1. Kartezyen-XY-Baş

Kartezyen-XY kafalı gantry sistemi, 3B yazıcılarda (ve diğer birçok CNC makinesinde) yaygın olarak kullanılan bir hareket kontrol sistemi türüdür. Bu yapı yaklaşımı, baskı kafasını veya ekstrüderi gantry'nin X ekseni boyunca hareket ettirir ve tüm gantry'yi hareket ettirerek Y eksenini de hareket ettirir. Bu, Y ekseninde büyük bir kütlenin hareket ettirilmesini gerektirebilir ve özellikle yüksek ivmeli manevralar sırasında makine titreşimi riskini artırabilir.

Bu tür bir portal sisteminde, baskı yatağı sabittir ve baskı kafası veya ekstrüder, genellikle bilyalı doğrusal yataklara sahip zemin şaftları üzerinde hareket ederek iki dik eksen boyunca hareket eder. Daha yüksek fiyatlı versiyonlarda genellikle kılavuz olarak harici V oluklu makaralı yataklara sahip V rayları kullanılır ve bu da yatak aşınmasını azaltır. X ekseni genellikle şu şekilde tanımlanır:akrosmakine, Y ekseni ise yönlendirilmişgeri/ileriCihaza göre. Z ekseni, baskı kafasının veya ekstrüderin dikey yüksekliğini konumlandırır ve gantry'nin X hareketi üzerinde taşınır.

Kartezyen-XY gantry sistemleri basit ve kurulumu ve kullanımı kolaydır. Ayrıca, iyi hassasiyet ve tekrarlanabilirlik sağlayarak baskı kafasının yüksek hassasiyetle konumlandırılmasına olanak tanırlar. Ancak, hız ve ivme açısından sınırlamaları vardır ve bazı açılardan sertlikten yoksun olabilirler.

2. Ultimaker Tarzı Çapraz

Ultimaker tarzı çapraz köprü sistemi, 3B baskıda daha az kullanılan mekanik bir yapı ve eksen hareket sistemidir. Baskı kafasını veya ekstrüderi X ve Y eksenleri boyunca konumlandıran iki paralel köprüden oluşur. Köprüler, her iki eksen boyunca hareketi paylaşarak sabitlemeyi amaçlayan bir çapraz çubukla birbirine bağlanır. Z ekseni hareketi genellikle yükselen ve alçalan bir baskı yatağına devredilmek yerine bu iki eksen üzerinde gerçekleştirilir.

Bu sistemde, baskı yatağı genellikle sabit ve stabildir. Baskı kafası veya ekstrüder hem X hem de Y eksenleri boyunca hareket eder. Dişli kayışlar aracılığıyla hareketi ileten adım motorları tarafından tahrik edilirler. İki köprü aynı anda hareket edebilir. Bu, ani yön değişiklikleri en aza indirildiği için baskı işlemleri arasında düzgün bir eğrilik ve sarsıntısız hareket sağlar. Bu yaklaşım ayrıca baskı sırasında iyi bir stabilite sunarak baskı sonuçlarının kalitesini artırır.

Bu tasarım yaklaşımı daha karmaşıktır ve kurulum ve kalibrasyon için daha basit tasarımlara göre daha fazla çaba gerektirir. Bu durum, özellikle hassas ve tekrarlanabilir hareket sağlamak için çok iyi hizalama gerektiren kayış tahriklerinden etkilenir. Bazı kullanıcılar ayrıca, iki kızak baskı sırasında zaman zaman erişimi engelleyebildiğinden, baskı sırasında ayarlama yapmak için baskı yatağına erişmekte zorluk yaşadıklarını bildirmektedir.

3. CoreXY

CoreXY gantry sistemi, X ve Y eksenlerini hareket ettirmek için sabit adım motorlarına sahip, 3B yazıcı tasarımında kullanılan bir yapıdır. Bu sistem, Y ekseni tahriki sabit kaldığı için Y ekseni hareketleri sırasında gantry'deki hareket kütlesini azaltır. Bu sayede baskı kafasının daha yüksek ivmelenmesi ve daha hassas hareketleri sağlanarak daha kaliteli baskı sonuçları elde edilir.

CoreXY sistemi, tahrik kayışları sistemin merkezinde veya merkezinde birbirinin üzerinden geçecek şekilde düzenlenmiş bir dizi kasnak ve devir daim (döngü) kayışı kullanarak çalışır. Dişli kayışların tahriki, baskı kafasını hem X hem de Y yönlerinde daha düşük ataletle hareket ettirir.

Daha az kütlenin hareket ettirilmesi, daha hafif bir gantry yapısı sağlar. Yüksek ivmelenme momentlerinde direnç gösterecek daha az hareketli kütle vardır. Bu yaklaşım, kayış gerginliğine ve kayma koşullarına diğer sistemlere göre daha hassastır ve kurulumu ve kalibrasyonu karmaşık olabilir. İvme kapasitesi, kurulum sorunlarını telafi edecek kadar önemli bir avantaj olarak kabul edildiğinden, bu sistem daha ileri düzey kategorideki bazı kullanıcılar arasında popülerdir.

4. i3 Tarzı Kartezyen-XZ-Kafa

i3 tipi Kartezyen XZ Kafası, 3B yazıcı tasarımında oldukça yaygın olarak kullanılır. Bu yaklaşımda, baskı platformu kaldırılıp indirilirken (Z ekseni hareketi), baskı kafası X ve Y eksenleri için ayrı ayrı gantry üzerinde taşınır. Ekstrüder, hassas taşlanmış şaftlar üzerinde, devridaim yapan bilyalı burçlar kullanılarak X ve Y eksenleri boyunca hareket eden bir taşıyıcıya monte edilmiştir. Daha büyük ve daha pahalı makinelerde, raylar V şeklinde olabilir ve bu raylar üzerinde makaralı rulmanlar çalışır.

Bu tasarım, basit ve kolay üretilebilir olduğundan, ev/hobi amaçlı 3D yazıcılar için popüler bir tercihtir. Küçük makinelerde iyi doğruluk ve hassasiyet sunar, ancak nispeten düşük sertliği ve yüksek ataletinden dolayı genellikle ivmelenme ve yön değişimlerinde ölçülülük gerektirir.

Bu tasarımın temel dezavantajı, düz bir yatak sağlamanın ve tutarlı katman kalınlıkları elde etmenin çok zor olabilmesidir. Diğer, daha yüksek fiyatlı 3B yazıcı tasarımlarına kıyasla düşük rijitlik, daha yüksek eksen hızlarında/ivmelerinde çok önemli etkilere sahip olabilir.

5. H-Bot

H-bot, bazı 3D yazıcılarda kullanılan bir portal sistemidir. CoreXY sistemine benzer şekilde, X ve Y eksenlerini hareket ettirmek için sabit motorlara sahip bir düzende kayış tahrikleri ve doğrusal raylar kullanır.

X ve Y için iki kayış "H" şeklini oluşturur. Kayışlardan biri baskı kafasına bağlıdır ve Y ekseni boyunca hareket eder. Diğer kayış ise gantry'nin diğer ucuna bağlıdır ve X ekseni boyunca hareket eder. Baskı kafası, iki ana eksen rayı boyunca hareket eden bir Z tahrik ünitesi üzerinde taşınır.

H-bot düzeni, diğer 3B yazıcı tasarımlarına göre daha kararlı ve sağlam olabilir ve daha yüksek kaliteli baskı sonuçları sağlar. Sabit motorlar sistem ataletini azaltarak daha yüksek ivmelenmelere olanak tanır ve iyi bir stabilite için daha az sertlik gerektirir.

H-bot tasarımının kurulumu karmaşık ve kalibrasyonu zordur ve daha fazla bakım gerektirdiği bildirilmektedir. Kayışlarda oluşabilecek en ufak bir gevşeklik, XY hassasiyetini önemli ölçüde bozacaktır; bu da kayışlar esneyebileceğinden bakımda özellikle önemli bir sorun teşkil eder. Ancak, bakımı iyi yapıldığında H-bot, yüksek kalite ve yüksek hız sunabilen etkili bir gantry sistemidir.