Comment les actionneurs linéaires et les systèmes de mouvement sont utilisés dans l'industrie de l'impression 3D moderne

Sep 29, 2023

En bref, chacun des systèmes de mouvement des imprimantes 3D discutés a ses avantages par rapport à l'autre, et dans de nombreux cas, une combinaison est nécessaire pour concevoir l'interaction des composants mécaniques dans l'espace d'impression.

Adam Smith | Automatisations progressives

Les actionneurs linéaires électriques sont des composants essentiels des imprimantes 3D, et ils aident à faire venir les pièces de la tête d'impression avec une précision extrême. Avec l'avènement de l'impression 3D, leur application a été cruciale pour fournir le mouvement axial avec une grande précision. Le mouvement linéaire d'une imprimante 3D est nécessaire pour fournir un mouvement fluide, régulier et nivelé de la charge utile vers ses positions désignées. La conception des machines d'impression 3D comporte de nombreux composants et doit être positionnée avec précision pour reproduire une image du monde réel à partir d'un support numérique. Les actionneurs linéaires sont des composants essentiels qui rendent les unités de mouvement mécanique destinées à créer un mouvement de haute précision de la tête d'impression. Pour déplacer la tête d'impression dans l'espace 3D pendant l'impression, un positionnement et une configuration minutieux des composants d'impression sont indispensables. Les actionneurs de mouvement linéaire sont nécessaires car ils fournissent un temps de réponse rapide aux commandes, améliorant ainsi le temps de traitement et les capacités d'impression.

Les entraînements par courroie sont un autre composant essentiel des imprimantes 3D destinées au mouvement. Les entraînements par courroie sont attachés à un moteur rotatif qui déplace la courroie dans une direction et une vitesse particulières. Lorsque les courroies tournent, elles déplacent les composants d'impression avec elles vers leur position et leur angle désignés dans l'espace d'impression 3D. Les entraînements par courroie sont recommandés car ils sont moins coûteux à concevoir et à construire. Ils sont également mieux adaptés aux longues distances dans l'espace d'impression. Ils nécessitent un entretien relativement faible, notamment en ce qui concerne la lubrification et la minimisation des frottements le long de ses articulations mobiles. Ils s'intègrent facilement à la structure de la machine. Cependant, les entraînements par courroie peuvent s'allonger ou se desserrer avec le temps et compromettre les exigences de précision de l'imprimante. Par conséquent, ils nécessitent des inspections régulières des dommages et de la résistance à la traction pour maintenir les imprimantes dans des conditions optimales de performance. Les systèmes d'entraînement par courroie sont plus silencieux et nécessitent moins d'énergie pour fonctionner.

Les vis sont également utilisées dans les systèmes de mouvement des machines d'impression 3D. Les vis sont recommandées dans les zones de haute précision de la machine d'impression. Un système de mouvement à vis comprend un moteur rotatif et une broche linéaire, généralement une vis à billes ou une vis mère. Lorsque le moteur est mis en mouvement à des vitesses variables selon les besoins, la charge utile attachée à la broche s'éloigne ou se rapproche du moteur rotatif. Pour la vis mère, qui est relativement peu efficace par rapport à la vis à billes, la précision est inférieure à la vis à billes. Chaque fois qu'un système de mouvement à vis perd de la puissance, le système est bloqué, contrairement à un système à courroie qui peut être modifié manuellement. Les systèmes à vis ralentissent le rythme lorsqu'ils perdent de la puissance et ils sont généralement plus bruyants que les entraînements par courroie en raison du frottement entre ses pièces mobiles. Les vis peuvent cependant supporter plus de poids que les entraînements par courroie en raison de l'avantage mécanique et des matériaux composites plus résistants. Les vis à billes sont conçues pour utiliser moins d'énergie et pour être plus efficaces que les vis-mères. Les vis demandent de la précision même dans leur installation, et elles nécessitent plus d'entretien car elles génèrent beaucoup de frottements. Les imprimantes utilisant des systèmes de mouvement à vis sont plus bruyantes, en particulier à un débit plus élevé que le mouvement de la courroie, en raison de la rotation et du mouvement intensifiés de la charge utile sur la broche.

En bref, chacun des systèmes de mouvement des imprimantes 3D discutés a ses avantages par rapport à l'autre, et dans de nombreux cas, une combinaison est nécessaire pour concevoir l'interaction des composants mécaniques dans l'espace d'impression.

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