تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد تتقدم بالقفزات والحدود. لحظة واحدة نناقش صنع ألعاب صغيرة للترفيه عن الأطفال ، والثاني التالي نرى أخبارًا تفيد بأن الطابعة ثلاثية الأبعاد قامت ببناء مبنى ملموس يمكنه صمود زلزال مدته 8 أسواق. بالنظر إلى الوقت ، يبدو أن "طباعة ثلاثية الأبعاد طابعة ثلاثية الأبعاد" ممكنة أيضًا.

لكن ترك التوقعات جانباً ، ما يهتم بهواة وصناع أكثر ما لا يزالون طابعات ثلاثية الأبعاد على سطح المكتب - ما هي أنواعها ، ومدى سرعة طباعتها ، ومدى تكلفةها. إذا كنت ترغب في الوصول إلى أسفل الأشياء ، أو جربت من أي وقت مضى Diying طابعة ثلاثية الأبعاد من قبل ، يجب أن تفكر أيضًا في هذا السؤال: كيف يتحركون؟

تعد XYZ و I3 و Corexy حاليًا أكثر الأساليب شعبية لطابعات سطح المكتب ثلاثية الأبعاد. هذه هي الطريقة التي يتحركون بها: يحتوي الجهاز على واحد أو عدة محاور في اتجاهات X و Y و Z لنظام الإحداثيات ثلاثية الأبعاد. تم تجهيز نهاية كل محور بمحرك لتوفير الطاقة. أحزمة أو خيوط متزامنة ثم قم بتحويل دوران المحرك إلى حركة خطية على طول اتجاهات x و y و z. أخيرًا ، مع وجود أنظمة السكك الحديدية للدليل الخطي في الاتجاهات الثلاثة ، يمكن للآلة وضع الفوهة في أي نقطة في المساحة ثلاثية الأبعاد التي تتشكلها المحاور ، وتخلص من الشعيرة ، وإنشاء كائن ثلاثي الأبعاد.

لماذا أنظمة الدليل مهمة؟

تخدم أنظمة الدليل بشكل أساسي 3 أغراض أثناء الطباعة:

1. الدقة: أدرك التحمل الضيق ، ومنع التمايل ، وضمان رأس الطباعة أو السرير المسخن المثبت على الأدلة يتحرك خطيًا على طول الاتجاه المحدد مسبقًا ؛
2. نعومة: تقليل الاحتكاك بالمحامل أو البكرات ، والمساهمة في حركة أكثر سلاسة ؛
3. الموثوقية: يمكن للهياكل التوجيهية مع صلابة ممتازة تحسين موثوقية الماكينة والمساهمة في المطبوعات الأكثر اتساقًا مع مرور الوقت.

مجموعة متنوعة من أنظمة التوجيه

بشكل عام ، تشمل أنظمة التوجيه المستخدمة في الطابعات ثلاثية الأبعاد:

1. العجلات والملفات التعريف
2. القضبان والمحامل الخطية
3. القضبان الخطية
4. القضبان الخطية المدمجة

عجلات وملامح

من بين جميع الأدلة ، ربما يكون مزيج العجلات والملفات التعريف هو الأكثر شيوعًا وفعالية من حيث التكلفة. عادة ما يكون هناك 3 إلى 4 بكرات تعمل على طول الأخدود على شكل V أو T على شكل T لتوجيه الحركات.

الحلقة الخارجية للعجلات هي الأكثر شيوعًا من البوم (polyformaldehyde) ، والخاتم الداخلي مكون من محامل الصلب والكرة. يتمتع POM بقوة عالية ، وتشوه منخفض ، ومقاومة تآكل ممتازة ، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لصنع عجلات الطابعة. مع الاستخدام السليم ، يمكن أن تستمر بكرات POM مئات الساعات. يستخدم بعض الشركات المصنعة أيضًا أجهزة الكمبيوتر (البولي كربونات) لصنع عجلات ، والتي لها قوة أعلى وحياة أطول ، على الرغم من سعر أعلى قليلاً.

لضمان الحركة الخطية ، يجب على العجلات قبضة الملفات الشخصية بشكل صحيح. يمكن أن يحدث فضفاضة للغاية واهتزاز بسرعات عالية. ضيق للغاية سيزيد التآكل - يمكن أن تتراكم الحطام المتراكم بين العجلات والقضبان ، مما يسبب حركة وعرة أو متوترة. لذلك يحتاج المستخدمون إلى ضبط ضيق العجلة بناءً على كيفية عمل الطابعة ، وتنظيف الحطام ، واستبدال العجلات عند الضرورة. بالمقارنة مع الأدلة الأخرى ، يتطلب التحرير والسرد العجلة والملف تعريف صيانة أكثر تكرارًا.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن البلاستيك لها صلابة أقل من المعادن. من الصعب تجنب تشوه العجلات أثناء الحركة ، لذلك فإن الطابعات التي تستخدم العجلات لها عمومًا دقة أقل مقارنةً بتلك التي لديها أدلة فولاذية.

تتوفر ملفات التعريف المستخدمة بشكل شائع على الطابعات ثلاثية الأبعاد في نوعين: ملفات التعريف V وملامح T-Slot. كما تشير الأسماء ، فإن الفرق الرئيسي بينهما هو الشكل المستعرض. ملفات تعريف مختلفة مع عجلات مختلفة لتحقيق تأثيرات توجيهية جيدة.

نظرًا لأن الملفات الشخصية قابلة للتخصيص ، غير مكلفة ، وبأداء كافٍ ، فإن مزيج العجلات والملفات التعريف هو الخيار الأفضل للعديد من تصميمات الطابعات ثلاثية الأبعاد DIY.

المزايا

• أداء توجيهي جيد ، رخيصة ومفيدة ؛
• خيارات وفيرة ، متاحة على نطاق واسع ؛
• سهل التثبيت والاستخدام والتعديل ؛

عيوب

• دقة أقل ؛
• أكثر عرضة للاهتزاز.
• يتطلب المزيد من الصيانة المتكررة.

قضبان ومحامل خطية

أدت القيود المفروضة على أدلة العجلات والملف الشخصي إلى تحويل DIYers والمصنعين إلى تحويل المزيد من الاهتمام إلى مزيج آخر مع الدقة والاستقرار الفائقين - القضبان الخطية والمحامل. في السنوات القليلة الماضية ، أصبحت أدلة القضيب والمحمل مرادفًا تقريبًا لأنظمة التوجيه لطابعات ثلاثية الأبعاد. هناك حاجة إلى قضبان على الأقل و 2 محامل لكل محور الطابعة. ترفف المحامل أو تتشبث بالقضبان ، أثناء الاتصال بالعربات المثبتة بسرير بثق أو سرير ساخن ، لتوجيه الحركة الخطية.

القضيب الخطي ، الملقب قضيبًا ناعمًا ، هو ببساطة قضيب فولاذي أسطواني ، متوفر بأحجام مختلفة - تستخدم الطابعات ثلاثية الأبعاد تلك القطر 8 ملم. يمكن تشكيل قضبان إلى دقة عالية الأبعاد مع أسطح ناعمة للغاية. مقترنة مع محامل الكرة ، يمكن أن تحقق قضبان تجميعها بشكل صحيح حركات خطية جيدة إلى حد ما.

ونعم ، هناك أيضًا عيوب من أن تكون سلسة. عند استخدامها للتوجيه ، يجب تثبيت القضبان في كلا الطرفين مع المشابك المعدنية. أيضا ، لا يمكن أن تتحرك المحامل خطيًا فحسب ، بل تدور أيضًا 360 درجة حول الأسطوانات. لهذا السبب يحتاجون إلى إرفاق المحامل على قضيب متوازي آخر للسماح للطبق أو السرير الساخن يتحرك خطيًا. التوازي بين اثنين من القضبان يمكن أن يكون تحدي ، وخاصة بالنسبة للديرز.

لذلك ، يعني استخدام أدلة العمود الدقة والاستقرار أعلى من جهة ، ولكن أيضًا بصمة أكبر ووزن أكبر ، إلى جانب صعوبة في التجميع العليا من ناحية أخرى.

المحامل المستخدمة مع قضبان هي أساسا محامل U-Groove والمحامل الخطية المصنوعة بالكامل من الصلب. تشبه محامل U-Groove العجلات التي يمكن أن تتدحرج على طول القضبان. تحتوي المحامل الخطية على غلاف أسطواني من الخارج ، مع عدة صفوف من الكرات في الداخل والتي يمكن أن تدور على طول العمود. كلاهما يمكن أن يحقق إرشادات سلسة مع الحد الأدنى من الاحتكاك.

القضبان والمحامل تدوم طويلًا ، وتتطلب فقط تنظيفًا عرضيًا للتراكم على القضبان وتزييت المحامل. إذا كانت القضبان محاطة بسكن بدلاً من العمل كإطار ، فإن تفكيك السكن وتزييت المحامل أمر واضح ومباشر. ومع ذلك ، فإن استبدال المحامل البالية بعد الاستخدام المطول يمكن أن يكون صعبًا بعض الشيء.

المزايا

• أداء توجيه ممتاز ، دقة عالية ، تكلفة معتدلة ؛
• خيارات وفيرة ، متاحة على نطاق واسع ؛
• تردد الصيانة المنخفض ؛

عيوب

• أكبر البصمة والوزن عند مرفقة ؛
• التوازي يمكن أن يكون مشكلة.
• يمكن أن يكون استبدال المحامل أمرًا صعبًا.

القضبان الخطية

كانت السكك الحديدية الخطي ، التي يشار إليها أيضًا باسم الدليل الخطي ، تتجه في السنوات الأخيرة. يحتوي جزء السكك الحديدية الصلب على مسار على كل جانب ، ويحتوي المتزلجون على مجموعتين من محامل الكرة التي يمكن أن تتجول على طول المسارات. بالإضافة إلى الطابعات ثلاثية الأبعاد الصناعية ، يستخدم المزيد والمزيد من مصنعي سطح المكتب القضبان الخطية في خطوط الإنتاج المتطورة.

على الرغم من أن كلاهما مصنوع من الصلب ، عندما يتعلق الأمر بالعمل الفعلي ، فإن القضبان الخطية أقل عرضة للانحناء والاهتزاز مقارنة بالقضبان. ويعزى هذا بشكل أساسي إلى طريقة التثبيت الفريدة. يتم تثبيت القضبان فقط في كلا الطرفين ، في حين أن القضبان الخطية لها ثقوب متزايدة على فترات منتظمة على السطح ، مما يسمح لها بتأمينها بإحكام على السكن أو هياكل الدعم الأخرى.

هذا يضمن حركة خطية مستقرة ويحسن جودة الطباعة من ناحية ، ويزيد من حد السرعة عن طريق منع الهز المفرط بسرعات عالية من ناحية أخرى. هذا هو أحد الأسباب التي يمكن أن تحقق J1 طباعة عالية السرعة.

أثناء التجميع ، يمكن للقضبان الخطية توجيه محور واحد دون الاقتران ، وتوفير المساحة والوزن لجعل الماكينة أكثر وزنًا وضغوطًا. ليس هناك حاجة للقلق بشأن التوازي بالسكك الحديدية.

كل شيء يبدو رائعًا ، لكن ما هو الصيد؟ السعر. تُظهر الحسابات الخشنة أنه على الرغم من أن المتزلج على القضبان الخطية له أسعار مماثلة للمحامل للقضبان ، فإن القضبان نفسها تكلف حوالي 2.5 - 4 أضعاف زوج من القضبان بأطوال مكافئة. بالمقارنة ، قضبان رخيصة وجيدة بما فيه الكفاية. وزن التكلفة الإضافية مقابل مكاسب الأداء ، لا يزال معظم DIYers يختارون القضبان والمحامل.

للصيانة ، تشبه القضبان الخطية الأولى ، والتي تتطلب تزييتًا منتظمًا للمحامل. القضبان المكشوفة تحتاج أيضا إلى تنظيف من حين لآخر.

المزايا

• دقة عالية جدا
• يدعم الطباعة عالية السرعة.
• البصمة الصغيرة ، مريحة للاستخدام ؛

عيوب

• لا يمكن أن تكون بمثابة هياكل دعم ، ويجب تثبيتها على الملفات الشخصية ، وما إلى ذلك ؛
• غالي.

قضبان خطية مضمنة

بدلاً من استخدام الأدلة المذكورة أعلاه مباشرةً ، يستكشف بعض الشركات المصنعة ، لغرض النهوض بالقدرات الفنية أو تقديم الطعام لمنتجات محددة ، حلولًا أفضل.

تقع نقاط القوة الأساسية للقضبان الخطية في الصلابة العالية للقضبان الفولاذية والحركة الدقيقة والسلاسة التي تمكّنها من محامل الكرة. يتم الحفاظ على هذه المزايا في القضبان الخطية المدمجة.

عند صنع الوحدات الخطية ، تقوم Fuyu بتضمين شريطين من الصلب في الجدران الداخلية لسكن سبائك الألومنيوم ، ثم تقوم CNC بتطحن الفولاذ بدقة في القضبان مع دقة التصنيع على مستوى الميكرون. أيضًا ، مع القضبان المدمجة الأوسع ، يتم تحسين الصلابة دون زيادة الوزن ، وتناسب عمليات CNC عالية الطاقة بشكل أفضل-بعد كل شيء ، لا تتطلب الطابعات ثلاثية الأبعاد العادية مثل هذه الصلابة الشديدة.

بالمقارنة مع القضبان الخطية المتصاعدة مباشرة على سطح عمليات السحب ، فإن تضمين القضبان الفولاذية داخل الوحدات الخطية يمنع تراكم الغبار على القضبان ، مما يقلل من تردد الصيانة. كما أنه يجعل الوحدات أكثر خفيفة الوزن وضغوطًا ، بحيث لا ينتهي الجهاز باهظ الثمن إلى أن يشبه مشروع عشاق DIY. ومع ذلك ، فإن تضمين القضبان الخطية لا يشكل تحديات تصنيع كبيرة للمنتج ، مع عدم وجود ميزة تكلفة على القضبان الخطية العادية.

المزايا

• مثل القضبان الخطية: دقة عالية جدًا ، تدعم الطباعة عالية السرعة ، البصمة الصغيرة ؛
• تحسنت صلابة السكك الحديدية.
• انخفاض تردد الصيانة مع القضبان المرفقة ؛

عيوب

• غالي؛
• غير مناسب ل DIY.