Un sistema a portale per la stampa 3D è una struttura composta da travi e guide di scorrimento che supportano una testina di stampa/estrusore e ne guidano il movimento durante il transito e la stampa. Le funzioni critiche sono rigidità e precisione, posizionando il punto di applicazione della stampa con precisione all'interno del pezzo. Il sistema a portale consente un'altezza di stampa (e quindi un volume) maggiore rispetto alle stampanti delta o cartesiane. I sistemi a portale sono generalmente applicabili alla maggior parte delle tecniche di stampa 3D. Il meccanismo dell'asse Z che consente la profondità di stampa è il risultato di un movimento del portale, che trasporta un meccanismo dell'asse Z, oppure del movimento del tavolo di stampa su un meccanismo separato.

I sistemi Gantry sono molto diffusi sia nelle macchine industriali/professionali che in quelle domestiche/hobbistiche, grazie alla loro rigidità intrinseca e all'ampio potenziale di volume di stampa.

Quali progetti possono stampare i sistemi Gantry?

Le stampanti basate su Gantry possono realizzare la maggior parte dei modelli 3D che rientrano nel loro volume di stampa, tra cui:

1. Alcune geometrie, come le strutture completamente cave, possono essere realizzate solo da dispositivi che includono un'opzione di materiale di supporto rimovibile.
2. È possibile una sola direzione di costruzione, poiché le capacità di rollio/beccheggio/imbardata del movimento a sei assi non sono disponibili, quindi il deposito del materiale avviene solo verso il basso.
3. Le stampanti 3D basate su Gantry possono gestire la maggior parte delle stampe, se è possibile un assemblaggio post-stampa.

Quali sono i vantaggi dei sistemi Gantry per la stampa 3D?

I sistemi basati su Gantry presentano diversi vantaggi, tra cui:

1. Il volume di stampa è limitato solo dalle dimensioni del gantry, che a loro volta sono limitate solo dalla rigidità. Gli stessi meccanismi di azionamento possono supportare la stessa testina di stampa su bracci del gantry più lunghi o più corti con modifiche limitate.
2. L'aumento delle dimensioni si traduce in costi proporzionalmente inferiori, perché la struttura può essere ampliata con poca difficoltà, per macchine SKU più grandi.
3. L'installazione e la manutenzione delle macchine a portale sono relativamente semplici, poiché i meccanismi della macchina sono ben esposti e facilmente accessibili.
4. Le macchine basate su Gantry offrono un costo per volume di produzione inferiore rispetto ad altre opzioni.

Quali sono gli svantaggi dei sistemi Gantry per la stampa 3D?

Le stampanti 3D basate su Gantry presentano limitazioni e debolezze che devono essere considerate, tra cui:

1. La rigidità della macchina può essere limitata, riducendo la precisione, a meno che le macchine non siano più grandi e pesanti, ad esempio con un telaio completamente rettangolare.
2. Le dimensioni della macchina sono grandi rispetto al volume di stampa.
3. I lunghi sistemi di scorrimento/azionamento lineari sono soggetti a usura e allungamento, aumentando la necessità di manutenzione.
4. L'orientamento unidirezionale della struttura offre opzioni limitate nell'ottimizzazione della resistenza.

Un sistema a portale ha solo 3 assi?

Sì, praticamente nessuna stampante 3D a portale offre ulteriori gradi di libertà. Nessuna macchina per uso domestico/hobbistico li include. Si è assistito a un certo sviluppo in questo senso nelle stampanti a portale di grandi dimensioni per l'edilizia abitativa.