Într-un sistem de mișcare a imprimantei 3D, axa Z de obicei nu necesită aceeași viteză mare ca axele X și Y. Cu toate acestea, are o influență directă asupra stabilității mașinii, ridicării patului, consistenței stratului și performanței-de imprimare pe termen lung.
Dacă patul de imprimare nu se mișcă fără probleme, dacă o platformă mare încălzită se înclină în timpul ridicării sau dacă structura axei Z-nu este suficient de rigidă, calitatea finală a imprimării poate fi afectată.
Multe imprimante 3D desktop DIY folosesc un șurub T8 pe axa Z. Aceasta este o soluție simplă și rentabilă-pentru imprimante mici, cu încărcături ușoare și călătorii scurte. Dar când imprimanta devine mai mare, patul încălzit devine mai greu sau mașina este utilizată pentru imprimare industrială sau procesare hibridă, un șurub standard T8 poate începe să prezinte limitări în ceea ce privește rigiditatea, eficiența, netezimea și stabilitatea-pe termen lung.
În aceste cazuri, un șurub cu bile devine o opțiune mai practică pentru sistemul de ridicare a axei Z-. Nu este o actualizare necesară pentru fiecare imprimantă 3D, dar poate fi o alegere mai bună pentru sistemele cu axa Z-care necesită o capacitate de încărcare mai mare, mișcare verticală mai lină, deplasare mai lungă și prelucrare personalizată.
Acest ghid explică funcția de bază a axelor X, Y și Z într-o imprimantă 3D, de ce șuruburile cu bile sunt considerate mai frecvent pentru axa Z în loc de axele X/Y, cum să alegeți între un șurub cu bile și un șurub cu bile și cum să selectați șurubul cu bile pentru axa Z pentru imprimanta 3D potrivită în funcție de diametru, plumb, tip de piuliță, cursă și prelucrare finală.
Ce fac axele X, Y și Z într-o imprimantă 3D?
O imprimantă 3D se mișcă în trei direcții principale: axa X, axa Y și axa Z.
- Theaxa Xde obicei se referă la mișcarea-și-la dreapta. Controlează poziția capului de imprimare sau a duzei în direcția orizontală.
- Theaxa Yde obicei se referă la mișcarea din față-și-în spate. În funcție de structura imprimantei, aceasta poate muta capul de imprimare, patul sau o parte a sistemului portal.
- Theaxa Zse referă la mișcarea verticală. Acesta controlează mișcarea în sus-și-în jos a capului de imprimare, a patului încălzit, a platformei sau a portalului.
În termeni simpli, axele X și Y formează forma fiecărui strat imprimat, în timp ce axa Z controlează înălțimea dintre straturi. În timpul imprimării, duza se mișcă în planul X/Y pentru a crea un strat. După ce acel strat este finalizat, axa Z se mișcă cu o înălțime a stratului și începe următorul strat.
Această diferență explică și de ce cele trei axe folosesc adesea structuri de mișcare diferite. Axele X și Y au nevoie de obicei de mișcare rapidă, ușoară și receptivă. Axa Z se mișcă, de obicei, mai lent, dar trebuie să rămână stabilă și poate fi necesar să suporte mai multă greutate.
Din acest motiv, axele X/Y și axa Z sunt adesea proiectate cu metode de transmisie diferite.
De ce șuruburile cu bile nu sunt utilizate în mod obișnuit pe axele X/Y
Șuruburile cu bile pot fi folosite pe axele X și Y în unele mașini speciale, dar nu sunt alegerea obișnuită pentru majoritatea imprimantelor 3D FDM. În multe imprimante desktop sau DIY, axele X/Y folosesc curele pentru a conduce mișcarea, împreună cu tije netede, arbori liniari sau șine de ghidare liniare pentru ghidare.
Acest punct este important: tijele netede sau șinele de ghidare liniare oferă ghidare, în timp ce curelele asigură mișcarea reală de conducere. Tijele sau șinele mențin piesele în mișcare pe o cale dreaptă. Motorul și sistemul de curele creează mișcarea.
Există mai multe motive pentru care șuruburile cu bile nu sunt de obicei preferate pentru axele X/Y ale imprimantelor 3D obișnuite.
În primul rând, axele X și Y necesită viteză mare și accelerare frecventă. Capul de imprimare își schimbă direcția de multe ori în timpul fiecărui strat. Un sistem de transmisie mai ușor ajută mașina să răspundă mai rapid. Transmisia cu curea este mai ușoară și mai potrivită pentru acest tip de mișcare repetată cu viteză mare-.
În al doilea rând, un șurub lung cu bile care se rotește la viteză mare poate fi limitat de viteza critică, vibrații și precizia instalării. Dacă șurubul este lung și axa se mișcă rapid, șurubul poate genera zgomot, vibrații sau erori de mișcare nedorite, cu excepția cazului în care întreaga structură este proiectată foarte atent.
În al treilea rând, curelele sunt deja suficiente pentru multe aplicații de imprimare FDM. Pentru imprimante desktop, imprimante DIY și multe modele CoreXY, curelele oferă un echilibru bun între viteză, cost și flexibilitate de instalare.
Din acest motiv, o structură comună în multe imprimante 3D este:
Axele X/Y: tije netede sau șine de ghidare liniare pentru ghidare și curele pentru mișcarea de conducere.
Acesta este, de asemenea, motivul pentru care șuruburile cu bile sunt mai des discutate pentru axa Z, mai degrabă decât pentru axele X sau Y, în aplicațiile de imprimantă 3D.
De ce axa Z folosește adesea șuruburi cu plumb sau șuruburi cu bile
Axa Z funcționează diferit de axele X și Y. De obicei, nu are nevoie de mișcare rapidă înainte-și-înapoi. Sarcina sa principală este de a muta patul, platforma, capul de imprimare sau portalul în sus și în jos, menținând în același timp înălțimea fiecărui strat stabil.
În multe imprimante 3D, axa Z acceptă patul încălzit, platforma de imprimare, fasciculul axei X-sau chiar întreaga structură portal. Viteza de mișcare este de obicei scăzută, dar stabilitatea, capacitatea de încărcare și mișcarea verticală repetabilă sunt importante.
De aceea, axa Z folosește adesea acest tip de structură:
tije netede sau șine de ghidare liniare pentru ghidare și un șurub de plumb sau un șurub cu bile pentru mișcarea de ridicare.
Atât șuruburile de plumb, cât și șuruburile cu bile transformă mișcarea de rotație de la un motor în mișcare liniară. Diferența constă în modul în care piulița și șurubul interacționează. Un șurub plumb funcționează în principal cu frecare de alunecare. Un șurub cu bile funcționează cu contact de rulare prin bile recirculare.
Pentru multe imprimante 3D desktop, un șurub T8 este deja suficient. Pentru imprimante mai mari, paturi mai grele, cursă mai lungă pe axa Z-sau sisteme mecanice mai solicitante, un șurub cu bile poate oferi o eficiență mai bună, o mișcare mai lină și o performanță mai bună-pe termen lung.
Acesta este motivul pentru care mulți utilizatori care caută un șurub cu bile pentru imprimantă 3D se concentrează de fapt pe structura de ridicare a axei Z-.
Șurub plumb sau șurub cu bile: care este mai bun pentru o imprimantă 3D pe axa Z?
Alegerea dintre un șurub de plumb și un șurub cu bile nu ar trebui să se bazeze doar pe care unul pare mai precis. Ar trebui să depindă de structura efectivă a mașinii, sarcină, călătorie, cost și cerințe de stabilitate.
Un șurub T8, numit și șurub trapezoidal, este o alegere comună pentru multe axe Z imprimante 3D DIY. Este simplu, accesibil, ușor de instalat și are adesea un comportament de auto{3}}blocare mai bun. Pentru imprimantele desktop mici, un șurub de plumb poate oferi de obicei suficientă performanță de mișcare verticală.
Un șurub cu bile are o eficiență de transmisie mai mare, o frecare mai mică și o mișcare mai lină. Este mai potrivit pentru sistemele cu axa Z-cu sarcini mai mari, curse mai lungi sau cerințe mai mari de stabilitate.
Cu toate acestea, un șurub cu bile costă, de asemenea, mai mult și necesită o aliniere mai bună, unități de sprijin adecvate, prelucrare adecvată la capăt și lubrifiere regulată.
Un ghid simplu de selecție este prezentat mai jos:
| Scenariul aplicației | Opțiune mai potrivită |
|---|---|
| Mică imprimantă 3D DIY | Șurub de plumb T8 |
| Imprimantă FDM desktop comună | Șurub de plumb |
| Structură simplă și -cost redus | Șurub de plumb |
| Actualizare medie sau mare pe axa Z- | Șurub de plumb sau șurub cu bile |
| Ridicator de pat mare încălzit | Șurub cu bile |
| Ridicare platformă grea sau portal | Șurub cu bile |
| Imprimanta 3D industriala | Șurub cu bile + șină de ghidare liniară |
| Mașină hibridă CNC și imprimantă 3D | Șurub cu bile |
Nu este necesar un șurub cu bile pentru fiecare imprimantă 3D. Pentru imprimante desktop mici și ușoare, poate fi mai mult decât necesar. Dar când sarcina pe axa Z-devine mai grea, cursa devine mai lungă, platforma devine mai lată sau mașina este mai aproape de echipamente industriale, avantajele unui șurub cu bile devin mai semnificative.
În scurt:
Un șurub de plumb este potrivit pentru sisteme cu axe Z-de birou, cu costuri reduse,-încărcare. Un șurub cu bile este mai potrivit pentru sistemele cu axe Z{-de sarcină grea,-format mare, cursă lungă-sau industriale.
Cum să alegi un șurub cu bile pentru o imprimantă 3D pe axa Z
Odată ce decideți că axa Z are nevoie de un șurub cu bile, următoarea întrebare nu este doar „care șurub cu bile este cel mai bun?” Întrebarea mai bună este:care șurub cu bile se potrivește cu structura reală a imprimantei?
Atunci când alegeți un șurub cu bile pentru axa Z a unei imprimante 3D, cei mai importanți factori sunt diametrul, plumbul, tipul piuliței, lungimea totală, cursa efectivă și prelucrarea finală.
Alegeți diametrul pe baza sarcinii pe axa Z-
Diametrul șurubului cu bile afectează rigiditatea, capacitatea de încărcare și rezistența la îndoire. Un diametru mai mare oferă de obicei o rigiditate mai bună, dar crește și costul, greutatea și cerințele de spațiu.
Pentru o imprimantă 3D axa Z, nu este întotdeauna mai bine să alegeți cel mai mare șurub. Diametrul trebuie să se potrivească cu greutatea patului, dimensiunea platformei, rigiditatea cadrului și lungimea călătoriei.
O referință generală este prezentată mai jos:
| Model cu șurub cu bile | Aplicație potrivită |
|---|---|
| 1004 / 1204 | Axa Z mică sau medie cu sarcină mai ușoară |
| 1605 | Axa Z a imprimantei 3D mijlocii spre mari, opțiune stabilă comună |
| 1610 | Structura axei Z-care necesită o mișcare verticală mai rapidă |
| 2005 / 2010 | Axa Z de format mare-, sarcină- grea sau industrială |
Pentru o imprimantă mică DIY, un șurub cu bile 1204 poate fi deja suficient.
Pentru o imprimantă 3D medie sau mare, un șurub cu bile 1605 este adesea o opțiune practică și echilibrată.
Pentru un pat greu încălzit, platformă largă sau mașină industrială, pot fi luate în considerare dimensiunile 2005, 2010 sau mai mari.
Pentru multe sisteme de imprimante 3D medii și mari pe axa Z-, un șurub cu bile 1605 este o alegere comună, deoarece oferă un echilibru bun între rigiditate, control, cost și disponibilitatea instalării.
Alegeți clientul potențial pe baza cerințelor de mișcare
Avantajul înseamnă cât de departe se mișcă piulița atunci când șurubul se rotește cu o tură completă.
De exemplu:
- Șurub cu bile 1204: 12 mm diametru, 4 mm plumb
- Șurub cu bile 1605: 16 mm diametru, 5 mm plumb
- Șurub cu bile 1610: 16 mm diametru, 10 mm plumb
- Șurub cu bile din 2005: 20 mm diametru, 5 mm plumb
Pentru axa Z a unei imprimante 3D, viteza foarte mare nu este de obicei principala cerință. Stabilitatea, controlabilitatea și consistența stratului sunt mai importante.
Un cablu mai mic oferă o mișcare mai fină și o rezoluție mecanică mai mare. Este mai bine pentru ridicare stabilă și mișcare verticală controlată. Un cablu mai mare permite o mișcare mai rapidă, dar poate necesita mai mult cuplu motor și un control mai atent.
Pentru selectarea axei Z-, următoarea logică este de obicei practică:
- Cablu de 4 mm sau 5 mm: mai bun pentru ridicarea stabilă pe axa Z-
- Plumb de 10 mm: potrivit pentru structuri speciale care necesită o mișcare verticală mai rapidă
Axa -Z de sarcină grea: evitați alegerea unui avans mare numai pentru viteză
Pentru majoritatea aplicațiilor cu șuruburi cu bile pentru imprimante 3D axa Z, modele precum 1204, 1605 și 2005 sunt mai ușor de controlat și se potrivesc mai bine cu mișcarea stabilă și cu viteză joasă-a axei Z.
Alegeți tipul de piuliță în funcție de spațiul de montare
Piulița șurubului cu bile trebuie să se potrivească cu structura de montare a imprimantei. În multe cazuri, problema nu este șurubul în sine, ci dacă piulița poate fi instalată corect.
Pentru sistemele cu axa Z- pentru imprimante 3D, o piuliță cu flanșă este adesea cea mai comună alegere. Are găuri de montare și poate fi fixat mai ușor pe o placă de ridicare, pe un suport pentru axa Z-sau pe structura platformei.
Tipurile comune de nuci includ:
| Tipul nucilor | Utilizare adecvată |
|---|---|
| Piuliță cu flanșă | Cel mai comun, ușor de montat |
| Piuliță cilindrică | Structură compactă, necesită un suport personalizat pentru piuliță |
| Piuliță dublă | Joc mai mic și rigiditate mai mare, potrivite pentru uz industrial |
Majoritatea imprimantelor 3D obișnuite nu au nevoie de o piuliță dublă. O piuliță dublă costă mai mult și ocupă mai mult spațiu. Este mai potrivit pentru sisteme de ridicare de-rigiditate mare, reacție redusă-sau industriale.
Pentru majoritatea modelelor de axe Z-, cele mai importante întrebări sunt: poate fi montată ferm piulița? Găurile de montare sunt convenabile? Este suficient de rigid suportul pentru piuliță?
Confirmați lungimea totală și cursa efectivă
Când alegeți un șurub cu bile, nu este suficient să spuneți: „Am nevoie de un șurub de 500 mm”. Lungimea totală a șurubului nu este aceeași cu cursa utilizabilă a axei Z-.
Un șurub cu bile pentru axa Z- pentru imprimantă 3D trebuie să ia în considerare:
- lungimea totala a surubului
- accident vascular cerebral eficient
- lungime filetata
- lungimea piuliței
- spaţiul ocupat de unitatea suport
- spaţiul ocupat de cuplaj
- pozițiile de montare superioare și inferioare
- Gama reală de călătorie pe platformă
Dacă aceste dimensiuni nu sunt confirmate în avans, șurubul poate părea suficient de lung, dar după ce unitatea de sprijin, cuplajul și piulița sunt instalate, cursa reală a axei Z-s-ar putea să nu fie suficientă.
Pentru imprimantele-de format mare sau 3D personalizate, este mai bine să confirmați mai întâi deplasarea maximă a axei Z-de la structura mașinii și apoi să determinați lungimea totală a șurubului și dimensiunile de prelucrare la capăt.
Acest pas este deosebit de important pentru proiectele personalizate cu șuruburi cu bile pe axa Z-, deoarece multe imprimante 3D nu folosesc pur și simplu lungimi standard ale șuruburilor. Șurubul cu bile trebuie adesea să se potrivească cu cadrul, poziția motorului, unitatea de sprijin și spațiul de montare disponibil.
Confirmați prelucrarea finală pentru motor și unități de sprijin
Prelucrarea la capăt este unul dintre detaliile cel mai ușor de trecut cu vederea atunci când selectați un șurub cu bile pentru axa Z a unei imprimante 3D. Acesta determină direct dacă șurubul cu bile poate fi instalat în mașină.
Capetele prelucrate ale unui șurub cu bile trebuie de obicei să se potrivească:
- motor pas cu pas sau servomotor
- cuplare
- unitate de sprijin
- rulment
- piuliță de blocare
- placa de montaj
- Detaliile comune de prelucrare a capătului șurubului cu bile includ:
- prelucrare cu arbore în trepte
- diametrul scaunului rulmentului
- capăt filetat
- canelura inelului de reținere
- canalul cheii
- suprafata plana
- teşitură
- prelucrare pe lungime personalizată
De exemplu, diametrul arborelui motor, dimensiunea alezajului cuplajului, modelul unității de susținere și diametrul interior al rulmentului afectează toate dimensiunile de prelucrare finală. Chiar dacă diametrul șurubului și cablul sunt corecte, șurubul cu bile poate să nu se potrivească cu mașina dacă capetele prelucrate nu se potrivesc cu cuplarea motorului, suportul rulmentului sau structura de montare.
Înainte de a comanda un șurub cu bile pentru axa Z-, este util să confirmați:
- diametrul arborelui motorului
- dimensiunea cuplajului
- tip de unitate suport
- structură finală-fixă și{1}}acceptată
- desen de prelucrare finală
- dacă este nevoie și de un suport de piuliță sau de o unitate de sprijin
Pentru producătorii de echipamente sau cumpărătorii de loturi, capacitatea de prelucrare finală este foarte importantă. Șurubul cu bile pentru axa AZ-nu este utilizat singur. Acesta trebuie să funcționeze împreună cu cadrul mașinii, motorul, unitatea de sprijin, suportul piuliței și sistemul de ghidare liniar.
Șuruburi cu bile cu axă Z simple sau duble?
Dacă folosiți unul sau două șuruburi cu bile pentru axa Z-, depinde în principal de lățimea platformei, distribuția sarcinii și stabilitatea structurală.
Pentru o imprimantă mică, un singur șurub pentru axa Z-ar putea fi suficient dacă platforma este îngustă și sarcina este ușoară. Această structură este simplă, cu costuri reduse și mai ușor de controlat.
Pentru o platformă largă, un pat mare încălzit sau o structură de portic grea, șuruburile cu bile cu două axe Z pot oferi un sprijin mai bun. Două șuruburi pot susține ambele părți ale structurii în mișcare și pot reduce înclinarea sau încărcarea neuniformă.
Cu toate acestea, designul dual Z nu este doar o chestiune de a adăuga încă un șurub. Problema cheie este sincronizarea. Dacă cele două șuruburi nu se mișcă împreună, o parte a platformei poate deveni mai sus decât cealaltă, ceea ce poate afecta calitatea imprimării.
Un design cu axa Z-duală ar trebui să ia în considerare:
- același model de șurub cu bile pe ambele părți
- aceeași înălțime de instalare pe ambele părți
- control motor sincronizat
- conexiunea curelei de distributie daca este necesar
- structura rigidă a platformei
- șine de ghidare liniare pentru o ghidare mai bună
Pentru imprimantele 3D cu încărcătură medie, mare sau mare-, șuruburile cu bile Z duble sunt mai frecvente. Pentru o imprimantă mică de bricolaj, utilizarea șuruburilor cu bile duble numai pentru a face structura să pară mai avansată este de obicei inutilă.
Concluzie: șurubul cu bile pe axa Z-dreaptă este cel care se potrivește cu mașina
Axele X, Y și Z ale unei imprimante 3D au cerințe diferite de mișcare. Axele X și Y sunt în principal responsabile pentru mișcarea plană rapidă, așa că în mod obișnuit folosesc curele pentru mișcarea de conducere și tije netede sau șine de ghidare liniare pentru ghidare. Axa Z este responsabilă pentru ridicarea verticală și poate avea nevoie să susțină patul, platforma sau portalul, așa că folosește adesea un șurub de plumb sau un șurub cu bile.
Pentru imprimantele 3D obișnuite DIY și imprimantele desktop FDM, un șurub T8 este simplu, accesibil și suficient pentru multe aplicații de ridicare pe axa Z-.
Pentru imprimante 3D medii și mari, paturi grele încălzite, axe Z cu cursă lungă-, echipamente de imprimare industrială sau mașini hibride cu imprimante CNC/3D, un șurub cu bile poate oferi o capacitate de încărcare mai bună, o mișcare mai lină și o funcționare mai stabilă-pe termen lung.
Atunci când alegeți un șurub cu bile pentru axa Z a unei imprimante 3D, nu este suficient să comparați doar prețul sau diametrul. Șurubul cu bile din dreapta ar trebui să se potrivească cu structura actuală a mașinii.
O axă Z-adecvatășurub cu biletrebuie selectat pe baza:
- Sarcina pe axa Z-
- dimensiunea imprimantei
- diametrul șurubului cu bile
- plumb șurub cu bile
- tip piuliță cu bilă
- lungime totală și cursă efectivă
- prelucrarea capului șurubului cu bile
- unitate suport șurub cu bile și cuplaj
- sistem de ghidaj liniar
- design cu axă Z-unică sau duală
Pentru o imprimantă bricolaj mică și ușoară, un șurub poate fi deja suficient. Dacă axa Z trebuie să transporte o platformă mai grea, să ofere o ridicare mai lină sau să lucreze într-o mașină industrială, un șurub cu bile devine o opțiune mai potrivită.
Șurubul cu bile din dreapta nu este întotdeauna cel mai mare. Este cea care se potrivește cerințelor de încărcare, cursă, spațiu de montare și mișcare ale imprimantei.
Articole înrudite:
2.Ce sunt șinele liniare pentru imprimarea 3D?
4.Șine liniare vs tije liniare: care sistem de mișcare este mai bun pentru imprimantele CNC și 3D?
E-mail:export@dlybearing.com
