Estructura de impresora 3D FDM

FDM (modelado por deposición fundida) en impresión 3D es un proceso de fabricación por deposición fundida (FDM) desarrollado por el académico estadounidense Scott Crump en 1988.

Los materiales FDM son generalmente materiales termoplásticos, como cera, ABS, nailon, etc., que se suministran en forma de filamento. El material se calienta y se funde en la boquilla. La boquilla se mueve a lo largo del contorno de la sección transversal de la pieza y la trayectoria de llenado y, al mismo tiempo, extruye el material fundido, el material se solidifica rápidamente y se condensa con el material circundante.

Ventajas de la impresión 3D FDM:

1. Debido a la estructura y operación simples del sistema de cabezal de extrusión de fusión en caliente, el costo de mantenimiento es bajo y el sistema es seguro de operar;
2. La velocidad de moldeo es lenta y los productos producidos mediante el método de deposición fundida no necesitan el raspador en el SLA para procesar este proceso;
3. Los prototipos de piezas formados con cera se pueden utilizar directamente para la fundición a la cera perdida;
4. Puede formar piezas de cualquier grado de complejidad y, a menudo, se utiliza para formar piezas con cavidades y agujeros muy complicados;
5. No hay cambios químicos en la materia prima durante el proceso de moldeo y la deformación de la pieza es pequeña;
6. Alta tasa de utilización de materia prima y larga vida útil del material.

La estructura de las impresoras 3d FDM se clasifica según el modo de movimiento de cada eje, las cuales se pueden dividir en los siguientes modelos: RepRap, I3, DELTA, UM, MB, Core XY, la siguiente es una introducción detallada.

1）RepRap

Las impresoras RepRap parecen bastante complicadas, porque la intención original del diseñador es hacer que la máquina se copie a sí misma, por lo que se espera que cada componente pueda obtenerse mediante impresión 3D. Por lo tanto, se diseña el soporte de una estructura de marco de varilla pulida. En términos de viabilidad, este tipo de estructura de marco requiere en primer lugar un alto ajuste de montaje; en segundo lugar, se exponen los componentes principales, incluida la placa de circuito. Debido a la estabilidad de la estructura cuadrada y la dificultad de ajuste, el RepRap de segunda generación se cambió a una estructura de marco triangular.

2）I3

La estructura de la impresora 3D I3 también se conoce como arquitectura de pórtico. Esta estructura es relativamente clásica. Tiene su origen en el creador de la impresora 3D FDM: RepRap. Debido a su estructura simple, fácil de manejar y actualización y mantenimiento de hardware abiertos, es el modelo favorito de los principales aficionados. Las características de impresión 3D de la máquina I3, la impresión en el eje Y se realiza mediante el movimiento frontal y posterior de la plataforma, y ​​la impresión en el eje X se realiza mediante el motor que impulsa la boquilla para moverse hacia la izquierda y hacia la derecha. La característica de la estructura i3 es que el movimiento del eje Z es muy estable. Este tipo de modelo debe prestar atención a la estabilidad del marco, por lo que generalmente no es demasiado grande y el modelo impreso temblará cuando sea grande.

3）DELTA

Delta también se llama delta. También llamado brazo paralelo. Esta estructura fue inventada por primera vez en la década de 1980 por el profesor Reymond Clavel del Instituto Tecnológico de Lausana (EPFL) en Suiza. El manipulador paralelo Delta es una estructura mecánica que controla el movimiento del objetivo en los ejes X, Y y Z a través de una serie de paralelogramos interconectados. Al mismo costo, el uso del tipo incremental puede diseñar una impresora 3D de mayor tamaño de impresión. La estructura de enlace de tres ejes lo hace más eficiente y rápido. Además, las impresoras 3D Delta también tienen la capacidad de adaptarse a espacios reducidos y trabajar de forma eficaz en ellos. La estructura es relativamente simple y el efecto de imprimir superficies curvas es bueno. En los últimos años se ha utilizado ampliamente.

La impresora 3D Delta es una mini impresora 3D de escritorio. Usarlo equivale a mover el manipulador paralelo industrial al escritorio de un hogar común. Podemos evitar el alto costo de comprar impresoras 3D de calidad profesional y lograr la impresión 3D garantizando precisión y velocidad. Pero el modelo DELTA es propenso a tener problemas al imprimir rectángulos. Baja utilización del espacio.

4）UM

La estructura de la impresora UM 3D se materializa principalmente en el cabezal de impresión. Adopta una estructura cruzada. El motor de expansión no está en el extremo de la boquilla. Puede reemplazar eficazmente el peso del cabezal de impresión 3D y aumentar la tasa de utilización del espacio interno. Los dos ejes ópticos están fijos. Debido a que esta estructura es de doble eje óptico, es más problemático reemplazar algunos accesorios y es relativamente difícil de ensamblar.

5） MB

La estructura de la impresora 3D MB se materializa principalmente en el hecho de que el motor de extrusión generalmente se instala junto a la boquilla, el filamento se alimenta en distancias cortas y los componentes de extrusión son transportados por un doble cojinete óptico. El movimiento en la dirección X generalmente es impulsado por el motor para accionar la correa síncrona, y los dos lados se mueven juntos a través de la transmisión por correa. Una estructura de este tipo es relativamente aceptable para la alimentación de filamentos y la estabilidad de la impresión 3D, pero debido a la transmisión por correa de distribución del eje X, limitará la velocidad de impresión de la impresora 3D. Si la velocidad de impresión es demasiado rápida, puede provocar una pérdida de paso. Además, la estructura extruida del motor aumentará el peso de los componentes. Se debe prestar atención a la sustitución de consumibles y a las operaciones de mantenimiento para evitar la deformación de los dos ejes ópticos.

6）Núcleo XY

La diferencia entre la estructura de la impresora Core XY 3D y MB, UM y otras estructuras es su modo de transmisión. La característica más importante de Core XY es que sus motores X e Y funcionan juntos y su correa de distribución se puede colocar debajo de diferentes ruedas de distribución. Forme una variedad de diferentes métodos de bobinado. Debido al movimiento coordinado de los dos motores, la fuerza impulsada por el motor es mayor que la fuerza de un solo motor, lo que reducirá el peso de un motor en la dirección XY y mejorará la precisión. Esta estructura tiene alta precisión de impresión, alta velocidad y alta utilización del espacio de ensamblaje. Es relativamente complejo, requiere un gran número de piezas de montaje y tiene un número relativamente grande de ruedas síncronas o cojinetes de correa adaptadora.

Cada modelo tiene sus propias características. Con el desarrollo de los tiempos, la gente cree que varios modelos pueden aprovechar sus ventajas y evitar desventajas, brindando así más felicidad a los entusiastas de la impresión 3D.