Hvernig á að velja kúluskrúfu fyrir Z-ás þrívíddarprentara

Í hreyfikerfi þrívíddarprentara þarf Z-ásinn venjulega ekki sama háhraða og X og Y ásinn. Hins vegar hefur það bein áhrif á stöðugleika vélarinnar, lyftingu rúmsins, samkvæmni laga og langtímaprentunarafköst.

Ef prentrúmið hreyfist ekki mjúklega, ef stór upphitaður pallur hallast við lyftingu eða ef Z--ásinn er ekki nógu stífur, getur endanleg prentgæði haft áhrif á það.

Margir skrifborðs DIY 3D prentarar nota T8 blýskrúfu á Z ásnum. Þetta er einföld og -hagkvæm lausn fyrir litla prentara með létt álag og stutt ferðalag. En þegar prentarinn stækkar, upphitað rúm verður þyngra eða vélin er notuð til iðnaðarprentunar eða blendingsvinnslu, getur venjuleg T8 blýskrúfa farið að sýna takmarkanir á stífni, skilvirkni, sléttleika og stöðugleika til lengri tíma.-

Í þessum tilvikum verður kúluskrúfa hagnýtari valkostur fyrir Z-ás lyftikerfið. Það er ekki nauðsynleg uppfærsla fyrir hvern þrívíddarprentara, en það getur verið betri kostur fyrir Z--ása kerfi sem krefjast meiri hleðslugetu, mýkri lóðréttri hreyfingu, lengri ferðalag og sérsniðna lokavinnslu.

Þessi handbók útskýrir grunnvirkni X-, Y- og Z-ásanna í þrívíddarprentara, hvers vegna kúluskrúfur eru algengari fyrir Z-ásinn í stað X/Y-ásanna, hvernig á að velja á milli blýskrúfu og kúluskrúfu og hvernig á að velja rétta Z-ás kúluskrúfu fyrir þrívíddarprentara miðað við þvermál, blý, hnetagerð, högg og endavinnslu.

Hvað gera X, Y og Z ásinn í þrívíddarprentara?

Þrívíddarprentari hreyfist í þrjár megináttir: X-ás, Y-ás og Z-ás.

• TheX ásvísar venjulega til vinstri-og-hægri hreyfingar. Það stjórnar staðsetningu prenthaussins eða stútsins í lárétta átt.
• TheY ásvísar venjulega til hreyfingar að framan-og-aftan. Það fer eftir uppbyggingu prentarans, það getur hreyft prenthausinn, rúmið eða hluta gantry kerfisins.
• TheZ ásvísar til lóðréttrar hreyfingar. Það stjórnar hreyfingu upp-og-niður á prenthaus, upphitaða rúmi, palli eða grind.

Í einföldu máli mynda X- og Y-ásinn lögun hvers prentaðs lags, en Z-ásinn stjórnar hæðinni á milli laga. Við prentun hreyfist stúturinn í X/Y planinu til að búa til eitt lag. Eftir að því lagi er lokið færist Z-ásinn um eina laghæð og næsta lag hefst.

Þessi munur skýrir einnig hvers vegna ásarnir þrír nota oft mismunandi hreyfiskipulag. X og Y ásarnir þurfa venjulega hraðvirka, létta og móttækilega hreyfingu. Z-ásinn hreyfist venjulega hægar en hann verður að vera stöðugur og gæti þurft að bera meiri þunga.

Vegna þessa eru X/Y ásinn og Z ásinn oft hannaður með mismunandi flutningsaðferðum.

Af hverju kúluskrúfur eru ekki almennt notaðar á X/Y ásunum

Hægt er að nota kúluskrúfur á X og Y ásana í sumum sérstökum vélum, en þær eru ekki algengur kostur fyrir flesta FDM 3D prentara. Í mörgum skrifborðs- eða DIY prenturum nota X/Y ásarnir belti fyrir aksturshreyfingu, ásamt sléttum stöngum, línulegum skaftum eða línulegum stýribrautum til leiðbeiningar.

Þetta atriði er mikilvægt: sléttar stangir eða línulegar stýrisbrautir veita leiðbeiningar, en belti veita raunverulega aksturshreyfingu. Stangirnar eða teinarnir halda hreyfanlegum hlutum á beinni braut. Mótor- og beltakerfið skapa hreyfinguna.

Það eru nokkrar ástæður fyrir því að kúluskrúfur eru venjulega ekki ákjósanlegar fyrir X/Y ása algengra þrívíddarprentara.

Í fyrsta lagi þurfa X og Y ásarnir mikla hraða og tíða hröðun. Prenthausinn breytir um stefnu margsinnis í hverju lagi. Léttara flutningskerfi hjálpar vélinni að bregðast hraðar við. Beltisskipting er léttari og hentar betur fyrir þessa tegund af endurteknum-hraðahreyfingum.

Í öðru lagi er hægt að takmarka langa kúluskrúfu sem snýst á miklum hraða af mikilvægum hraða, titringi og nákvæmni uppsetningar. Ef skrúfan er löng og ásinn hreyfist hratt getur skrúfan framkallað hávaða, titring eða óæskilegar hreyfiskekkjur nema allt skipulagið sé hannað mjög vandlega.

Í þriðja lagi duga belti nú þegar fyrir mörg FDM prentunarforrit. Fyrir borðprentara, DIY prentara og margar CoreXY hönnun bjóða belti upp á gott jafnvægi á hraða, kostnaði og sveigjanleika í uppsetningu.

Af þessum sökum er algeng uppbygging í mörgum þrívíddarprenturum:

X/Y ásar: sléttar stangir eða línulegar stýrisbrautir til leiðbeiningar og belti fyrir aksturshreyfingu.

Þetta er líka ástæðan fyrir því að oftar er fjallað um kúluskrúfur fyrir Z-ásinn frekar en X- eða Y-ásinn í þrívíddarprentaraforritum.

Af hverju Z-ásinn notar oft blýskrúfur eða kúluskrúfur

Z-ásinn virkar öðruvísi en X- og Y-ásinn. Það þarf venjulega ekki hraða hreyfingu fram-og-til baka. Meginhlutverk þess er að færa rúmið, pallinn, prenthausinn eða grindina upp og niður á meðan hæð hvers lags er stöðug.

Í mörgum þrívíddarprenturum styður Z-ásinn upphitaða rúmið, prentpallinn, X--ásgeislann eða jafnvel alla burðarvirkið. Hreyfingarhraði er venjulega lítill, en stöðugleiki, burðargeta og endurtekin lóðrétt hreyfing eru mikilvæg.

Þess vegna notar Z-ásinn oft þessa tegund af uppbyggingu:

sléttar stangir eða línulegar stýribrautir til leiðbeiningar og blýskrúfa eða kúluskrúfa til að lyfta hreyfingu.

Bæði blýskrúfur og kúluskrúfur breyta snúningshreyfingu úr mótor í línulega hreyfingu. Munurinn er í því hvernig hnetan og skrúfan hafa samskipti. Blýskrúfa vinnur aðallega með rennandi núningi. Kúluskrúfa vinnur með rúllandi snertingu í gegnum hringrásarkúlur.

Fyrir marga skrifborðs 3D prentara er T8 blýskrúfa nú þegar nóg. Fyrir stærri prentara, þyngri rúm, lengri ferðalag á Z-ás eða meira krefjandi vélræn kerfi, getur kúluskrúfa veitt betri skilvirkni, mýkri hreyfingu og betri langtíma-afköst.

Þetta er ástæðan fyrir því að margir notendur sem eru að leita að kúluskrúfu fyrir þrívíddarprentara eru í raun að einbeita sér að lyftibyggingu Z-ássins.

Blýskrúfa eða kúluskrúfa: Hvort er betra fyrir Z-ás þrívíddarprentara?

Valið á milli blýskrúfu og kúluskrúfu ætti ekki aðeins að byggjast á því hvor þeirra er nákvæmari. Það ætti að ráðast af raunverulegri uppbyggingu vélarinnar, álagi, ferðalögum, kostnaði og stöðugleikakröfum.

T8 blýskrúfa, einnig kölluð trapisulaga blýskrúfa, er algengt val fyrir marga DIY 3D prentara Z ása. Það er einfalt, á viðráðanlegu verði, auðvelt í uppsetningu og hefur oft betri sjálf-læsahegðun. Fyrir litla borðprentara getur blýskrúfa venjulega veitt nægilega lóðrétta hreyfigetu.

Kúluskrúfa hefur meiri gírskilvirkni, lægri núning og mýkri hreyfingu. Það hentar betur fyrir Z-ása kerfi með þyngra álagi, lengri ferð eða meiri stöðugleikakröfur.

Hins vegar kostar kúluskrúfa líka meira og krefst betri uppröðunar, réttar stuðningseiningar, viðeigandi endavinnslu og reglulegrar smurningar.

Einföld valhandbók er sýnd hér að neðan:

Ekki er þörf á kúluskrúfu fyrir hvern þrívíddarprentara. Fyrir litla og létta borðprentara gæti það verið meira en nauðsynlegt er. En þegar álag á Z-ás verður þyngra, ferðin verður lengri, pallurinn breiðari eða vélin er nær iðnaðarbúnaði verða kostir kúluskrúfunnar þýðingarmeiri.

Í stuttu máli:

Blýskrúfa er hentug fyrir lítinn-kostnað, létt-álag, skrifborðs Z--ásakerfi. Kúluskrúfa hentar betur fyrir þungt-álag, stórt-snið, langt-slag eða iðnaðar Z-áskerfi.

Hvernig á að velja kúluskrúfu fyrir Z-ás þrívíddarprentara

Þegar þú hefur ákveðið að Z-ásinn þurfi kúluskrúfu er næsta spurning ekki einfaldlega "hvaða kúluskrúfa er best?" Betri spurningin er:hvaða kúluskrúfa passar við raunverulega uppbyggingu prentara?

Þegar þú velur kúluskrúfu fyrir Z-ás þrívíddarprentara eru mikilvægustu þættirnir þvermál, blý, hnetagerð, heildarlengd, árangursríkt högg og lokavinnsla.

Veldu þvermál byggt á Z-ásálagi

Þvermál kúluskrúfunnar hefur áhrif á stífleika, burðargetu og mótstöðu gegn beygju. Stærra þvermál veitir venjulega betri stífleika, en það eykur einnig kostnað, þyngd og rýmisþörf.

Fyrir Z-ás þrívíddarprentara er ekki alltaf betra að velja stærstu skrúfuna. Þvermálið ætti að passa við rúmþyngd, stærð pallsins, stífni ramma og ferðalengd.

Almenn tilvísun er sýnd hér að neðan:

Fyrir lítinn DIY prentara gæti 1204 kúluskrúfa nú þegar verið nóg.
Fyrir meðalstóran eða stóran þrívíddarprentara er 1605 kúluskrúfa oft hagnýtur og yfirvegaður valkostur.
Fyrir þungt upphitað rúm, breiðan pall eða iðnaðarvél koma 2005, 2010 eða stærri stærðir til greina.

Fyrir mörg meðalstór og meðalstór 3D prentara Z-ása kerfi er 1605 kúluskrúfa algengur kostur vegna þess að hún býður upp á gott jafnvægi á milli stífleika, stjórnunar, kostnaðar og uppsetningarframboðs.

Veldu forystuna byggt á hreyfikröfum

Leiðin þýðir hversu langt hnetan færist þegar skrúfan snýst eina heila snúning.

Til dæmis:

• 1204 kúluskrúfa: 12 mm þvermál, 4 mm blý
• 1605 kúluskrúfa: 16 mm þvermál, 5 mm blý
• 1610 kúluskrúfa: 16 mm þvermál, 10 mm blý
• 2005 kúluskrúfa: 20 mm þvermál, 5 mm blý

Fyrir Z-ás þrívíddarprentara er mjög mikill hraði venjulega ekki aðalkrafan. Stöðugleiki, stýranleiki og lagasamkvæmni eru mikilvægari.

Minni blý veitir fínni hreyfingu og meiri vélrænni upplausn. Það er betra fyrir stöðugar lyftingar og stjórnaða lóðrétta hreyfingu. Stærri leiðslur leyfa hraðari hreyfingu, en það gæti þurft meira tog og nákvæmari stjórn.

Fyrir val á Z-ás er eftirfarandi rökfræði venjulega hagnýt:

• 4 mm eða 5 mm blý: betra fyrir stöðuga Z-ás lyftingu
• 10 mm blý: hentugur fyrir sérstök mannvirki sem þurfa hraðari lóðrétta hreyfingu

Þungt-álag á Z-ás: forðastu að velja stórt forskot eingöngu fyrir hraða

Fyrir flest Z-ás kúluskrúfuforrit fyrir þrívíddarprentara eru gerðir eins og 1204, 1605 og 2005 auðveldari í stjórn og passa betur við lághraða, stöðuga hreyfingu Z-ássins.

Veldu hneta gerð byggt á festingarrými

Kúluskrúfuhnetan verður að passa við uppsetningarbyggingu prentarans. Í mörgum tilfellum er vandamálið ekki skrúfan sjálf, heldur hvort hægt sé að setja hnetuna rétt upp.

Fyrir 3D prentara Z-ása kerfi er flanshneta oft algengasti kosturinn. Það er með festingargöt og er auðveldara að festa það við lyftiplötu, Z-ásfestingu eða pallbyggingu.

Algengar hnetategundir eru:

Flestir venjulegir þrívíddarprentarar þurfa ekki tvöfalda hnetu. Tvöföld hneta kostar meira og tekur meira pláss. Það hentar betur fyrir mikla-stífni, lítið-bakslag eða lyftikerfi í iðnaði.

Fyrir flestar Z-ás hönnun eru mikilvægustu spurningarnar: Er hægt að festa hnetuna fast? Eru festingargötin þægileg? Er hnetuhaldarinn nógu stífur?

Staðfestu heildarlengd og áhrifaríkt högg

Þegar þú velur kúluskrúfu er ekki nóg að segja: "Ég þarf 500 mm skrúfu." Heildarlengd skrúfunnar er ekki sú sama og nothæfa Z--ásinn.

Þrívíddarprentara Z-ás kúluskrúfa þarf að huga að:

• heildarlengd skrúfa
• áhrifaríkt heilablóðfall
• snittari lengd
• lengd hneta
• pláss sem stuðningseiningin tekur
• pláss sem tengið tekur
• efri og neðri uppsetningarstöður
• raunverulegt ferðasvið pallsins

Ef þessar stærðir eru ekki staðfestar fyrirfram gæti skrúfan litið nógu lengi út, en eftir að stuðningseiningin, tengingin og hnetan hafa verið sett upp gæti raunverulegt ferðalag á Z-ás ekki verið nægjanlegt.

Fyrir stór-snið eða sérsniðna þrívíddarprentara er betra að staðfesta hámarksferð á Z-ás frá vélarbyggingunni fyrst, og ákvarða síðan heildarlengd skrúfu og loka vinnslumál.

Þetta skref er sérstaklega mikilvægt fyrir sérsniðin Z-ás kúluskrúfuverkefni, vegna þess að margir þrívíddarprentarar nota ekki einfaldlega venjulegar skrúfulengdir. Kúluskrúfan þarf oft að passa við grind, mótorstöðu, stuðningseiningu og tiltækt uppsetningarpláss.

Staðfestu lokavinnslu fyrir mótor og stuðningseiningar

Lokavinnsla er ein af þeim smáatriðum sem auðvelt er að gleymast þegar þú velur kúluskrúfu fyrir Z-ás þrívíddarprentara. Það ákvarðar beint hvort hægt sé að setja kúluskrúfuna í vélina.

Véluðu endar kúluskrúfu þurfa venjulega að passa:

• stigmótor eða servómótor
• tenging
• stuðningsdeild
• fas
• læsihneta
• uppsetningarplata
• Algengar upplýsingar um vinnslu kúluskrúfa eru:
• vinnsla á þrepum skafti
• þvermál legusætis
• snittari endi
• festingarhringur
• lyklabraut
• flatt yfirborð
• skrúfa
• sérsniðin lengd vinnsla

Til dæmis hafa þvermál mótorskafts, stærð tengihols, gerð stuðningseininga og innra þvermál legsins öll áhrif á endavinnslumálin. Jafnvel þótt þvermál skrúfunnar og leiðarinn sé rétt, gæti kúluskrúfan samt ekki passað í vélina ef vélrænu endarnir passa ekki við mótortenginguna, legustuðninginn eða festingarbygginguna.

Áður en þú pantar Z-ás kúluskrúfu er gagnlegt að staðfesta:

• þvermál mótorskafts
• tengistærð
• gerð stuðningseininga
• fast-enda og studd-endauppbygging
• loka vinnslu teikningu
• hvort einnig þurfi hnetuhaldara eða stuðningseiningu

Fyrir búnaðarframleiðendur eða lotukaupendur er getu til lokavinnslu mjög mikilvæg. AZ-ás kúluskrúfa er ekki notuð ein og sér. Það verður að vinna saman við vélargrind, mótor, stuðningseiningu, hnetuhaldara og línulega stýrikerfi.

Einkar eða tvískiptur Z-ás kúluskrúfur?

Hvort nota eigi eina eða tvær Z--ás kúluskrúfur fer aðallega eftir breidd pallsins, álagsdreifingu og burðarstöðugleika.

Fyrir lítinn prentara gæti ein Z--ás skrúfa verið nóg ef pallurinn er þröngur og álagið létt. Þessi uppbygging er einföld, lægri í kostnaði og auðveldara að stjórna.

Fyrir breiðan vettvang, stórt upphitað rúm eða þunga gantry uppbyggingu geta tvískiptur Z-ás kúluskrúfur veitt betri stuðning. Tvær skrúfur geta stutt báðar hliðar hreyfanlegrar uppbyggingar og dregið úr halla eða ójafnri hleðslu.

Hins vegar er tvískiptur Z hönnun ekki bara spurning um að bæta við einni skrúfu í viðbót. Lykilatriðið er samstilling. Ef skrúfurnar tvær hreyfast ekki saman getur önnur hlið pallsins orðið hærri en hin, sem getur haft áhrif á prentgæði.

Hönnun með tvöföldum Z-ás ætti að hafa í huga:

• sama kúluskrúfa líkanið á báðum hliðum
• sömu uppsetningarhæð á báðum hliðum
• samstillt mótorstýring
• tímareimstenging ef þörf krefur
• stíf pallbygging
• línulegar stýrisbrautir fyrir betri leiðsögn

Fyrir meðalstóra, stóra eða þunga-þrívíddarprentara eru tvöfaldar Z kúluskrúfur algengari. Fyrir lítinn DIY prentara er venjulega óþarfi að nota tvöfaldar kúluskrúfur eingöngu til að láta uppbygginguna líta út fyrir að vera fullkomnari.

Ályktun: Hægri Z-ás kúluskrúfan er sú sem passar við vélina

X, Y og Z ásar þrívíddarprentara hafa mismunandi hreyfikröfur. X og Y ásarnir eru aðallega ábyrgir fyrir hröðum sléttum hreyfingum, þannig að þeir nota venjulega belti til að keyra hreyfingu og sléttar stangir eða línulegar stýribrautir til leiðsagnar. Z-ásinn er ábyrgur fyrir lóðréttum lyftingum og gæti þurft að styðja við rúmið, pallinn eða grindina, svo hann notar oft blýskrúfu eða kúluskrúfu.

Fyrir venjulega DIY 3D prentara og borðtölvu FDM prentara er T8 blýskrúfa einföld, á viðráðanlegu verði og nægir fyrir mörg Z-ás lyftiforrit.

Fyrir meðalstóra og stóra þrívíddarprentara, þung upphituð rúm, langa-högg Z-ása, iðnaðarprentunarbúnað eða CNC/3D prentara blendingavélar, getur kúluskrúfa veitt betri hleðslugetu, mýkri hreyfingu og stöðugri langtíma-virkni.

Þegar þú velur kúluskrúfu fyrir Z-ás þrívíddarprentara er ekki nóg að bera aðeins saman verð eða þvermál. Rétt kúluskrúfa ætti að passa við raunverulega uppbyggingu vélarinnar.

Hentugur Z-áskúluskrúfaætti að velja út frá:

• Álag á Z-ás
• stærð prentara
• þvermál kúluskrúfa
• kúluskrúfleiða
• gerð kúluhnetu
• heildarlengd og áhrifaríkt högg
• vinnsla kúluskrúfa enda
• kúluskrúfa stuðningseining og tengi
• línulegt stýrikerfi
• einn eða tvöfaldur Z-ás hönnun

Fyrir lítinn og léttan DIY prentara gæti blýskrúfa nú þegar verið nóg. Ef Z-ásinn þarf að bera þyngri pall, veita mýkri lyftingu eða vinna í iðnaðarvél, verður kúluskrúfa hentugri kostur.

Hægri kúluskrúfan er ekki alltaf sú stærsta. Það er sá sem passar við kröfur prentarans álag, högg, uppsetningarrými og hreyfingar.

Hafðu samband núna

Tengdar greinar:

1.Ball Screw 3D Printer Guide: Hvenær ættir þú að nota kúluskrúfur í 3D prentara?

2.Hvað eru línulegar teinar fyrir 3D prentun?

3. Eru línulegir leiðsögumenn raunverulega betri en V-hjól eða stangarkerfi fyrir þrívíddarprentara?

4.Línulegar teinar vs línulegar stangir: Hvaða hreyfikerfi er betra fyrir CNC og 3D prentara?

Netfang:export@dlybearing.com

←Aftur á bloggið