1. Cartesian-Xy-Head

Un sistema di cavalletto cartesiano-XY è un tipo di sistema di controllo del movimento comunemente usato nelle stampanti 3D (e un'ampia varietà di altre classi di macchine a CNC). Questo approccio di costruzione sposta la testina di stampa o l'estrusore lungo l'asse X del cavalletto e sposta l'asse Y spostando l'intero cavalletto. Ciò può comportare lo spostamento di una massa elevata sull'asse Y e può comportare un maggior rischio di vibrazioni della macchina, specialmente durante le manovre ad alta accelerazione.

In un tale sistema di cavalletto, il letto di stampa è fisso e la testina di stampa o l'estrusore si muove lungo due assi perpendicolari, in genere funzionando su alberi di terra con cuscinetti lineari a sfera di ricircolo. Le versioni a prezzi più elevate utilizzano spesso binari V con cuscinetti a rulli a V esternamente come guide, con conseguente ridotta usura del cuscinetto. L'asse X è generalmente definito comeAcross la macchina, mentre l'asse y è orientatoindietro/in avantirispetto al dispositivo. L'asse Z posiziona l'altezza verticale della testina di stampa o dell'estrusore e viene trasportato sul movimento X del cavalletto.

I sistemi di gantry cartesiani-XY sono semplici e facili da costruire e operare. Forniscono anche una buona precisione e ripetibilità, consentendo il posizionamento ad alta precisione della testina di stampa. Tuttavia, hanno dei limiti in termini di velocità e accelerazione e potrebbero non avere rigidità per alcuni aspetti.

2. Incrociato in stile Ultimaker

Il sistema di cavalletto incrociato in stile Ultimaker è una struttura meccanica e un sistema di movimento dell'asse meno comunemente utilizzato nella stampa 3D. È dotato di due martili paralleli che posizionano la testina di stampa o l'estrusore lungo gli assi X e Y. I Gantries sono collegati da una traversa, che ha lo scopo di stabilizzare il movimento lungo entrambi gli assi condividendo la rigidità. Il movimento dell'asse z viene solitamente trasportato su questi due assi, piuttosto che delegati a un letto di stampa in aumento e in caduta.

In questo sistema, il letto di stampa è in genere fisso e stabile. La testina di stampa o l'estrusore si muove lungo entrambi gli assi X e Y. Sono guidati da motori a passo passo che trasmettono il movimento attraverso le cinture dentate. I due Gantries sono in grado di muoversi contemporaneamente. Ciò consente una curvatura regolare e un movimento senza scatto tra le operazioni di stampa, poiché vengono ridotte al minimo cambiamenti direzionali improvvisi. L'approccio offre anche una buona stabilità durante la stampa, a beneficio della qualità dei risultati stampati.

Questo approccio di progettazione è più complesso e richiede più sforzi nella configurazione e nella calibrazione rispetto ai design più semplici. Ciò è particolarmente influenzato dalle unità a cinghia che richiedono un ottimo allineamento per garantire un movimento accurato e ripetibile. Alcuni utenti segnalano anche difficoltà nell'accesso al letto di stampa per apportare modifiche durante la stampa, poiché i due martili possono bloccare l'accesso a volte durante la stampa.

3. Corexy

Un sistema di cavalletto Corexy è una struttura utilizzata nel design della stampante 3D che ha motori a passo -passo stazionari per guidare gli assi X e Y. Ciò riduce la massa in movimento nel cavalletto durante i movimenti dell'asse Y, poiché l'unità dell'asse Y rimane fissata in posizione. Ciò consente una maggiore accelerazione e movimenti più precisi della testina di stampa, fornendo risultati stampati di qualità superiore.

Il sistema Corexy funziona utilizzando una serie di pulegge e cinture a ricircolo (Loop) disposte in modo che le cinture di azionamento si incrociassero nel nucleo o nel centro del sistema. Guidare le cinture dentate sposta la testina di stampa in entrambe le direzioni X e Y con inerzia inferiore.

Spostare meno massa consente una struttura a cavalletto più leggera. C'è una massa meno commovente per resistere in momenti ad alta accelerazione. Questo approccio è più sensibile alla tensione della cinghia e alla condizione di diapositiva rispetto ad altri sistemi e può essere complesso da impostare e calibrare. La capacità di accelerazione è considerata abbastanza un vantaggio per superare i problemi di configurazione, quindi questo sistema è popolare tra alcuni utenti della categoria più avanzata.

4. CARTESIAN-XZ in stile i3

La carta cartesiana-xz in stile i3 è molto ampiamente utilizzata nel design della stampante 3D. In questo approccio, la piattaforma di stampa stessa viene sollevata e ridotta (movimento dell'asse z), mentre la testina di stampa viene trasportata separatamente sul cavalletto per gli assi X e Y. L'estrusore è montato su un carrello che si muove lungo gli assi X e Y su alberi di precisione, usando cespugli a sfere a ricircolo. Su macchine più grandi e più costose, i binari possono essere in forma a V, con cuscinetti a rulli che corrono su questi binari.

Questo design è semplice e facile da costruire, rendendolo una scelta popolare per le stampanti 3D di casa/hobby. Offre una buona precisione e precisione in macchine più piccole, ma in generale richiede moderazione in accelerazione e cambiamenti di direzione a causa di una rigidità relativamente bassa e ad alta inerzia.

Lo svantaggio principale di questo design è che può essere molto difficile mantenere un letto di livello e ottenere spessori di strato coerenti. La scarsa rigidità, rispetto ad altri progetti di stampanti 3D a prezzo più alto, può avere effetti molto significativi a velocità/accelerazioni dell'asse più elevate.

5. H-Bot

L'H-Bot è un sistema di cavalletto impiegato in alcune stampanti 3D. Utilizza unità a cinghia e binari lineari in un layout che, simile al sistema Corexy, ha motori fissi per guidare gli assi X e Y.

Le due cinture per xey formano la forma di un "H." Una cintura è attaccata alla testina di stampa e si muove lungo l'asse Y. L'altra cintura è attaccata all'altra estremità del cavalletto e si muove lungo l'asse X. La testina di stampa viene trasportata su un azionamento Z che si muove lungo le due binari dell'asse principale.

Il layout H-Bot può essere più stabile e rigido rispetto ad altri progetti di stampanti 3D, fornendo risultati stampati di qualità superiore. I motori stazionari riducono l'inerzia del sistema, consentendo accelerazioni più elevate e richiedendo meno rigidità per una buona stabilità.

Il design H-Bot è complicato da impostare e difficile da calibrare ed è riportato come una maggiore manutenzione. Qualsiasi leggero lento che si sviluppa nelle cinture interromperà in modo significativo la precisione XY, il che è un problema particolare nella manutenzione poiché le cinture possono allungarsi. Tuttavia, se ben mantenuto, l'H-Bot è un efficace sistema di cavalletto in grado di fornire alta qualità e alta velocità.