1. Kartezyen-XY-Başlığı

Kartezyen XY kafalı portal sistemi, 3D yazıcılarda (ve çok çeşitli diğer CNC makinelerinde) yaygın olarak kullanılan bir hareket kontrol sistemi türüdür. Bu yapı yaklaşımında, baskı kafası veya ekstrüder portalın X ekseni boyunca hareket ettirilirken, Y ekseni ise tüm portalın hareket ettirilmesiyle hareket ettirilir. Bu, Y ekseninde yüksek kütleli bir cismin hareket ettirilmesini gerektirebilir ve özellikle yüksek ivmeli manevralar sırasında makine titreşim riskini artırabilir.

Bu tür bir portal sisteminde, baskı tablası sabittir ve baskı kafası veya ekstrüder, genellikle bilyalı doğrusal rulmanlara sahip zemin milleri üzerinde hareket ederek iki dik eksen boyunca ilerler. Daha yüksek fiyatlı versiyonlarda genellikle kılavuz olarak dıştan V oluklu makaralı rulmanlara sahip V raylar kullanılır, bu da rulman aşınmasını azaltır. X ekseni genellikle şu şekilde tanımlanır:akrosY ekseni yönlendirilmiş haldeyken, makine bu şekilde konumlandırılmıştır.geri/ileriCihaza göre. Z ekseni, baskı kafasının veya ekstrüderin dikey yüksekliğini konumlandırır ve taşıyıcının X hareketiyle taşınır.

Kartezyen-XY portal sistemleri basit, yapımı ve işletimi kolaydır. Ayrıca iyi hassasiyet ve tekrarlanabilirlik sağlayarak baskı kafasının yüksek hassasiyetli konumlandırılmasına olanak tanırlar. Bununla birlikte, hız ve ivme açısından sınırlamaları vardır ve bazı yönlerden rijitlikten yoksun olabilirler.

2. Ultimaker Tarzı Çapraz

Ultimaker tarzı çapraz portal sistemi, 3D baskıda daha az kullanılan mekanik bir yapı ve eksen hareket sistemidir. Baskı kafasını veya ekstrüderi X ve Y eksenleri boyunca konumlandıran iki paralel portal içerir. Portallar, sertliği paylaşarak her iki eksen boyunca hareketi dengelemeyi amaçlayan bir çapraz çubukla birbirine bağlanır. Z ekseni hareketi genellikle yükselen ve alçalan bir baskı tablasına devredilmek yerine bu iki eksen üzerinde gerçekleştirilir.

Bu sistemde, baskı tablası genellikle sabit ve stabildir. Baskı kafası veya ekstrüder hem X hem de Y eksenleri boyunca hareket eder. Bunlar, dişli kayışlar aracılığıyla hareket ileten step motorlar tarafından tahrik edilir. İki taşıyıcı aynı anda hareket edebilir. Bu, ani yön değişiklikleri en aza indirildiği için baskı işlemleri arasında düzgün eğrilik ve sarsıntısız hareket sağlar. Bu yaklaşım ayrıca baskı sırasında iyi bir stabilite sunarak baskı sonuçlarının kalitesine katkıda bulunur.

Bu tasarım yaklaşımı daha karmaşıktır ve daha basit tasarımlara göre kurulum ve kalibrasyonda daha fazla çaba gerektirir. Bu durum özellikle, doğru ve tekrarlanabilir hareket sağlamak için çok iyi hizalama gerektiren kayış tahrik sistemlerinden etkilenir. Bazı kullanıcılar ayrıca, baskı sırasında iki taşıyıcının zaman zaman erişimi engellemesi nedeniyle baskı tablasına erişimde ve ayarlama yapmada zorluk yaşadıklarını bildirmektedir.

3. CoreXY

CoreXY portal sistemi, 3 boyutlu yazıcı tasarımında kullanılan ve X ve Y eksenlerini hareket ettirmek için sabit step motorlara sahip bir yapıdır. Bu, Y ekseni hareketleri sırasında portalda hareket eden kütleyi azaltır, çünkü Y ekseni tahriki sabit kalır. Bu, baskı kafasının daha yüksek ivmelenmesini ve daha hassas hareketlerini sağlayarak daha yüksek kaliteli baskı sonuçları elde edilmesini mümkün kılar.

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

Daha az kütle hareket ettirmek, daha hafif bir portal yapısına olanak tanır. Yüksek ivme anlarında direnç gösterilmesi gereken hareketli kütle daha azdır. Bu yaklaşım, diğer sistemlere göre kayış gerilimine ve kayma koşullarına daha duyarlıdır ve kurulumu ve kalibrasyonu karmaşık olabilir. İvme kapasitesi, kurulum sorunlarını telafi edecek kadar önemli bir avantaj olarak kabul edilir, bu nedenle bu sistem daha gelişmiş kategorideki bazı kullanıcılar arasında popülerdir.

4. i3-Style Cartesian-XZ-Head

i3 tipi Kartezyen XZ Kafa, 3D yazıcı tasarımında çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yaklaşımda, baskı platformunun kendisi kaldırılıp indirilir (Z ekseni hareketi), baskı kafası ise X ve Y eksenleri için ayrı olarak bir taşıyıcı üzerinde hareket ettirilir. Ekstrüder, hassas taşlanmış miller üzerinde X ve Y eksenleri boyunca hareket eden bir kızağa monte edilmiştir ve bu hareket, bilyalı burçlar kullanılarak sağlanır. Daha büyük ve daha pahalı makinelerde, raylar V şeklinde olabilir ve bu raylar üzerinde rulmanlar çalışır.

Bu tasarım basit ve yapımı kolay olduğundan ev/hobi amaçlı 3D yazıcılar için popüler bir seçimdir. Daha küçük makinelerde iyi doğruluk ve hassasiyet sağlar, ancak genellikle nispeten düşük sertlik ve yüksek atalet nedeniyle ivme ve yön değişikliklerinde ölçülülük gerektirir.

Bu tasarımın en büyük dezavantajı, düz bir baskı tablası elde etmenin ve tutarlı katman kalınlıkları sağlamanın çok zor olmasıdır. Diğer, daha yüksek fiyatlı 3D 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 eksenleri için kullanılan iki kayış, "H" şeklinde bir yapı oluşturur. Kayışlardan biri baskı kafasına bağlıdır ve Y ekseni boyunca hareket eder. Diğer kayış ise taşıyıcı sistemin diğer ucuna bağlıdır ve X ekseni boyunca hareket eder. Baskı kafası, iki ana eksen rayı boyunca hareket eden bir Z tahrik sistemi üzerinde taşınır.

H-bot düzeni, diğer 3D 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 denge için daha az sertlik gerektirir.

H-bot tasarımı kurulumu karmaşık ve kalibrasyonu zor olup, daha fazla bakım gerektirdiği bildirilmektedir. Kayışlarda oluşabilecek en ufak bir gevşeklik bile XY hassasiyetini önemli ölçüde bozar; bu da özellikle kayışların esneyebileceği bakım işlemlerinde sorun teşkil eder. Bununla birlikte, iyi bakımı yapıldığında, H-bot yüksek kalite ve yüksek hız sunabilen etkili bir portal sistemidir.