1. Cartesien-xy-head

Un système de portique cartésien-xy-head est un type de système de contrôle de mouvement couramment utilisé dans les imprimantes 3D (et une grande variété d'autres classes de machines CNC). Cette approche de construction déplace la tête d'impression ou l'extrudeuse le long de l'axe x du portique et déplace l'axe y en déplaçant le portique entier. Cela peut impliquer de déplacer une masse élevée sur l'axe y et peut entraîner un plus grand risque de vibrations de la machine, en particulier pendant les manœuvres de forte accélération.

Dans un tel système de portique, le lit d'impression est fixé et la tête d'impression ou l'extrudeuse se déplace le long de deux axes perpendiculaires, fonctionnant généralement sur des arbres de sol avec des roulements linéaires à billes de recirculation. Les versions à prix plus élevé utilisent souvent des rails V avec des roulements à rouleaux à rooté en V externe comme guides, entraînant une usure de roulement réduite. L'axe x est généralement défini commeacross la machine, tandis que l'axe y est orientéen arrière / en avantpar rapport à l'appareil. L'axe Z positionne la hauteur verticale de la tête d'impression ou de l'extrudeuse et est transportée sur le mouvement x du portique.

Les systèmes de portique cartésien-xy sont simples et faciles à construire et à exploiter. Ils fournissent également une bonne précision et une bonne répétabilité, permettant un positionnement de haute précision de la tête d'impression. Cependant, ils ont des limites en termes de vitesse et d'accélération et peuvent manquer de raideur à certains égards.

2. Cross de style Ultimaker

Le système de portique croisé de style ultimaker est un système de structure mécanique et de mouvement de l'axe moins couramment utilisé dans l'impression 3D. Il dispose de deux portiques parallèles qui positionnent la tête d'impression ou l'extrudeuse le long des axes x et y. Les portiques sont reliées par une barre transversale, qui vise à stabiliser le mouvement le long des deux axes en partageant la rigidité. Le mouvement de l'axe Z est généralement transporté sur ces deux axes, plutôt que délégués à un lit d'impression montant et en descendant.

Dans ce système, le lit d'impression est généralement fixe et stable. La tête d'impression ou l'extrudeuse se déplace le long des axes x et y. Ils sont entraînés par des moteurs pas à pas transmettant le mouvement à travers des ceintures dentées. Les deux portiques sont capables de se déplacer simultanément. Cela permet une courbure lisse et un mouvement sans secousse entre les opérations d'impression, car les changements directionnels soudains sont minimisés. L'approche offre également une bonne stabilité pendant l'impression, bénéficiant à la qualité des résultats imprimés.

Cette approche de conception est plus complexe et nécessite plus d'efforts dans la configuration et l'étalonnage que les conceptions plus simples. Ceci est particulièrement affecté par les entraînements de ceinture nécessitant un très bon alignement pour assurer un mouvement précis et reproductible. Certains utilisateurs rapportent également des difficultés à accéder au lit d'impression pour effectuer des ajustements pendant l'impression, car les deux portiques peuvent bloquer l'accès à des moments pendant l'impression.

3. Corexy

Un système de portique Corexy est une structure utilisée dans la conception de l'imprimante 3D qui a des moteurs passagères stationnaires pour conduire les axes X et Y. Cela réduit la masse en mouvement dans le portique pendant les mouvements de l'axe y, car le lecteur de l'axe y reste fixé en place. Cela permet une accélération plus élevée et des mouvements plus précis de la tête d'impression, offrant des résultats imprimés de meilleure qualité.

Le système Corexy fonctionne en utilisant une série de poulies et des ceintures de recirculation (boucle) disposées de sorte que les ceintures d'entraînement se croisent au cœur ou au centre du système. La conduite des ceintures dentées déplace la tête d'impression dans les directions X et Y avec une inertie plus faible.

Déplacer moins de masse permet une structure de portique plus légère. Il y a moins de masse émouvante pour résister à des moments à forte accélération. Cette approche est plus sensible à la tension de la courroie et à l'état de diapositive que les autres systèmes et peut être complexe à configurer et à calibrer. La capacité d'accélération est considérée comme un avantage suffisant pour l'emporter sur les problèmes de configuration, donc ce système est populaire parmi certains utilisateurs dans la catégorie plus avancée.

4. Cartesien-Xz de style i3

La tête cartésienne-XZ de style i3 est très largement utilisée dans la conception de l'imprimante 3D. Dans cette approche, la plate-forme d'impression elle-même est levée et abaissée (mouvement de l'axe z), tandis que la tête d'impression est transportée séparément sur le portique pour les axes x et y. L'extrudeuse est montée sur un chariot qui se déplace le long des axes x et y sur les arbres de précision, en utilisant des buissons de billes de recirculation. Sur les machines plus grandes et plus élevées, les rails peuvent être sous forme V, avec des roulements à rouleaux fonctionnant sur ces rails.

Cette conception est simple et facile à construire, ce qui en fait un choix populaire pour les imprimantes 3D à domicile / hobby. Il offre une bonne précision et une bonne précision dans les petites machines, mais généralement, il nécessite une modération en accélération et en direction des changements en raison d'une rigidité relativement faible et d'une inertie élevée.

L'inconvénient principal de cette conception est qu'il peut être très difficile de maintenir un lit de niveau et d'obtenir des épaisseurs de couche cohérentes. La mauvaise rigidité par rapport aux autres conceptions d'imprimantes 3D à prix plus élevé peut avoir des effets très significatifs à des vitesses / accélérations plus élevées.

5. H-bot

Le H-BOT est un système de portique employé dans certaines imprimantes 3D. Il utilise des lecteurs de ceinture et des rails linéaires dans une disposition qui, similaire au système Corexy, a des moteurs stationnaires pour conduire les axes X et Y.

Les deux ceintures de X et Y forment la forme d'un «H». Une ceinture est attachée à la tête d'impression et se déplace le long de l'axe y. L'autre ceinture est attachée à l'autre extrémité du portique et se déplace le long de l'axe des x. La tête d'impression est transportée sur un lecteur Z qui se déplace le long des deux rails d'axe principal.

La disposition H-Bot peut être plus stable et rigide que les autres conceptions d'imprimantes 3D, offrant des résultats imprimés de meilleure qualité. Les moteurs stationnaires réduisent l'inertie du système, permettant des accélérations plus élevées et nécessitant moins de rigidité pour une bonne stabilité.

La conception H-BOT est compliquée à configurer et difficile à calibrer et est signalée comme nécessitant plus d'entretien. Tout léger relâchement qui se développe dans les ceintures perturbera considérablement la précision XY, ce qui est un problème particulier de maintenance car les ceintures peuvent s'étirer. Cependant, lorsqu'il est bien entretenu, le H-BOT est un système de portique efficace qui est capable de fournir une qualité de haute qualité et à grande vitesse.