Технологія 3D -друку просувається за стрибками та межами. Одного разу ми обговорюємо виготовлення маленьких іграшок для розваги дітей, а наступної секунди ми бачимо новини про те, що 3D-принтер побудував бетонну будівлю, яка може протистояти 8-магнітному землетрусу. Враховуючи час, "3D -друк 3D -принтер" також здається можливим.

Але залишаючи перспективи осторонь, які любителі та виробники дбають більше, все ще є настільними 3D -принтерами - які типи є, як швидко вони друкують і скільки вони коштують. Якщо вам подобається потрапляти до нижньої частини речей або коли -небудь пробував саморобство 3D -принтер раніше, ви також повинні замислюватися над цим питанням: як вони рухаються?

XYZ, I3 та Corexy в даний час є найпопулярнішими стилями настільних 3D -принтерів. Ось як вони рухаються: машина має одну або кілька осей у напрямках x, y і z системи 3D -координат. Один кінець кожної осі оснащений двигуном для забезпечення живлення. Потім синхронні ремені або креві перетворюють обертання двигуна в лінійний рух уздовж напрямків x, y і z. Нарешті, за допомогою лінійних направляючих залізничних систем у 3 напрямках машина може розмістити насадку в будь -якій точці 3D -простору, утвореного осейами, видати нитку та створити 3D -об'єкт.

Чому важливі системи направляються?

Системи путівників в основному служать 3 цілями під час друку:

1. Точність: усвідомлюйте щільну толерантність, запобігайте коливанням та переконайтеся, що друкована головка або нагріте ліжко, встановлене на путівниках, лінійно рухається вздовж заздалегідь визначеного напрямку;
2. Гладкість: зменшити тертя за допомогою підшипників або роликів і сприяти більш плавному руху;
3. Надійність: керівні конструкції з відмінною жорсткістю можуть підвищити надійність машини та сприяти більш послідовним відбиткам з часом.

Різноманітність путівників

Загалом, довідкові системи, що використовуються на 3D -принтерах, включають:

1. Колеса та профілі
2. Лінійні стрижні та підшипники
3. Лінійні рейки
4. Вбудовані лінійні рейки

Колеса та профілі

Серед усіх путівників поєднання коліс та профілів, мабуть, є найпоширенішим та найвигідним. Зазвичай існують 3- 4 валики, що проходять уздовж V- або T-подібної форми профілю, щоб керувати рухами.

Зовнішнє кільце колеса найчастіше виготовляється з POM (поліформальдегід), а внутрішнє кільце складається з сталевих та кулькових підшипників. POM має високу міцність, низьку деформацію та відмінну стійкість до стирання, що робить його особливо придатним для виготовлення коліс для принтера. При правильному використанні валики POM можуть тривати сотні годин. Деякі виробники також використовують ПК (полікарбонат) для виготовлення коліс, які мають ще більшу міцність і довше життя, хоча і за дещо вищою ціною.

Для забезпечення лінійного руху колеса повинні правильно стискати профілі. Занадто вільна і вібрація може відбуватися на високих швидкостях. Занадто щільно збільшить знос - накопичені сміття можуть накопичуватися між колесами та рейками, викликаючи бурхливий або неприємний рух. Тож користувачам потрібно регулювати герметичність колеса, виходячи з того, як працює принтер, чистить сміття та замінити колеса, коли це необхідно. Порівняно з іншими путівниками, комбо колеса та профіль вимагає більш частого обслуговування.

Крім того, пластмаси мають меншу жорсткість, ніж метали. Деформацію колеса під час руху важко уникнути, тому принтери, що використовують колеса, як правило, мають меншу точність порівняно з тими, що мають сталеві напрямки.

Профілі, які зазвичай використовуються на 3D-принтерах, доступні у двох типах: профілі V-SPLOT та профілі T-SPLOT. Як свідчать назви, основна відмінність між ними-форма поперечного перерізу. Різні профілі поєднуються з різними колесами для досягнення хороших керівних ефектів.

Оскільки профілі налаштовані, недорогі та з достатньою продуктивністю, поєднання коліс та профілів є найкращим вибором для багатьох побудови 3D -принтера DIY.

Переваги

• Хороші керівні показники, дешеві та корисні;
• Ряжні варіанти, широко доступні;
• Простий у встановленні, використанні та модифікації;

Недоліки

• Нижча точність;
• Більш схильний до вібрації;
• Вимагає більш частого обслуговування.

Лінійні стрижні та підшипники

Обмеження путівників колеса та профілів змусили Dieers та виробників, щоб перенести більше уваги на іншу комбінацію з чудовою точністю та стабільністю - лінійними стрижнями та підшипниками. За останні кілька років путівники для стрижнів та підшипників стали майже синонімом направляючих систем для 3D -принтерів. Для кожної осі принтера потрібні щонайменше 2 стрижні та 2 підшипники. Підшипники або загортаються, або чіпляються до стрижнів, підключуючись до вагонів, встановлених екструдером або нагрітим ліжком, щоб керувати лінійним рухом.

Лінійний стрижень, він же гладкий стрижень, - це просто циліндричний сталевий стрижень, доступний у різних розмірах - 3D -принтери зазвичай використовують 8 мм діаметр. Стрижки можна обробляти на високу розмірну точність з дуже гладкими поверхнями. У поєднанні з кульковими підшипниками, належним чином зібрані стрижні можуть досягти досить хороших лінійних рухів.

І так, є також недоліки бути гладкими. При використанні для керівництва прути потрібно закріплювати на обох кінцях металевими затискачами. Також підшипники можуть не тільки рухатися лінійно, але й обертати 360 ° навколо циліндрів. Ось чому їх потрібно прикріпити до підшипників на іншому паралельному стрижні, щоб екструдер або нагрітий ліжко рухалися лінійно. Паралелізм між двома стрижнями може бути складним завданням, особливо для DIYERS.

Отже, використання посібників з валів означає більш високу точність та стабільність з одного боку, а також більший слід та вагу, а також більш високі складні складання з іншого.

Підшипники, що використовуються з стрижнями, в основному підшипники U-Groove та лінійні підшипники, виготовлені повністю зі сталі. Підшипники U-Groove нагадують колеса, які можуть котитися по стрижнях. Лінійні підшипники мають циліндричну рукав зовні, з кількома рядами кульок з внутрішньої сторони, які можуть кружляти вздовж валу. Обидва можуть здійснити плавні вказівки з мінімальним тертям.

Стрипи та підшипники довго тривають, лише потребують випадкового очищення накопичення на стрижнях і змащування підшипників. Якщо стрижні закриті в корпусі замість того, щоб діяти як рама, розбирання корпусу та змащення підшипників є простим. Однак заміна зношених підшипників після тривалого використання може бути трохи складною.

Переваги

• Відмінні керівні показники, висока точність, помірні витрати;
• Ряжні варіанти, широко доступні;
• Низька частота обслуговування;

Недоліки

• Більший слід і вага при укладанні;
• Паралелізм може бути проблемою;
• Заміна підшипників може бути складною.

Лінійні рейки

Лінійна залізниця, яку також називають лінійним керівництвом, в останні роки є тенденцією. Частина сталевої рейки має доріжку з кожної сторони, а повзунки, що вкладені на неї, містять 2 набори кулькових підшипників, які можуть кружляти по колій. Окрім промислових 3D-принтерів, все більше і більше виробників настільних ПК також використовують лінійні рейки у своїх лінійках продуктів високого класу.

Хоча обидва виготовлені зі сталі, якщо мова йде про фактичну роботу, лінійні рейки менш сприйнятливі до згинання та вібрації порівняно з стрижнями. В основному це пояснюється їх унікальним методом кріплення. Стрижки фіксуються лише на обох кінцях, тоді як лінійні рейки мають монтажні отвори через регулярні проміжки часу на поверхні, що дозволяє їм щільно закріпити до корпусу або інших опорних конструкцій.

Це забезпечує стабільний лінійний рух та покращує якість друку з одного боку, і збільшує обмеження швидкості, запобігаючи надмірному струшуванню з високою швидкістю з іншого. Це одна з причин J1, яка може досягти високошвидкісного друку.

Під час складання лінійні рейки можуть керувати однією вісь без спарювання, заощаджуючи простір і вагу, щоб зробити машину більш легкою та компактною. Також не потрібно турбуватися про паралелізм залізниць.

Все це звучить чудово, але що таке улов? Ціна. Грубі розрахунки показують, що, хоча повзунки для лінійних рейок мають подібні ціни на підшипники для стрижнів, самі рейки коштують приблизно в 2,5 - 4 рази більше, ніж пара стрижнів на еквівалентній довжині. Для порівняння, стрижні досить дешеві та хороші. Зважаючи додаткові витрати на підвищення продуктивності, більшість саморобців все одно вибирають стрижні та підшипники.

Для технічного обслуговування лінійні рейки схожі на перше, що вимагає регулярного змащення підшипників. Оголені рейки також потребують періодичного очищення.

Переваги

• Дуже висока точність;
• Підтримує високошвидкісний друк;
• Невеликий слід, зручний для використання;

Недоліки

• Неможливо служити структурами підтримки, потрібно встановити на профілі тощо;
• Дорогий.

Вбудовані лінійні рейки

Замість того, щоб безпосередньо використовувати вищезазначені путівники, деякі виробники з метою просування технічних можливостей або обслуговування конкретних продуктів також вивчають кращі рішення.

Сила основних сил лінійних рейок лежать у високій жорсткості сталевих рейок і точного гладкого руху, що забезпечується кульковими підшипниками. Ці переваги зберігаються в вбудованих лінійних рейках.

Виготовляючи лінійні модулі, Fuyu вбудовує дві сталеві смужки у внутрішні стінки корпусу алюмінієвого сплаву, а потім ЧПУ переміщує сталь точно в рейки з точністю обробки мікрона. Крім того, з більш широкими вбудованими рейками, жорсткість ще більше покращується без збільшення ваги, кращі пристрої високої потужності операцій з ЧПУ-зрештою, звичайні 3D-принтери не потребують такої екстремальної жорсткості.

Порівняно з безпосередньо монтажними лінійними рейками на поверхні екструзій, вбудовування сталевих рейок всередину лінійних модулів запобігає накопиченню пилу на рейки, зменшуючи частоту технічного обслуговування. Це також робить модулі більш легкими та компактними, щоб дорога машина не була виглядати як проект ентузіаста "Зроби сам". Однак вбудовування лінійних рейок створює значні виробничі проблеми для виробника, без переваги витрат перед звичайними лінійними рейками.

Переваги

• Те саме, що лінійні рейки: дуже висока точність, підтримує високошвидкісний друк, невеликий слід;
• Рякова жорсткість ще більше покращилася;
• Нижча частота технічного обслуговування з укладеними рейками;

Недоліки

• Дорогий;
• Не підходить для самостійного.