Como os atuadores lineares e os sistemas de movimento são usados ​​na indústria moderna de impressão 3D

Jul 05, 2023

Sucintamente, cada um dos sistemas de movimento das impressoras 3D discutidos tem suas vantagens sobre o outro e, em muitos casos, é necessária uma combinação para projetar a interação dos componentes mecânicos no espaço de impressão.

Adam Smith | Automações progressivas

Os atuadores lineares elétricos são componentes críticos em impressoras 3D e ajudam a obter peças da cabeça de impressão com precisão. Com o advento da impressão 3D, sua aplicação tem sido crucial para proporcionar o movimento axial com alta precisão. O movimento linear para uma impressora 3D é necessário para fornecer um movimento suave, uniforme e nivelado da carga para suas posições designadas. O design das máquinas de impressão 3D apresenta muitos componentes e deve ser posicionado com precisão para reproduzir uma imagem do mundo real a partir de mídia digital. Os atuadores lineares são componentes críticos que fazem as unidades de movimento mecânico destinadas a criar um movimento de alta precisão do cabeçote de impressão. Para mover a cabeça de impressão no espaço 3D durante a impressão, o posicionamento e configuração cuidadosos dos componentes de impressão são indispensáveis. Os atuadores de movimento linear são necessários, pois fornecem tempo de resposta rápido aos comandos, melhorando assim o tempo de produção e as capacidades de impressão.

Outro componente crítico das impressoras 3D destinadas ao movimento são os acionamentos por correia. Os acionamentos por correia são conectados a um motor rotativo que move a correia em uma direção e velocidade específicas. Quando as correias giram, elas movem os componentes de impressão com elas para sua posição e ângulo designados no espaço de impressão 3D. Os acionamentos por correia são recomendados, pois são mais baratos de projetar e construir. Eles também são mais adequados para longas distâncias no espaço de impressão. Eles exigem manutenção relativamente baixa, especialmente em relação à lubrificação e minimizando o atrito ao longo de suas juntas móveis. Eles se integram facilmente à estrutura da máquina. No entanto, as correias podem se estender ou afrouxar com o tempo e comprometer os requisitos de precisão da impressora. Portanto, eles exigem inspeções regulares quanto a danos e resistência à tração para manter as impressoras nas melhores condições de desempenho. Os sistemas de acionamento por correia são mais silenciosos e requerem menos energia para operar.

Os parafusos também são usados ​​em sistemas de movimento de máquinas de impressão 3D. Os parafusos são recomendados em áreas de alta precisão da máquina de impressão. Um sistema de movimento de parafuso apresenta um motor rotativo e um eixo linear, tipicamente um parafuso de esfera ou parafuso de avanço. Quando o motor é acionado em velocidades variadas, dependendo da necessidade, a carga útil presa ao fuso se afasta ou se aproxima do motor rotativo. Para o parafuso de avanço, que é relativamente ineficiente em comparação com o fuso de esferas, tem uma precisão menor do que o fuso de esferas. Sempre que um sistema de movimento de parafuso perde energia, o sistema fica preso, ao contrário de um sistema de correia que pode ser alterado manualmente. Os sistemas de parafuso travam o ritmo quando perdem energia e são tipicamente mais ruidosos do que os acionamentos por correia devido ao atrito entre suas partes móveis. Os parafusos podem, no entanto, suportar mais peso do que os acionamentos por correia devido à vantagem mecânica e materiais compostos mais fortes. Os fusos de esferas são projetados para usar menos energia e serem mais eficientes do que os fusos de avanço. Parafusos exigem precisão até na sua instalação, além de necessitarem de mais manutenção, pois geram muito atrito. As impressoras que usam sistemas de movimento de parafuso são mais ruidosas, especialmente em rendimentos mais altos do que no movimento da correia, devido à intensificação da rotação e do movimento da carga útil no eixo.

Sucintamente, cada um dos sistemas de movimento das impressoras 3D discutidos tem suas vantagens sobre o outro e, em muitos casos, é necessária uma combinação para projetar a interação dos componentes mecânicos no espaço de impressão.

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