Виды кинематики в FDM 3D принтерах
![Виды кинематики в FDM 3D принтерах Виды кинематики в FDM 3D принтерах](/cache/870x/posts/main/b7ffZSMBhHiYRE5XVECY1ifKaMAb34tqBWBmjuNwxQKDz5HG7X.png)
А перед тем как мы начнем, подпишитесь на наш Telegram! Там мы каждые две недели дарим 3D принтер! Все подробности о розыгрыше в посте в Telegram! А еще мы запустили творческий конкурс на лучшую напечатанную модель для подписчиков нашего канала!Качество и скорость печати напрямую зависят от типа кинематики принтера, поэтому выбор подходящей системы является ключевым аспектом для достижения оптимальных результатов.
Содержание:
- Картезианская кинематика
- CoreXY
- H-Bot
- PRUSA
- Кинематика "Makerbot"
- Кинематика "Ultimaker"
- Дельта-кинематика
- SCARA
- Полярная кинематика
- Портальная кинематика
- Гибридная кинематика
- Проблемы и решения в кинематике
- Будущие тенденции и инновации
- Кинематика XY/2
- Пятиосевые принтеры
- Конвейерный тип
- Заключение
- Визитка LIDER-3D
Картезианская кинематика
Картезианская кинематика — это самая распространенная система в FDM 3D принтерах. Она получила свое название благодаря использованию декартовых координат для перемещения печатающей головки. В этой системе оси X, Y, и Z перемещаются перпендикулярно друг другу, что обеспечивает высокую точность и простоту в управлении. Преимуществами картезианской кинематики являются легкость калибровки, простота конструкции и возможность точного контроля положения печатающей головки. Однако, большие размеры и масса подвижных частей могут снижать скорость печати и увеличивать вибрации, особенно на высоких скоростях.![Виды кинематики в FDM 3D принтерах Виды кинематики в FDM 3D принтерах](/cache/870x/posts/main/ViltTC5ObCiEtCIXywmkBCLTGeZrUAsCOMpNMIOvoh73YvXkMA.jpg)
CoreXY
Кинематическая схема CoreXY является модификацией картезианской системы, предлагая улучшенную скорость и точность за счет более сложной передачи движения. В системе CoreXY движение по осям X и Y достигается путем синхронной работы двух моторов, что позволяет уменьшить инерцию и повысить скорость печати. Эта система также обладает хорошей масштабируемостью и позволяет создавать принтеры с большим рабочим объемом без значительного увеличения вибраций и потери точности.![Виды кинематики в FDM 3D принтерах Виды кинематики в FDM 3D принтерах](/cache/870x/posts/main/YAjw9PvRdusdDDJKGpSlHFtlCwuBpgRGpL74kVRP1QcB06I6SE.jpg)
- Скорость и точность: Уменьшение подвижной массы позволяет выполнять более быстрые и точные движения.
- Компактность: Ременная система может привести к созданию более компактной конструкции.
- Сложность: Ременная система может быть сложной в настройке и регулировке.
- Обслуживание: Натяжение и износ ремня могут со временем повлиять на производительность.
H-Bot
H-Bot кинематика представляет собой вариацию системы CoreXY, где перемещение по осям X и Y осуществляется с помощью одного движущего ремня. Это обеспечивает простоту конструкции и уменьшение веса подвижных частей. Несмотря на свою эффективность в некоторых приложениях, система H-Bot может страдать от проблем с точностью из-за упругости и деформации ремня при высоких скоростях печати. Преимущества конфигурации H-Bot включают в себя простоту, скорость и уменьшение массы движущихся частей, что потенциально может привести к более быстрой и точной печати. Однако, как и любая кинематическая система, она имеет свои ограничения и особенности.![Виды кинематики в FDM 3D принтерах Виды кинематики в FDM 3D принтерах](/cache/870x/posts/main/DeRArIlAH8gZCbGmBTIasuJu7wCuelilMnz7EvvGOI4g00mjzv.jpg)
PRUSA
Пруша (Prusa), в народе известная как “дрыгостол” - простейшая, компактная недорогая схема, названная в честь своего изобретателя, самая продаваемая разновидность принтеров в бытовом настольном сегменте. Рабочий стол подвижен в одной горизонтальной оси, как правило, Y, экструдер движется по остальным двум. За каждое направление отвечает свой двигатель, на некоторых моделях за ось Z абсолютно одновременно работают два. Преимущества:- Простая конструкция, которую вполне можно собрать самостоятельно, невысокая цена комплектующих и самого принтера.
- Открытая рабочая камера. Это ухудшает качество печати материалами, которые чувствительны к перепадам температур. Инертность, связанная с нагревательным столом 3D принтера. Стол перемещается по оси Y с немалой скоростью, а вместе с ним при печати перемещается и сама модель. В итоге, при печати высоких и тонких моделей на больших скоростях сильно ухудшается качество результата печати.
Кинематика "Makerbot"
На первый взгляд эта кинематика похожа на Core XY и H Bot, печатающая голова перемещается по осям Х и Y, а стол 3д принтера перемещается по вертикальной оси Z. Её отличие в том, что для осей X и Y используются разные ремни и шаговые двигатели. Один шаговый двигатель перемещается по оси У вместе с кареткой экструдера, он отвечает за перемещение печатающей головы по оси Х, контролируя их через отдельный зубчатый ремень. А за перемещения по оси Y отвечает другой шаговый двигатель и своя система ремней.![Виды кинематики в FDM 3D принтерах Виды кинематики в FDM 3D принтерах](/cache/870x/posts/main/WAy3zh4Q6L8tBDz5IBZl2MHOgyTLFUHtJIkfAWBVMep9Wl7IiS.jpg)
Кинематика "Ultimaker"
Ещё одна кинематика, в которой стол перемещается вертикально, а печатающая голова в двух осях, Х и У. Её основное отличие – направляющие валы, расположенные перпендикулярно друг к другу и проходящие сквозь каретку хотэнда или экструдера. Эти валы должны быть по возможности максимально ровными. От этого напрямую зависит как работоспособность принтера, так и качество его печати.![Виды кинематики в FDM 3D принтерах Виды кинематики в FDM 3D принтерах](/cache/870x/posts/main/EoaNeAw9sEmfvJ1j0F1m8PMIFboKfxeNBbe3gRv1fqvKj2H9fH.jpg)
Дельта-кинематика
Дельта-кинематика отличается от картезианской своей уникальной структурой, где три параллельных рычага управляют положением печатающей головки. Эта система позволяет достигать высокой скорости печати и уменьшает количество движущихся масс, что снижает вибрации. В таких популярных конфигурациях, как Rostock и Kossel, для перемещения печатающей головки используются три рычага. Однако они могут столкнуться с проблемами в плане точности, особенно на краях печатного стола.![Виды кинематики в FDM 3D принтерах Виды кинематики в FDM 3D принтерах](/cache/870x/posts/main/mb51ERnerW5WvG4DDkXfJUCx9sTouOQSE6wfJ0hhORpGKbtw6K.jpg)
- Скорость: Возможность очень высокой скорости печати благодаря облегченному узлу печатающей головки.
- Объем заготовки: Как правило, имеет большую площадь запечатывания, что очень удобно для конкретных задач.
- Сложность: Калибровка и обслуживание могут быть более сложными, чем в декартовых системах.
- Точность: Нелинейные алгоритмы перемещения могут привести к снижению точности, особенно на краях области сборки.
SCARA
Кинематика Selective Compliance Assembly Robot Arm (SCARA) представляет собой конструкцию роботизированной руки для 3D-печати. Эта система обеспечивает отличную скорость и точность, что делает ее подходящей для приложений, где важна быстрая и точная печать. Кинематика SCARA часто встречается в промышленных условиях, где эффективность имеет первостепенное значение.![Виды кинематики в FDM 3D принтерах Виды кинематики в FDM 3D принтерах](/cache/870x/posts/main/8YuKg61rY3cjQApXKjB6jv0a09bfUT2hbhqhchbwvUkUz5XVHb.jpg)
Полярная кинематика
Полярная кинематика отходит от традиционной декартовой сетки и использует систему кругового движения, представляет собой систему с вращательным движением, где две оси вращаются вокруг вертикальных осей, а третья ось обеспечивает вертикальное движение. Такая конфигурация встречается реже, но обладает уникальными преимуществами, в частности, простотой и возможностью высокоскоростной печати. Полярные принтеры часто используются в специализированных приложениях, где преобладает круговая или изогнутая геометрия. Эта система может обеспечивать высокую скорость печати и точность в определенных условиях, но имеет ограниченный рабочий объем и сложна в настройке и программировании.![Виды кинематики в FDM 3D принтерах Виды кинематики в FDM 3D принтерах](/cache/870x/posts/main/0GulFn361WvJbIklqXA5I2XQ1HHw62382u9T5MfCfy9J0t9Za5.jpg)
- Эффективность для круглых объектов: Идеально подходит для печати круглых или цилиндрических объектов.
- Масштабируемость: Потенциально позволяет увеличить объем сборки в компактном пространстве.
- Сложное программное обеспечение: Требуется специализированное программное обеспечение для преобразования декартовых координат в полярные.
- Неравномерное разрешение: Разрешение печати может отличаться по всей области сборки.
Портальная кинематика
Портальные системы представляют собой неподвижную раму с подвижным порталом, на котором расположена печатающая головка. Такая конфигурация обеспечивает стабильность и масштабируемость, что делает ее подходящей для широкоформатных принтеров. Портальная кинематика обычно используется в промышленных условиях, где основное внимание уделяется изготовлению больших отпечатков с высокой точностью.![Виды кинематики в FDM 3D принтерах Виды кинематики в FDM 3D принтерах](/cache/870x/posts/main/5SOWD4OFYDEFAtZBw3Bkj9OAjAYUfuvAqD9wzHMyleiJseidkF.jpg)
Гибридная кинематика
Гибридная кинематика представляет собой объединение различных систем, чтобы использовать сильные стороны каждой из них. Например, сочетание элементов декартовой и дельта-кинематики позволяет достичь баланса между скоростью и точностью. Гибридные системы обеспечивают производителям гибкость, позволяя подбирать кинематическую конфигурацию в соответствии с конкретными требованиями печати.Проблемы и решения в кинематике
Несмотря на достижения в области кинематических систем, проблемы остаются. Такие проблемы, как резонанс, люфт и сложные процессы калибровки, могут влиять на качество печати. Исследователи и производители активно решают эти проблемы, внедряя инновационные решения, такие как передовые алгоритмы управления, более совершенные технологии двигателей и улучшенные методы калибровки.Будущие тенденции и инновации
Заглядывая в будущее, можно сказать, что мир FDM 3D-печати ожидают захватывающие разработки в области кинематики. Исследователи изучают новые конфигурации, материалы и программные алгоритмы для дальнейшего повышения скорости, точности и универсальности печати. Интеграция искусственного интеллекта и машинного обучения в кинематические системы управления является перспективным направлением для создания самооптимизирующихся принтеров.Кинематика XY/2
Если говорить о довольно свежих кинематических системах, нельзя не упомянуть кинематику XY\2. В ней каждый мотор отвечает за движение по своей оси. На портале установлены только ролики, двигатели ХУ вынесены с портала. За счёт ременного редуктора (полиспаста) редукция 1:2, то есть на 1 мм движения ремня, на шпули двигателя приходится 0,5 мм движения каретки по соответствующей оси. В кинематике есть синхронизирующий вал. Для концов балки Х имеет место «синхронизация» движения ремнём, подобная CoreXY/makerbot (в противоположность H-bot), т.е. при движении не возникают усилия и соответственно перекоса балки. Синхронность обеспечивается валом (как у makerbot). На базе такой кинематики легко сделать IDEX систему натянув поверх схемы второй ремень Х ко второй каретке и получится IDEX. Странно и интересно в этой кинематике то, что кинематика оси Х не обычная, а вот по оси Y тот же самый makerbot с полиспастами. С полным разбором данной кинематики можно ознакомится по этой ссылке, огромное спасибо пользователю SJDunker за его пост про данную систему на сайте 3D-Today!Пятиосевые принтеры
5D принтер – пятиосевое устройство, которое позволяет наклонять и вращать деталь в процессе ее производства, и в этом ее основное визуальное отличие от 3D-принтеров. Детали при этом получаются в четыре раза прочнее, чем изготовленные на стандартных 3D-принтерах, время производства сокращается. Технология применима в совершенно разных отраслях: авиации, автомобилестроении, протезировании, строительстве.![Виды кинематики в FDM 3D принтерах Виды кинематики в FDM 3D принтерах](/cache/870x/posts/main/RTOlWCmVCmXdy9TWYtBERCblhUUH6OjKYbSil3dzFOhOVykJ2D.jpg)
Конвейерный тип
Конвейерный 3D-принтер - это по сути модифицированные FDM 3D-принтеры, которые могут автоматически удалять готовые детали и сразу печатать следующие. Еще такие принтеры могут печатать модели размеры которых превышают размеры изначального устройства.![Виды кинематики в FDM 3D принтерах Виды кинематики в FDM 3D принтерах](/cache/870x/posts/main/0gU99LrgFGysgs6mP1LKEEOE7XdwFFG4UGpeFKLwX2LsXZ87Ae.jpg)
Заключение
Выбор кинематики для FDM 3D принтера зависит от множества факторов, включая желаемую скорость печати, точность, размер печатаемых объектов и бюджет. Картезианская система предлагает хорошее сочетание простоты и точности для начинающих и среднего уровня применений. Дельта и CoreXY кинематики подходят для более продвинутых пользователей, ищущих высокую скорость и качество печати. SCARA и H-Bot могут быть интересны для специализированных приложений, где требуются их уникальные характеристики. Однако, независимо от выбранной кинематики, важно тщательно подходить к настройке и калибровке 3D принтера для достижения оптимальных результатов. Разнообразие кинематики в FDM 3D-принтерах предлагает ряд вариантов как для производителей, так и для любителей. Каждая система имеет свой набор преимуществ и проблем, что влияет на выбор в зависимости от конкретных требований. По мере развития технологий мы можем ожидать появления еще более сложных и эффективных кинематических систем, расширяющих возможности FDM 3D-принтеров. Всем спасибо, материал подготовила команда специалистов компании LIDER-3D, будем рады вашим вопросам в комментариях. Если вы хотите приобрести оборудование, расходные материалы для аддитивного производства, 3D сканеры, станки и многое другое - вы можете получить детальную консультацию специалиста обратившись к нам в LIDER-3D, а также приобрести данную продукцию у нас на сайте.Подписывайтесь на нас в социальных сетях: Telegram, ВКонтакте, Я.Дзен, RuTube, YouTube, Одноклассники чтобы первыми получать самые интересные материалы!Реклама. ООО "ЦИФРОВОЕ РЕМЕСЛО". ИНН: 9726000832
Еще больше интересных статей
Обзор на 3D-принтер Anycubic Kobra 3 Combo
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
UniFormation GKtwo - невероятное качество и простота каждой 3D-печати!
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
FlyingBear Ghost 5 для бытовых нужд. Опыт, лайфхаки, инструменты и полезные ресурсы
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Комментарии и вопросы
А где BMS с балансировкой?
На thingiverse ценное может ис...
Это - первое, что требует регу...
Помогите пожалуйста настроить...
Приветствую.Попробовал разные...
Доброго времени суток, не очен...
Где можно заказать экран на мо...