1. कार्टेशियन-XY-हेड

कार्टेशियन-XY-हेड गैन्ट्री सिस्टम एक प्रकार का मोशन कंट्रोल सिस्टम है जो आमतौर पर 3D प्रिंटर (और कई अन्य प्रकार की CNC मशीनों) में उपयोग किया जाता है। इस संरचना में प्रिंटहेड या एक्सट्रूडर को गैन्ट्री के X-अक्ष के अनुदिश घुमाया जाता है और Y-अक्ष को घुमाने के लिए पूरी गैन्ट्री को घुमाया जाता है। इसमें Y-अक्ष पर अधिक भार को घुमाना शामिल हो सकता है, जिससे मशीन में कंपन का खतरा बढ़ जाता है, खासकर उच्च त्वरण के दौरान।

इस तरह के गैन्ट्री सिस्टम में, प्रिंट बेड स्थिर होता है और प्रिंटहेड या एक्सट्रूडर दो लंबवत अक्षों के साथ चलता है, जो आमतौर पर रीसर्क्युलेटिंग बॉल लीनियर बेयरिंग वाले ग्राउंड शाफ्ट पर चलता है। अधिक कीमत वाले संस्करणों में अक्सर गाइड के रूप में बाहरी रूप से वी-ग्रूव्ड रोलर बेयरिंग के साथ वी रेल का उपयोग किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप बेयरिंग का घिसाव कम होता है। X अक्ष को आमतौर पर इस प्रकार परिभाषित किया जाता है:एक्रोसमशीन के रूप में, जबकि Y अक्ष उन्मुख हैपीछे/आगेडिवाइस के सापेक्ष। Z अक्ष प्रिंटहेड या एक्सट्रूडर की ऊर्ध्वाधर ऊंचाई को निर्धारित करता है और गैन्ट्री की X गति पर निर्भर करता है।

कार्टेशियन-XY गैन्ट्री सिस्टम सरल और निर्माण एवं संचालन में आसान होते हैं। ये अच्छी परिशुद्धता और दोहराव क्षमता प्रदान करते हैं, जिससे प्रिंटहेड की उच्च परिशुद्धता स्थिति निर्धारण संभव हो पाता है। हालांकि, गति और त्वरण के मामले में इनकी कुछ सीमाएँ हैं और कुछ मामलों में इनमें कठोरता की कमी हो सकती है।

2. अल्टीमेकर-शैली क्रॉस

अल्टीमेकर शैली का क्रॉस्ड गैन्ट्री सिस्टम एक यांत्रिक संरचना और अक्ष गति प्रणाली है जिसका उपयोग 3D प्रिंटिंग में कम ही होता है। इसमें दो समानांतर गैन्ट्री होती हैं जो प्रिंटहेड या एक्सट्रूडर को X और Y अक्षों पर स्थिर करती हैं। ये गैन्ट्री एक क्रॉसबार से जुड़ी होती हैं, जो कठोरता को साझा करके दोनों अक्षों पर गति को स्थिर करने का काम करती है। Z-अक्ष की गति आमतौर पर इन्हीं दो अक्षों पर होती है, न कि ऊपर-नीचे होने वाले प्रिंट बेड पर।

इस प्रणाली में, प्रिंट बेड आमतौर पर स्थिर और सुरक्षित रहता है। प्रिंटहेड या एक्सट्रूडर X और Y दोनों अक्षों पर गति करता है। ये स्टेपर मोटरों द्वारा संचालित होते हैं जो दांतेदार बेल्ट के माध्यम से गति संचारित करते हैं। दोनों गैन्ट्री एक साथ गति कर सकती हैं। इससे सुचारू वक्रता और प्रिंटिंग प्रक्रियाओं के बीच झटके रहित गति संभव होती है, क्योंकि दिशा में अचानक परिवर्तन कम से कम होते हैं। यह तकनीक प्रिंटिंग के दौरान अच्छी स्थिरता भी प्रदान करती है, जिससे मुद्रित उत्पादों की गुणवत्ता बेहतर होती है।

यह डिज़ाइन सरल डिज़ाइनों की तुलना में अधिक जटिल है और इसके सेटअप और कैलिब्रेशन में अधिक मेहनत लगती है। बेल्ट ड्राइव के लिए सटीक और दोहराव योग्य गति सुनिश्चित करने के लिए बहुत अच्छे संरेखण की आवश्यकता होती है, इसलिए यह समस्या विशेष रूप से बढ़ जाती है। कुछ उपयोगकर्ताओं को प्रिंटिंग के दौरान समायोजन करने के लिए प्रिंट बेड तक पहुँचने में कठिनाई भी होती है, क्योंकि प्रिंटिंग के दौरान दो गैन्ट्री कभी-कभी पहुँच को अवरुद्ध कर देती हैं।

3. कोरएक्सवाई

कोरएक्सवाई गैन्ट्री सिस्टम एक ऐसी संरचना है जिसका उपयोग 3डी प्रिंटर डिज़ाइन में किया जाता है। इसमें X और Y अक्षों को चलाने के लिए स्थिर स्टेपर मोटर लगे होते हैं। इससे Y-अक्ष की गति के दौरान गैन्ट्री में गतिमान द्रव्यमान कम हो जाता है, क्योंकि Y-अक्ष ड्राइव स्थिर रहता है। इससे प्रिंटहेड की गति अधिक तेज़ और सटीक हो जाती है, जिससे उच्च गुणवत्ता वाले प्रिंट प्राप्त होते हैं।

कोरएक्सवाई प्रणाली पुलियों और पुनर्संचारी (लूप) बेल्टों की एक श्रृंखला का उपयोग करके काम करती है, जिन्हें इस प्रकार व्यवस्थित किया जाता है कि ड्राइव बेल्ट सिस्टम के केंद्र में एक दूसरे को पार करती हैं। दांतेदार बेल्टों को चलाने से प्रिंटहेड कम जड़त्व के साथ एक्स और वाई दोनों दिशाओं में चलता है।

कम द्रव्यमान स्थानांतरित करने से गैन्ट्री संरचना हल्की हो जाती है। उच्च त्वरण क्षणों में प्रतिरोध करने के लिए कम गतिशील द्रव्यमान होता है। यह प्रणाली अन्य प्रणालियों की तुलना में बेल्ट तनाव और स्लाइड की स्थिति के प्रति अधिक संवेदनशील है और इसे स्थापित करना और अंशांकित करना जटिल हो सकता है। त्वरण क्षमता को सेटअप संबंधी समस्याओं से अधिक महत्वपूर्ण माना जाता है, इसलिए यह प्रणाली उन्नत श्रेणी के कुछ उपयोगकर्ताओं के बीच लोकप्रिय है।

4. i3-शैली कार्टेशियन-XZ-हेड

i3-शैली का कार्टेशियन-XZ-हेड 3D प्रिंटर डिज़ाइन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इस तकनीक में, प्रिंट प्लेटफॉर्म को ऊपर और नीचे किया जाता है (Z-अक्ष गति), जबकि प्रिंटहेड को X और Y अक्षों के लिए गैन्ट्री पर अलग से ले जाया जाता है। एक्सट्रूडर एक कैरिज पर लगा होता है जो सटीक रूप से ग्राउंड किए गए शाफ्ट पर X और Y अक्षों के साथ चलता है, जिसमें रीसर्कुलेटिंग बॉल बुश का उपयोग किया जाता है। बड़े और महंगे मशीनों में, रेल V आकार में हो सकती हैं, जिन पर रोलर बेयरिंग लगे होते हैं।

यह डिज़ाइन सरल और निर्माण में आसान है, इसलिए यह घरेलू/शौकिया 3D प्रिंटरों के लिए एक लोकप्रिय विकल्प है। यह छोटी मशीनों में अच्छी सटीकता और परिशुद्धता प्रदान करता है, लेकिन आमतौर पर, अपेक्षाकृत कम कठोरता और उच्च जड़त्व के कारण त्वरण और दिशा परिवर्तन में संयम की आवश्यकता होती है।

इस डिज़ाइन की मुख्य कमी यह है कि इसमें समतल सतह बनाए रखना और परतों की मोटाई में एकरूपता प्राप्त करना बहुत मुश्किल हो सकता है। अन्य उच्च-मूल्य वाले 3D प्रिंटर डिज़ाइनों की तुलना में इसकी कम कठोरता, उच्च अक्ष गति/त्वरण पर काफी महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकती है।

5. एच-बॉट

एच-बॉट एक गैन्ट्री सिस्टम है जिसका उपयोग कुछ 3डी प्रिंटर में किया जाता है। यह बेल्ट ड्राइव और लीनियर रेल का उपयोग करता है, जिसका लेआउट कोरएक्सवाई सिस्टम के समान है, जिसमें एक्स और वाई अक्षों को चलाने के लिए स्थिर मोटरें होती हैं।

X और Y अक्षों के लिए दो बेल्ट मिलकर "H" का आकार बनाते हैं। एक बेल्ट प्रिंटहेड से जुड़ा होता है और Y अक्ष के अनुदिश चलता है। दूसरा बेल्ट गैन्ट्री के दूसरे सिरे से जुड़ा होता है और X अक्ष के अनुदिश चलता है। प्रिंटहेड एक Z ड्राइव पर टिका होता है जो दो मुख्य अक्ष रेलों के अनुदिश चलता है।

एच-बॉट का लेआउट अन्य 3डी प्रिंटर डिज़ाइनों की तुलना में अधिक स्थिर और मजबूत हो सकता है, जिससे उच्च गुणवत्ता वाले प्रिंट परिणाम प्राप्त होते हैं। स्थिर मोटरें सिस्टम की जड़ता को कम करती हैं, जिससे उच्च त्वरण संभव होता है और अच्छी स्थिरता के लिए कम कठोरता की आवश्यकता होती है।

एच-बॉट डिज़ाइन को स्थापित करना जटिल है और कैलिब्रेट करना मुश्किल है, साथ ही इसमें अधिक रखरखाव की आवश्यकता होती है। बेल्ट में थोड़ी सी भी ढील आने पर XY परिशुद्धता काफी हद तक प्रभावित होती है, जो रखरखाव में एक विशेष समस्या है क्योंकि बेल्ट खिंच सकती हैं। हालांकि, उचित रखरखाव होने पर, एच-बॉट एक प्रभावी गैन्ट्री सिस्टम है जो उच्च गुणवत्ता और उच्च गति प्रदान करने में सक्षम है।