Corexy 3D -принтеры: как они работают и почему они популярны

Технология 3D-печати продолжает развиваться, и принтеры CoreXY становятся всё более популярными среди энтузиастов. Это не просто 3D-принтеры — они используют продуманную систему движения, отличную от стандартных декартовых принтеров. Волшебство принтеров CoreXY заключается в их ременной передаче, которая перемещает печатающую головку совершенно иначе. Если вам интересно, почему эти принтеры дают лучшие результаты или почему так много людей переходят на них, в этой статье мы расскажем, как они работают и что в них особенного.

Что такое 3D-принтер CoreXY?

CoreXY это особый стиль дизайна для 3D-принтеры В нём используется уникальная система ремней для перемещения печатающей головки. В отличие от типичных декартовых принтеров с двигателем на каждую ось, принтеры CoreXY используют два стационарных двигателя, работающих совместно для управления осями X и Y. Это различие в конструкции обеспечивает механическое преимущество, влияющее на скорость и качество печати.

Самое существенное различие между системами CoreXY и декартовыми системами заключается в том, как они обрабатывают движение. В декартовых принтерах двигатели физически движутся вместе как минимум с одной из осей, что увеличивает вес и ограничивает производительность. В принтерах CoreXY двигатели стационарно закреплены на раме и передают движение через ремни, перемещая печатающую головку. Это, казалось бы, незначительное изменение в философии конструкции приводит к разной производительности, о которой мы поговорим в следующих разделах.

Как работают 3D-принтеры CoreXY: объяснение механики

Конструкция CoreXY далека от механики традиционного 3D-принтера. Система основана на четырёх основных компонентах, взаимодействие которых обеспечивает точное и быстрое перемещение с минимальной вибрацией.

Фиксированные двигатели: стационарный источник энергии

Принтеры CoreXY используют два шаговых двигателя моторы для управления всеми горизонтальными перемещениями печатающей головки. В отличие от обычных принтеров, где двигатели должны двигаться вместе с осями, двигатели CoreXY закреплены на раме принтера — обычно в задних углах или за устройством. Эта неподвижность — ключевое преимущество CoreXY: вес двигателей не влияет на движение печатающей головки, что позволяет увеличить скорость печати при снижении уровня вибрации.

Все двигатели соединены с системой через зубчатый шкив, который обеспечивает натяжение зубчатых ремней. Эти двигатели получают управляемые электрические импульсы от платы управления принтера, благодаря чему возможно перемещение всего на 0,01 мм или менее.

Система H-образных ремней: механизм передачи усилия

Конфигурация ремней принтеров CoreXY — это великолепное инженерное решение. Два линейных зубчатых ремня — чаще всего стекловолокно-армированная резина с равномерно расположенными зубцами, пропущенная через набор шкивов по схеме, которая, если смотреть сверху, напоминает букву «Н» или «квадратный знак бесконечности».

Каждый пояс следует по тщательно спланированному маршруту:

• От одного шкива двигателя к натяжному шкиву на противоположном углу
• Через каретку печатающей головки, где она крепится или проходит через
• Вокруг другого набора натяжных роликов
• Возвращаемся ко второму двигателю.

Траектории движения ремней пересекаются, но никогда не соприкасаются, поэтому в этой системе натяжение от двух двигателей напрямую преобразуется в движение каретки. Натяжные шкивы — гладкие или зубчатые, не приводящие в движение двигатели, — направляют ремни по кривым, поддерживая необходимое натяжение по всей системе.

Координированное двигательное действие: метод многонаправленного управления

Истинное совершенство CoreXY становится очевидным в том, как простое вращение двигателя обеспечивает точное управление направлением:

Движение по оси X: Когда оба двигателя вращаются в одном направлении с одинаковой скоростью, печатающая головка движется исключительно вдоль оси X.Это происходит потому, что противодействующие силы в направлении Y компенсируют друг друга, в то время как силы X объединяются, создавая движение.

Движение по оси Y: Когда двигатели вращаются в противоположных направлениях с одинаковой скоростью, печатающая головка движется исключительно по оси Y. В этом случае силы по оси X компенсируются, а силы по оси Y действуют одновременно.

Диагональное движение: Изменяя относительную скорость двух двигателей, принтер может перемещать печатающую головку в любом направлении по рабочей платформе. Эта система координат позволяет создавать плавные изгибы и сложные узоры с исключительной точностью.

Стационарная печатная платформа: повышение стабильности

Большинство принтеров CoreXY оснащены печатной платформой, которая перемещается только по вертикали (по оси Z) и остается полностью неподвижной при перемещении по осям X и Y. Такой выбор конструкции обеспечивает значительные преимущества:

Стационарный стол минимизирует движущуюся массу, что снижает вибрацию и инерцию во время печати. ​​По мере увеличения размера отпечатков увеличивается вес стола, что в конструкциях с подвижным столом может повлиять на качество печати. ​​Благодаря горизонтальному положению стола принтеры CoreXY обеспечивают стабильную производительность на протяжении всего задания печати.

Ось Z обычно работает через отдельную систему из одного-четырех шаговых двигателей, которые приводят в движение ходовые винты или ремни для подъема или опускания стола между слоями, совершенно независимо от механизма CoreXY, отвечающего за горизонтальное перемещение.

Почему 3D-принтеры CoreXY популярны: преимущества и выгоды

Уникальная механическая конструкция принтеров CoreXY создает ряд практических преимуществ, которые объясняют их растущую популярность среди любителей 3D-печати.

Более быстрая печать без ущерба качеству

Принтеры CoreXY достигают более высокой скорости печати, поскольку их печатающие головки оснащены только необходимыми компонентами, а не двигателями. Эта лёгкая конструкция может быстро разгоняться и менять направление, избегая проблем с инерцией, характерных для более тяжёлых систем.

Благодаря двигателям, закреплённым на раме, принтеры CoreXY могут поддерживать точность даже на скоростях, которые могли бы вызвать проблемы с качеством печати в принтерах других конструкций. Это преимущество в скорости делает системы CoreXY особенно ценными для пользователей, которым необходимо быстро печатать отпечатки без ущерба для качества.

Более чистые углы и более гладкие поверхности на всех скоростях

Облегченная портальная система принтеров CoreXY снижает вибрацию во время печати. ​​Меньшая подвижная масса означает меньший импульс, необходимый для изменения направления, что обеспечивает более четкие углы и более гладкие поверхности готового отпечатка.

Фиксированное положение двигателя также устраняет вибрации, возникающие при движении каретки. При правильном натяжении ремня принтеры CoreXY обеспечивают исключительно плавную печать даже на скоростях, на которых у других принтеров могут наблюдаться видимые дефекты.

Идеально подходит для АБС и других материалов, склонных к деформации

Архитектура CoreXY естественным образом обеспечивает полную герметичность печатаемого пространства, поскольку двигатели расположены по углам рамы или сзади. Это делает принтеры CoreXY идеальными для печатные материалы нравиться АБС, поликарбонат или нейлон, требующие стабильных повышенных температур.

Большие объемы строительства на меньшей площади

Многие модели принтеров CoreXY обеспечивают впечатляющие объёмы печати при компактных внешних размерах. Система ремней позволяет печатающей головке достигать всей рамы, минимизируя неиспользуемое пространство, что делает эти принтеры популярными для пользователей с ограниченным рабочим пространством, которым, тем не менее, требуется высокая производительность печати.

Стабильная точность по всей области печати

Принтеры CoreXY обычно имеют жесткую конструкцию рамы, которая равномерно распределяет усилия и препятствует изгибу при быстрых движениях.Такая структурная стабильность обеспечивает постоянную производительность по всему объему печати, сохраняя качество отпечатков снизу доверху и от центра до краев.

Применение 3D-принтеров CoreXY

Преимущества Принтеры CoreXY делают их ценными инструментами в ряде ключевых приложений, что еще раз объясняет их растущую популярность.

Несколько итераций дизайна за один рабочий день

Дизайнеры и инженеры используют принтеры CoreXY для быстрой реализации концепций дизайна. Преимущество в скорости позволяет командам тестировать несколько версий прототипа за то же время, что и на более медленных машинах, где потребовалось бы всего одна-две итерации. Высокая точность этих принтеров гарантирует, что прототипы точно соответствуют предполагаемому конечному продукту, что делает их незаменимыми инструментами в процессе разработки продукта.

Мелкосерийное производство без затрат на оснастку

Принтеры CoreXY отлично подходят для производства небольших партий функциональных деталей для непосредственного использования. Благодаря стабильной точности они подходят для производства компонентов с жёсткими допусками. Многие малые предприятия используют принтеры CoreXY в качестве альтернативы традиционным методам производства при небольших партиях, считая их экономичными для партий, слишком малых для литья под давлением, но слишком больших для ручного производства.

Изготовленные на заказ кронштейны сервоприводов и редукторные узлы

Робототехника выигрывает от способности принтеров CoreXY производить точные структурные компоненты. На принтерах CoreXY обычно печатают кронштейны, зубчатые передачи и специализированные приспособления, где точность размеров напрямую влияет на характеристики готового робота. Возможность печати материалами с повышенной прочностью и термостойкостью делает эти принтеры особенно ценными для печати функциональных деталей роботов.

Настольное изготовление моделей выставочного качества

Сообщество любителей 3D-печати, особенно опытные производители, стремящиеся к более высокой производительности, высоко оценили модели CoreXY. Энтузиасты ценят возможность печатать сложные модели с высокой детализацией и гладкими поверхностями. Принтеры CoreXY обеспечивают результаты, удовлетворяющие взыскательных мастеров, стремящихся к профессиональному качеству печати в домашних условиях, будь то декоративные изделия, функциональные предметы домашнего обихода или механические проекты.

Почувствуйте разницу с 3D-принтером CoreXY!

3D-принтеры CoreXY обеспечивают лидирующую в отрасли производительность благодаря инновационной технологии ременного привода. Благодаря фиксированным двигателям и синхронизированному ремню, эти принтеры способны печатать быстрее и качественнее по сравнению с предыдущими моделями. Эти механические преимущества напрямую переходят в реальные преимущества: более гладкие отпечатки, увеличенные объёмы печати и возможность работы со сложными материалами. Принтеры CoreXY обеспечивают производительность, отвечающую современным требованиям к 3D-печати, будь то быстрое прототипирование, мелкосерийное производство или любительское применение.