1. ראש קרטזיאני-XY

מערכת גאנטרי קרטזיאנית-XY היא סוג של מערכת בקרת תנועה הנפוצה במדפסות תלת מימד (ובמגוון רחב של סוגים אחרים של מכונות CNC). גישת בנייה זו מזיזה את ראש ההדפסה או המכבש לאורך ציר ה-X של השער ומניעה את ציר ה-Y על ידי הזזת השער כולו. זה יכול להיות כרוך בהזזה של מסה גבוהה על ציר ה-Y ועלול לגרום לסיכון גדול יותר לתנודות מכונה, במיוחד במהלך תמרוני האצה גבוהים.

במערכת גג כזו, מצע ההדפסה מקובע וראש ההדפסה או המכבש נעים לאורך שני צירים מאונכים, בדרך כלל פועלים על פירי קרקע עם מיסבים ליניאריים כדוריים חוזרים. גרסאות במחיר גבוה יותר משתמשות לעתים קרובות במסילות V עם מיסבי גלילה עם חריצים חיצוניים כמנחים, וכתוצאה מכך בלאי מיסבים מופחת. ציר X מוגדר בדרך כלל כאקרוs המכונה, בעוד ציר Y מכווןאחורה/קדימהביחס למכשיר. ציר Z ממקם את הגובה האנכי של ראש ההדפסה או המכבש והוא נישא בתנועת X של השער.

מערכות הגונטרי Cartesian-XY הן פשוטות וקלות לבנייה ולתפעול. הם גם מספקים דיוק וחזרה טובים, המאפשרים מיקום דיוק גבוה של ראש ההדפסה. עם זאת, יש להם מגבלות במונחים של מהירות ותאוצה ועשויים להיעדר קשיחות במובנים מסוימים.

2. Ultimaker-Style Crossed

מערכת הגורן המוצלב בסגנון Ultimaker היא מערכת מכנית של מבנה ותנועת צירים הנפוצה פחות בהדפסת תלת מימד. הוא כולל שני גבלים מקבילים הממקמים את ראש ההדפסה או המכבש לאורך צירי X ו-Y. השערים מחוברים באמצעות מוט צולב, שנועד לייצב את התנועה לאורך שני הצירים על ידי שיתוף קשיחות. תנועת ציר ה-Z מבוצעת בדרך כלל בשני הצירים הללו, במקום מואצלת למצע הדפסה עולה ויורד.

במערכת זו, מיטת ההדפסה בדרך כלל קבועה ויציבה. ראש ההדפסה או המכבש נעים לאורך ציר X ו-Y כאחד. הם מונעים על ידי מנועי צעד המשדרים תנועה דרך חגורות שיניים. שני הגופים מסוגלים לנוע בו זמנית. זה מאפשר עקמומיות חלקה ותנועה נטולת טלטלות בין פעולות ההדפסה, מכיוון ששינויי כיוונים פתאומיים ממוזערים. הגישה מציעה גם יציבות טובה במהלך ההדפסה, ותורמת לאיכות התוצאות המודפסות.

גישת עיצוב זו מורכבת יותר ודורשת יותר מאמץ בהגדרה וכיול מאשר עיצובים פשוטים יותר. זה מושפע במיוחד מהנעי הרצועה הדורשים יישור טוב מאוד כדי להבטיח תנועה מדויקת וניתנת לחזרה. חלק מהמשתמשים מדווחים גם על קושי בגישה למיטה ההדפסה כדי לבצע התאמות במהלך ההדפסה, מכיוון ששני השערים יכולים לחסום את הגישה לפעמים במהלך ההדפסה.

3. CoreXY

מערכת CoreXY גאנטרי היא מבנה המשמש בעיצוב מדפסת תלת מימד שיש לו מנועי צעד נייחים להנעת צירי X ו-Y. זה מפחית את המסה בתנועה בגב השער במהלך תנועות ציר ה-Y, מכיוון שהכונן של ציר ה-Y נשאר קבוע במקומו. זה מאפשר האצה גבוהה יותר ותנועות מדויקות יותר של ראש ההדפסה, ומספקים תוצאות מודפסות באיכות גבוהה יותר.

מערכת CoreXY פועלת על ידי שימוש בסדרה של גלגלות וחגורות חוזרות (לולאה) המסודרות כך שחגורות ההינע חוצות זו על גבי זו בליבה או במרכז המערכת. הנעה של חגורות השיניים מזיזה את ראש ההדפסה הן לכיוון X והן ל-Y עם אינרציה נמוכה יותר.

תנועה של פחות מסה מאפשרת מבנה גג קל יותר. יש פחות מסה נעה להתנגד ברגעי תאוצה גבוהים. גישה זו רגישה יותר למתח החגורה ולמצב החלקה מאשר מערכות אחרות ויכולה להיות מורכבת להגדרה וכיול. יכולת ההאצה נחשבת ליתרון מספיק כדי לגבור על בעיות ההגדרה, כך שמערכת זו פופולרית בקרב משתמשים מסוימים בקטגוריה המתקדמת יותר.

4. i3-Style Cartesian-XZ-Head

ה-Cartesian-XZ-Head בסגנון i3 נמצא בשימוש נרחב מאוד בעיצוב מדפסות תלת מימד. בגישה זו, פלטפורמת ההדפסה עצמה מורמת ומורידה (תנועת ציר Z), בעוד שראש ההדפסה מועבר בנפרד על השער עבור ציר X ו-Y. המכבש מותקן על כרכרה הנעה לאורך צירי ה-X וה-Y על גבי פירי קרקע מדויקים, תוך שימוש בשיחי כדור חוזרים. במכונות גדולות יותר ובמחירים גבוהים יותר, המסילות יכולות להיות בצורת V, כאשר מסבי הרים פועלים על המסילות הללו.

עיצוב זה פשוט וקל לבנייה, מה שהופך אותו לבחירה פופולרית עבור מדפסות תלת מימד ביתיות/תחביבים. הוא מספק דיוק ודיוק טובים במכונות קטנות יותר, אך בדרך כלל, הוא דורש מתינות בתאוצה ובשינויי כיוון עקב קשיחות נמוכה יחסית ואינרציה גבוהה.

החיסרון העיקרי בעיצוב זה הוא שיכול להיות קשה מאוד לשמור על מיטה ישרה ולהשיג עובי שכבה עקבי. הקשיחות הירודה, בהשוואה לתכנוני מדפסות תלת מימד אחרים במחיר גבוה יותר, יכולה להיות בעלת השפעות משמעותיות מאוד במהירויות/האצות צירים גבוהות יותר.

5. H-Bot

ה-H-bot היא מערכת גג המופעלת בכמה מדפסות תלת מימד. הוא משתמש בהנעי רצועות ומסילות ליניאריות בפריסה שבדומה למערכת CoreXY, יש מנועים נייחים להנעת צירי X ו-Y.

שתי החגורות עבור X ו-Y יוצרות צורה של "H". חגורה אחת מחוברת לראש ההדפסה ונעה לאורך ציר ה-Y. החגורה השנייה מחוברת לקצה השני של השער ונעה לאורך ציר ה-X. ראש ההדפסה נישא על כונן Z שנע לאורך שני מסילות הצירים הראשיים.

פריסת H-bot יכולה להיות יציבה וקשיחה יותר מתכנוני מדפסות תלת מימד אחרים, ולספק תוצאות מודפסות באיכות גבוהה יותר. מנועים נייחים מפחיתים את האינרציה של המערכת, מאפשרים תאוצות גבוהות יותר ודורשים פחות קשיחות ליציבות טובה.

עיצוב ה-H-bot מסובך להגדרה וקשה לכיול ומדווח כמי שדורש יותר תחזוקה. כל רפיון קל שיתפתח בחגורות ישבש את דיוק ה-XY באופן משמעותי, וזה נושא מיוחד בתחזוקה מכיוון שחגורות יכולות להימתח. עם זאת, כאשר מתוחזק היטב, ה-H-bot הוא מערכת גב אפקטיבית המסוגלת לספק איכות גבוהה ומהירות גבוהה.