3D baskı teknolojisi sıçrama ve sınırlarla ilerliyor. Bir an çocukları eğlendirmek için küçük oyuncaklar yapmayı tartışıyoruz ve bir sonraki saniye, bir 3D yazıcının 8 büyüklükte bir depreme dayanabilecek somut bir bina inşa ettiği haberlerini görüyoruz. Zaman verildiğinde, “3D yazdırma 3D yazıcı” da mümkün görünüyor.

Ancak potansiyel müşterileri bir kenara bırakarak, hobilerin ve üreticilerin daha fazla önem verdiği şey hala masaüstü 3D yazıcılar - hangi türler, ne kadar hızlı yazdırdıkları ve ne kadar mal olduklarını. Şeylerin altına inmeyi seviyorsanız veya daha önce bir 3D yazıcıyı kurmayı deniyorsanız, bu soruyu da düşünmüş olmalısınız: Nasıl hareket ederler?

XYZ, I3 ve Corexy şu anda masaüstü 3D yazıcıların en popüler stilleridir. Bu şekilde hareket ederler: makinenin 3D koordinat sisteminin X, Y ve Z yönlerinde bir veya birkaç eksen vardır. Her eksenin bir ucu güç sağlamak için bir motorla donatılmıştır. Senkron kayışlar veya kurşun vidalar daha sonra motorun dönüşünü X, Y ve Z yönleri boyunca doğrusal harekete dönüştürür. Son olarak, 3 yöndeki doğrusal kılavuz demiryolu sistemleri ile makine, memeyi eksenler tarafından oluşturulan 3B boşluğun herhangi bir noktasına yerleştirebilir, filamanı ekstrüde edebilir ve bir 3D nesne oluşturabilir.

Rehber sistemleri neden önemlidir?

Kılavuz sistemleri esas olarak baskı sırasında 3 amaca hizmet eder:

1. Hassasiyet: Sıkı toleransını gerçekleştirin, sallanmayı önleyin ve kılavuzlara monte edilen baskı kafasının veya ısıtmalı yatağın önceden belirlenmiş yön boyunca doğrusal olarak hareket etmesini sağlayın;
2. Pürüzsüzlük: Rulmanlar veya silindirlerle sürtünmeyi azaltın ve daha pürüzsüz harekete katkıda bulunur;
3. Güvenilirlik: Mükemmel sertliğe sahip yönlendirme yapıları makine güvenilirliğini artırabilir ve zaman içinde daha tutarlı baskılara katkıda bulunabilir.

Rehber sistemlerinin çeşitliliği

Genel olarak, 3D yazıcılarda kullanılan kılavuz sistemler şunları içerir:

1. Tekerlekler ve Profiller
2. Doğrusal çubuklar ve rulmanlar
3. Doğrusal Raylar
4. Gömülü doğrusal raylar

Tekerlekler ve Profiller

Tüm kılavuzlar arasında, tekerlekler ve profillerin kombinasyonu muhtemelen en yaygın ve uygun maliyetlidir. Hareketleri yönlendirmek için profilin V- veya T şeklinde oluğu boyunca çalışan 3 ila 4 silindir vardır.

Tekerleklerin dış halkası en çok pomdan (polormaldehit) yapılmıştır ve iç halka çelik ve bilyalı yataklardan oluşur. POM, yüksek mukavemete, düşük deformasyona ve mükemmel aşınma direncine sahiptir, bu da özellikle yazıcı tekerlekleri yapmak için uygun hale getirir. Uygun kullanımla, pom silindirleri yüzlerce saat sürebilir. Bazı üreticiler ayrıca biraz daha yüksek bir fiyata olsa da, daha yüksek mukavemet ve daha uzun ömre sahip tekerlekler yapmak için PC (polikarbonat) kullanırlar.

Doğrusal hareketi sağlamak için, tekerlekler profilleri düzgün tutmalıdır. Yüksek hızlarda çok gevşek ve titreşim meydana gelebilir. Çok sıkı aşınmayı artıracaktır - birikmiş kalıntılar tekerlekler ve raylar arasında birikebilir, bu da engebeli veya gergin harekete neden olabilir. Bu nedenle kullanıcıların tekerlek gerginliğini yazıcının nasıl çalıştığına, enkazları temizlemeye ve gerektiğinde tekerlekleri değiştirmeleri gerekir. Diğer kılavuzlarla karşılaştırıldığında, tekerlek ve profil kombinasyonu daha sık bakım gerektirir.

Ek olarak, plastikler metallerden daha düşük sertliğe sahiptir. Hareket sırasında tekerlek deformasyonunu önlemek zordur, bu nedenle tekerlek kullanan yazıcılar genellikle çelik kılavuzları olanlara kıyasla daha düşük hassasiyete sahiptir.

3D yazıcılarda yaygın olarak kullanılan profiller iki tipte mevcuttur: V-slot profilleri ve T slot profilleri. İsimlerin de belirttiği gibi, aralarındaki temel fark kesitsel şekildir. Farklı profiller, iyi yönlendirici etkiler elde etmek için farklı tekerleklerle eşleşir.

Profiller özelleştirilebilir, ucuz ve yeterli performansa sahip olduğundan, tekerlekler ve profillerin kombinasyonu birçok DIY 3D yazıcı yapısı için en iyi seçimdir.

Avantajlar

• İyi rehber performans, ucuz ve kullanışlı;
• Yaygın olarak mevcut olan bol seçenekler;
• Kurulumu, kullanımı ve değiştirilmesi kolay;

Dezavantajlar

• Daha düşük hassasiyet;
• Titreşime daha yatkın;
• Daha sık bakım gerektirir.

Doğrusal Çubuklar ve Rulmanlar

Tekerlek ve profil kılavuzlarının sınırlamaları, DIYers ve üreticilerin üstün hassasiyet ve stabilite - doğrusal çubuklar ve yataklar ile daha fazla dikkat çekmesine neden oldu. Son birkaç yılda, çubuk ve yatak kılavuzları 3D yazıcılar için kılavuz sistemleri ile neredeyse eş anlamlı hale geldi. Yazıcının her ekseni için en az 2 çubuk ve 2 rulman gereklidir. Rulmanlar, doğrusal harekete rehberlik etmek için ekstrüder veya ısıtmalı bir yatakla monte edilmiş arabalara bağlanırken, çubuklara sarılır veya yapışır.

Doğrusal bir çubuk, yani pürüzsüz bir çubuk, sadece çeşitli boyutlarda bulunan silindirik bir çelik çubuktur - 3D yazıcılar tipik olarak 8mm çapında olanları kullanır. Çubuklar, çok pürüzsüz yüzeylere sahip yüksek boyutlu doğruluğa işlenebilir. Bilyalı yataklarla eşleştirilen, uygun şekilde monte edilmiş çubuklar oldukça iyi doğrusal hareketler elde edebilir.

Ve evet, pürüzsüz olmanın dezavantajları da var. Rehberlik için kullanıldığında, çubukların her iki uçta metal kelepçelerle sabitlenmesi gerekir. Ayrıca, rulmanlar sadece doğrusal olarak hareket etmekle kalmaz, aynı zamanda silindirlerin etrafında 360 ° döner. Bu nedenle, ekstrüder veya ısıtmalı yatağın doğrusal olarak hareket etmesine izin vermek için başka bir paralel çubuk üzerindeki yataklara tutturulmaları gerekir. İki çubuk arasındaki paralellik, özellikle DIYers için zor olabilir.

Bu nedenle, şaft kılavuzlarının kullanılması, bir yandan daha yüksek hassasiyet ve stabilite, aynı zamanda daha büyük ayak izi ve ağırlık ve diğer yandan daha yüksek montaj zorluğu anlamına gelir.

Çubuklarla kullanılan rulmanlar esas olarak U-olgusu rulmanları ve tamamen çelikten yapılmış doğrusal yataklardır. U-hroove rulmanları, çubuklar boyunca yuvarlanabilen tekerleklere benzemektedir. Doğrusal yataklar, dışarıda silindirik bir manşon bulunur, içeride şaft boyunca bisiklet sürebilen birkaç sıra bilyalı. Her ikisi de minimum sürtünme ile düzgün bir rehberlik yapabilir.

Çubuklar ve rulmanlar uzun ömürlüdür, sadece çubuklarda birikmenin zaman zaman temizlenmesini ve yatakların yağlanmasını gerektirir. Çubuklar çerçeve olarak hareket etmek yerine bir gövdeye yerleştirilmişse, muhafazayı sökmek ve yatakları yağlamak basittir. Bununla birlikte, uzun süreli kullanımdan sonra yıpranmış rulmanların değiştirilmesi biraz zor olabilir.

Avantajlar

• Mükemmel yol gösterici performansı, yüksek hassasiyetli, ılımlı maliyet;
• Yaygın olarak mevcut olan bol seçenekler;
• Düşük bakım frekansı;

Dezavantajlar

• Kapalı olduğunda daha büyük ayak izi ve ağırlık;
• Paralellik bir sorun olabilir;
• Yatakların değiştirmek zor olabilir.

Doğrusal raylar

Doğrusal kılavuz olarak da adlandırılan doğrusal ray, son yıllarda trend olmuştur. Çelik ray kısmının her iki tarafında bir pisti vardır ve üzerine yuvalanmış kaydırıcılar, raylar boyunca bisiklet sürebilen 2 set bilyalı rulman içerir. Endüstriyel 3D yazıcılara ek olarak, giderek daha fazla masaüstü üreticisi de üst düzey ürün hatlarında doğrusal raylar kullanıyor.

Her ikisi de çelikten yapılmış olmasına rağmen, gerçek iş söz konusu olduğunda, doğrusal raylar çubuklara kıyasla bükülmeye ve titreşime daha az duyarlıdır. Bu esas olarak benzersiz montaj yöntemlerine atfedilir. Çubuklar sadece her iki uçta sabitlenirken, doğrusal rayların yüzeyde düzenli aralıklarla montaj delikleri vardır, bu da muhafaza veya diğer destek yapılarına sıkıca sabitlenmelerini sağlar.

Bu, kararlı doğrusal hareket sağlar ve bir yandan baskı kalitesini iyileştirir ve diğer yandan yüksek hızlarda aşırı çalkalamayı önleyerek hız sınırını artırır. J1'in yüksek hızlı baskı elde etmesinin nedenlerinden biri budur.

Montaj sırasında, doğrusal raylar, makineyi daha hafif ve kompakt hale getirmek için eşleştirme, boşluk ve ağırlık tasarrufu olmadan tek bir ekseni yönlendirebilir. Ayrıca demiryolu paralelliği konusunda endişelenmenize gerek yoktur.

Her şey harika geliyor, ama yakalama nedir? Fiyat. Kaba hesaplamalar, doğrusal raylar için kaydırıcıların çubuklar için yataklara benzer fiyatlara sahipken, rayların kendilerinin eşdeğer uzunluklarda bir çift çubuğun yaklaşık 2,5 - 4 katı olduğunu göstermektedir. Buna karşılık, çubuklar ucuz ve yeterince iyidir. Performans kazanımlarına karşı ekstra maliyeti tartarak, çoğu DIYER hala çubukları ve rulmanları tercih eder.

Bakım için, doğrusal raylar, rulmanların düzenli olarak yağlanmasını gerektiren birincisine benzer. Açıkta kalan raylar da ara sıra temizliğe ihtiyaç duyar.

Avantajlar

• Çok yüksek hassasiyet;
• Yüksek hızlı baskıyı destekler;
• Küçük ayak izi, kullanımı uygun;

Dezavantajlar

• Destek yapıları olarak hizmet edemez, profillere kurulması gerekir, vb.;
• Masraflı.

Gömülü lineer raylar

Yukarıdaki kılavuzları doğrudan kullanmak yerine, bazı üreticiler, teknik yetenekleri ilerletmek veya belirli ürünlere hitap etmek amacıyla daha iyi çözümler araştırmaktadır.

Doğrusal rayların çekirdek mukavemeti, çelik rayların yüksek sertliğinde ve bilyalı yatakların etkinleştirdiği hassas, düzgün harekette bulunur. Bu avantajlar gömülü doğrusal raylarda korunur.

Doğrusal modülleri yaparken Fuyu, alüminyum alaşım muhafazasının iç duvarlarına iki çelik şerit yerleştirir, daha sonra CNC çeliği mikron seviyesi işleme doğruluğu ile tam olarak raylara öğütür. Ayrıca, daha geniş gömülü raylarla, artan ağırlık olmadan sertlik daha da iyileştirilir, yüksek güçlü CNC işlemlerine daha iyi uyur-sonuçta, sıradan 3D yazıcılar bu kadar sertlik gerektirmez.

Doğrusal rayları ekstrüzyonların yüzeyine doğrudan monte etmekle karşılaştırıldığında, çelik rayları doğrusal modüllerin içine gömmek, raylarda toz birikmesini önleyerek bakım frekansını azaltır. Ayrıca modülleri daha hafif ve kompakt hale getirir, böylece pahalı bir makine bir DIY tutkununun projesi gibi görünmez. Bununla birlikte, doğrusal rayları gömmek, normal doğrusal raylara göre maliyet avantajı olmadan üretici için önemli üretim zorlukları ortaya çıkarır.

Avantajlar

• Doğrusal raylarla aynı: çok yüksek hassasiyet, yüksek hızlı baskıyı, küçük ayak izini destekler;
• Ray sertliği daha da iyileşti;
• Kapalı raylarla daha düşük bakım frekansı;

Dezavantajlar

• Masraflı;
• DIY için uygun değil.