Технология 3D -печати продвигается по скачкам и границам. В один момент мы обсуждаем создание маленьких игрушек, чтобы развлекать детей, а в следующую секунду мы видим новости о том, что 3D-принтер построил бетонное здание, которое может противостоять землетрясению с 8 магистратами. Учитывая время, «3D -печать 3D -принтер» также кажется возможной.

Но оставляя в стороне потенциальные клиенты, о том, о чем любители и производители больше заботятся, это все еще настольные 3D -принтеры - какие типы они, как быстро они печатают и сколько они стоят. Если вам нравится добраться до сути вещей или когда -либо пробовали Dieing 3D -принтер раньше, вы также должны обдумывать этот вопрос: как они движутся?

XYZ, I3 и Corexy в настоящее время являются самыми популярными стилями настольных 3D -принтеров. Вот как они движутся: на машине есть одна или несколько осей в направлениях X, Y и Z 3D -системы координат. Один конец каждой оси оснащен двигателем для обеспечения питания. Синхронные ремни или свинцовые витрины затем преобразуют вращение двигателя в линейное движение вдоль направлений x, y и z. Наконец, с системами линейных направляющих направляющих в 3 направлениях машина может расположить сопло в любой точке в трехмерном пространстве, образованном осей, выдавливает нить и создавать 3D -объект.

Почему важны гид -системы?

Руководные системы в основном служат 3 целям во время печати:

1. Точность: осознайте плотную терпимость, предотвратите колебание и обеспечивает, чтобы нагреваемая головка или нагреваемая кровать, установленная на руководствах, перемещается линейно вдоль заданного направления;
2. Гладкость: уменьшить трение подшипниками или роликами и способствуйте более плавному движению;
3. Надежность: руководящие структуры с превосходной жесткостью могут повысить надежность машины и способствовать более последовательным отпечаткам с течением времени.

Разнообразие направляющих систем

В целом, направляющие системы, используемые на 3D -принтерах, включают в себя:

1. Колеса и профили
2. Линейные стержни и подшипники
3. Линейные рельсы
4. Встроенные линейные рельсы

Колеса и профили

Среди всех руководств комбинация колес и профилей, вероятно, является наиболее распространенным и экономически эффективным. Обычно вдоль V- или T-образной канавки профиля работают от 3 до 4 роликов, чтобы направлять движения.

Внешнее кольцо колеса чаще всего изготовлено из POM (полиформальдегид), а внутреннее кольцо состоит из стальных и шариковых подшипников. POM имеет высокую прочность, низкую деформацию и превосходную стойкость к истиранию, что делает его особенно подходящим для изготовления колесных колес. При правильном использовании ролики POM могут длиться сотни часов. Некоторые производители также используют ПК (поликарбонат) для изготовления колес, которые имеют еще большую прочность и более длительный срок службы, хотя и по немного более высокой цене.

Чтобы обеспечить линейное движение, колеса должны правильно захватить профили. Слишком свободно и вибрация может происходить на высоких скоростях. Слишком плотное увеличит износ - накопленный мусор может накапливаться между колесами и рельсами, вызывая неровное или зловещее движение. Таким образом, пользователям необходимо отрегулировать герметичность колеса в зависимости от того, как работает принтер, очищать мусор и заменить колеса при необходимости. По сравнению с другими гидами, комбинация колес и профиля требует более частого обслуживания.

Кроме того, пластмассы имеют более низкую жесткость, чем металлы. Деформация колеса во время движения трудно избежать, поэтому принтеры, использующие колеса, обычно имеют более низкую точность по сравнению с тем, что со стальными руководствами.

Профили, обычно используемые на 3D-принтерах, доступны в двух типах: профили V-SLOT и профили T-Slot. Как предполагают имена, основное различие между ними-форма поперечного сечения. Различные профили сочетаются с разными колесами для достижения хороших руководящих эффектов.

Поскольку профили являются настраиваемыми, недорогими и с достаточной производительностью, комбинация колес и профилей является главным выбором для многих сборщиков 3D DIY.

Преимущества

• Хорошая руководящая производительность, дешевая и полезная;
• Обильные варианты, широко доступные;
• Простой в установке, использовании и изменении;

Недостатки

• Более низкая точность;
• Более склонны к вибрации;
• Требует более частого обслуживания.

Линейные стержни и подшипники

Ограничения направляющих колес и профиля привели к тому, что DIYERS и производителей переключили больше внимания на другую комбинацию с превосходной точностью и стабильностью - линейными стержнями и подшипниками. В последние несколько лет руководства по стержне и подшипникам стали почти синонимом направляющих систем для 3D -принтеров. По крайней мере 2 стержня и 2 подшипника необходимы для каждой оси принтера. Подшипники либо обертывают, либо цепляются за стержни, соединяясь с вагонами, установленными экструдером или нагретым слоем, чтобы направлять линейное движение.

Линейный стержень, как гладкий стержень, представляет собой просто цилиндрический стальной стержень, доступный в различных размерах - 3D -принтеры обычно используют диаметром 8 мм. Стержни могут быть обработаны до высокой точности с очень плавными поверхностями. В паре с шариковыми подшипниками, правильно собранные стержни могут достичь довольно хороших линейных движений.

И да, есть также недостатки гладких. При использовании для руководства стержни необходимо зафиксировать на обоих концах металлическими зажимами. Кроме того, подшипники могут не только перемещаться линейно, но и повернуть 360 ° вокруг цилиндров. Вот почему они должны быть прикреплены к подшипникам на другом параллельном стержне, чтобы позволить экструдеру или нагретому слою двигаться линейно. Параллелизм между двумя стержнями может быть сложной задачей, особенно для DIYERS.

Таким образом, использование гидов вала означает более высокую точность и стабильность, с одной стороны, а также больший след и вес, а также более высокая сложность сборки с другой.

Подшипники, используемые с стержнями, в основном представляют собой подшипники U-Groeve и линейные подшипники, полностью изготовленные из стали. Подшипники U-Grove напоминают колеса, которые могут катиться по стержням. Линейные подшипники имеют цилиндрический рукав снаружи, с несколькими рядами шариков внутри, которые могут ездить на велосипеде вдоль вала. Оба могут выполнить плавное руководство с минимальным трением.

Стержни и подшипники длится долго, что требует случайной очистки наращивания на стержнях и смазывания подшипников. Если стержни заключаются в корпусе вместо того, чтобы выступать в качестве рамы, разборка корпуса и смазывание подшипников, прост. Однако замена изношенных подшипников после длительного использования может быть немного сложной.

Преимущества

• Отличная руководящая производительность, высокая точность, умеренная стоимость;
• Обильные варианты, широко доступные;
• Низкая частота обслуживания;

Недостатки

• Больший след и вес при закрытии;
• Параллелизм может быть проблемой;
• Замена подшипников может быть сложной.

Линейные рельсы

Линейная рельса, также называемая линейным руководством, в последние годы была в тренде. Часть стальной рельсы имеет дорожку с каждой стороны, а ползунки, вложенные на ней, содержат 2 подхода шариковых подшипников, которые могут циклироваться вдоль дорожек. В дополнение к промышленным 3D-принтерам, все больше и больше производителей настольных компьютеров также используют линейные рельсы в своих высококлассных продуктовых линиях.

Хотя оба изготовлены из стали, когда дело доходит до реальной работы, линейные рельсы менее восприимчивы к изгибе и вибрации по сравнению с стержнями. Это в основном связано с их уникальным методом монтажа. Стержни фиксируются только на обоих концах, в то время как линейные рельсы имеют регулярные промежутки времени на поверхности, что позволяет им плотно закрепляться на корпус или другие опорные сооружения.

Это обеспечивает стабильное линейное движение и улучшает качество печати с одной стороны и увеличивает ограничение скорости, предотвращая чрезмерное встряхивание на высоких скоростях с другой. Это одна из причин, по которой J1 может достичь высокоскоростной печати.

Во время сборки линейные рельсы могут направлять одну ось без сочетания, экономия пространства и веса, чтобы сделать машину более легкой и компактной. Также нет необходимости беспокоиться о параллелизме железной дороги.

Все это звучит великолепно, но что такое улов? Цена. Грубые расчеты показывают, что, хотя ползунки для линейных рельсов имеют аналогичные цены на подшипники для стержней, сами рельсы стоят примерно в 2,5 - 4 раза больше, чем у пары стержней на эквивалентной длине. Для сравнения, стержни дешевы и достаточно хороши. При взвешивании дополнительных затрат против повышения производительности большинство DIYERS по -прежнему выбирают стержни и подшипники.

Для технического обслуживания линейные рельсы аналогичны первым, что требует регулярной смазки подшипников. Раскрытые рельсы также нуждаются в случайной очистке.

Преимущества

• Очень высокая точность;
• Поддерживает высокоскоростную печать;
• Небольшая площадь, удобная в использовании;

Недостатки

• Не может служить в качестве структур поддержки, необходимо установить на профилях и т. Д.;
• Дорогой.

Встроенные линейные рельсы

Вместо того, чтобы использовать вышеупомянутые руководства напрямую, некоторые производители, с целью достижения технических возможностей или обслуживания конкретных продуктов, также изучают лучшие решения.

Сильные стороны ядра линейных рельсов лежат в высокой жесткости стальных рельсов и точного плавного движения, включенного подшипниками шарика. Эти преимущества сохраняются во встроенных линейных рельсах.

Создавая линейные модули, Fuyu встраивает две стальные полосы во внутренние стены корпуса алюминиевого сплава, затем с ЧПУ измельчивает сталь точно в рельсы с точностью обработки на уровне микрон. Кроме того, с более широкими встроенными рельсами, жесткость дополнительно улучшается без увеличения веса, лучше подходящего мощного ЧПУ-в конце концов, обычные 3D-принтеры не требуют такой крайней жесткости.

По сравнению с непосредственно монтажными линейными рельсами на поверхности экстразиций, встроение стальных рельсов в линейные модули предотвращает накопление пыли на рельсах, снижая частоту технического обслуживания. Это также делает модули более легкими и компактными, так что дорогая машина не выглядит как проект энтузиаста DIY. Тем не менее, встраивание линейных рельсов создает значительные производственные проблемы для производителя, без преимущества затрат по сравнению с обычными линейными рельсами.

Преимущества

• То же, что и линейные рельсы: очень высокая точность, поддерживает высокоскоростную печать, небольшую площадь;
• Жесткость железной дороги еще больше улучшилась;
• Более низкая частота обслуживания с приложенными рельсами;

Недостатки

• Дорогой;
• Не подходит для DIY.