jedną do drukowania modelu, a drugą do tworzenia podpór. To świetny sposób na tworzenie łatwych do usunięcia wsporników i uzyskanie czystszych powierzchni. Jednak w przypadku bardziej złożonych modeli 3D lub projektów wymagających większej liczby kolorów takie rozwiązanie wydaje się niewystarczające.

I właśnie tu wkracza technologia wymiany dysz.

Mniej znaczy więcej

Wymiana połowy głowicy drukującej zajmuje mniej więcej tyle samo czasu co wymiana dyszy. Jej kalibracja jest jednak znacznie trudniejsza, ponieważ wymieniany element staje się większy i bardziej złożony.

Postanowiliśmy ograniczyć zmiany do minimum, wprowadzając je tylko tam, gdzie było to absolutnie konieczne – na przykład w przypadku hotendu, który może być wstępnie podgrzany przed zmianą, aby zwiększyć ogólną wydajność procesu.

W efekcie wprowadzamy zmianę w elemencie, który jest modułowy i łatwy do zastąpienia, a jednocześnie oferuje widoczną ścieżkę prowadzenia filamentu, co ułatwia diagnozowanie ewentualnych problemów. Takie rozwiązanie może zapewnić użytkownikom większe korzyści w dłuższej perspektywie.

Osiągnięty przez nas poziom modułowości okazał się optymalnym kompromisem – zespół dyszy waży zaledwie jedną piątą pełnej głowicy. Dzięki temu wymiana samej dyszy zajmuje tylko około 5 sekund.

A teraz, gdy stworzyliśmy architekturę tak lekką, precyzyjną i wydajną, co jeszcze możemy zrobić?

Technologia dla najbardziej wymagających

Mechanizm wymiany dysz otwiera nowe możliwości, które mogą sprawić, że druk wielokolorowy i wielomateriałowy stanie się dostępny dla każdego.

Problem z TPU

Drukowanie z TPU nie należy do łatwych. Materiał ten jest higroskopijny, co oznacza, że pochłania wilgoć z otoczenia, a ta może wpływać na jego właściwości. Dlatego przed drukiem zaleca się jego osuszenie.

Jednocześnie elastyczność i sprężystość, które stanowią największe zalety TPU, są także źródłem wielu problemów. Materiał ten często wymaga specjalnie zaprojektowanej ścieżki podawania filamentu, odpowiedniego kąta lub innych niestandardowych rozwiązań. Tarcie i odkształcenia mogą prowadzić do problemów z ekstruzją, a niewłaściwie kontrolowana retrakcja skutkuje powstawaniem nitek.

W obliczu tych wyzwań większość drukarek musi drukować z TPU w bardzo wolnym tempie, a nawet wtedy są one ograniczone do twardszych filamentów 95A. Łączenie różnych kolorów i materiałów o odmiennych twardościach Shore'a w ramach jednego wydruku pozostaje praktycznie w sferze science fiction.

Nowe podejście do ekstrudera

Co mogliśmy zrobić? Tradycyjne systemy Bowdena od początku nie wchodziły w grę, a nawet standardowe ekstrudery typu direct drive nie radziły sobie wystarczająco dobrze. Próbowaliśmy wielu sposobów – zastosowaliśmy bardziej miękkie sprężyny, aby uniknąć ściskania filamentu, zaostrzyliśmy poziomy tolerancji w rurce filamentowej, aby zapobiec jego nadmiernemu przemieszczaniu się, a nawet stworzyliśmy specjalnie dopasowaną prowadnicę do TPU. Żadna z tych metod nie rozwiązała jednak problemu.

Przełom nastąpił, gdy zadaliśmy sobie pytanie: co gdyby ekstruder nie tylko wyciągał filament, ale też był wspomagany przez drugą jednostkę wytłaczającą z tyłu, która by go popychała? Tak narodziła się koncepcja układu z podwójnym napędem.

Dzięki synchronizacji obu sił TPU przestaje zachowywać się w nieprzewidywalny sposób. Filament przemieszcza się przez prowadnicę płynnie, niczym gąsienica poruszająca się do przodu. Pozwala to uzyskać stabilną i powtarzalną ekstruzję nawet w przypadku bardzo miękkiego materiału o twardości 80A w skali Shore'a.

Rozwiązanie jednego z największych wyzwań związanych z ekstruzją TPU przełożyło się również na duży wzrost prędkości druku. Podczas gdy większość dostępnych systemów ma trudności z TPU 80A i 85A lub jest zmuszona ograniczać szybkość do zaledwie 1 mm³/s, mechanizm z podwójnym napędem pozwala osiągnąć stabilny przepływ na poziomie 3 mm³/s – czyli trzykrotnie wyższy.

Różnica jest jeszcze bardziej widoczna w przypadku TPU 95A – KliTek™ oferuje przepływ wynoszący 15 mm³/s, czyli nawet siedmiokrotnie wyższy niż w przypadku większości konsumenckich drukarek 3D, które zwykle osiągają zaledwie 2-3 mm³/s.

Korzyści nie kończą się jednak na materiałach elastycznych. Zwiększona wydajność przepływu przekłada się również na lepsze osiągi podczas drukowania z PLA. To zasługa systemu podawania S-Drive™, który jest objęty zgłoszeniem patentowym.

To, co najlepsze z obu światów

Co jeszcze jest możliwe? Po co wybierać między szybkością a precyzją, skoro można mieć jedno i drugie?

W tradycyjnym podejściu wydruk jest ograniczony do jednej średnicy dyszy. Architektura wykorzystująca wiele dysz otwiera jednak zupełnie nowe możliwości – pozwala łączyć różne rozmiary w ramach jednego wydruku.

Wyobraź sobie, że zewnętrzne ścianki modelu są drukowane precyzyjną dyszą 0,4 mm, aby zachować maksymalną szczegółowość, podczas gdy wypełnienie powstaje przy użyciu wysokoprzepływowej dyszy 0,8 mm. Technologia wymiany dysz już wcześniej przyspieszyła druk wielokolorowy i wielomateriałowy, a teraz pozwala zwiększyć wydajność całego procesu jeszcze bardziej.

Korzyści związane ze wzrostem efektywności są szczególnie widoczne w przypadku większych modeli.

Nie chodzi o prędkość samą w sobie – chodzi o to, aby wydruk powstał szybciej. Nie chodzi też o samą wielobarwność – chodzi o to, aby za jednym razem uzyskać model zachwycający kolorami. Nie chodzi o sam druk z wielu materiałów – zawsze chodzi o możliwości, jakie daje, na przykład łączenie elementów sztywnych z elastycznymi.

To właśnie KliTek™ – lekki system wymiany dysz, który eliminuje konieczność wyboru między szybkością a precyzją. Umożliwia stabilne drukowanie z TPU o twardości 80A i wprowadza przełomowe rozwiązanie: produkcję wielokolorowych i wielomateriałowych modeli w jednym procesie druku.

Czy powinniśmy najpierw stworzyć narzędzie, a potem znaleźć dla niego zastosowanie, czy może na odwrót? Obecnie nie ma to żadnego znaczenia.