最新の 3D プリンティング業界でリニア アクチュエーターとモーション システムがどのように使用されているか

Jul 05, 2023

端的に言えば、ここで説明した 3D プリンタの各動作システムには他に比べて利点があり、多くの場合、印刷空間内の機械コンポーネントの相互作用を設計するには組み合わせが必要です。

アダム・スミス | 進歩的な自動化

電動リニア アクチュエーターは 3D プリンターの重要なコンポーネントであり、ピンポイントの精度でプリント ヘッドの部品を作成するのに役立ちます。 3D プリンティングの出現により、そのアプリケーションは軸方向の動きを高精度で提供する上で非常に重要になりました。 3D プリンタの直線運動は、ペイロードを指定された位置にスムーズかつ均一に水平に移動させるために必要です。 3D プリント機の設計には多くのコンポーネントが含まれており、デジタル メディアから現実世界の画像を再現するには正確に配置する必要があります。 リニア アクチュエータは、プリント ヘッドの高精度の動きを生み出す機械的動作ユニットを構成する重要なコンポーネントです。 印刷中に 3D 空間内で印刷ヘッドを移動するには、印刷コンポーネントの慎重な位置決めと構成が不可欠です。 リニアモーションアクチュエータは、コマンドに対する応答時間が速く、スループット時間と印刷機能が向上するため、必要です。

この動作を目的とした 3D プリンタのもう 1 つの重要なコンポーネントはベルト ドライブです。 ベルトドライブは回転モーターに取り付けられており、ベルトを特定の方向と速度で動かします。 ベルトが回転すると、ベルトと一緒に印刷コンポーネントが 3D 印刷空間内の指定された位置と角度に移動します。 ベルト ドライブは設計と製造のコストが低いため、推奨されます。 また、印刷スペース内の長距離にも適しています。 特に潤滑と可動ジョイントに沿った摩擦の最小化に関しては、比較的少ないメンテナンスで済みます。 機械構造と簡単に統合できます。 ただし、ベルト ドライブは時間の経過とともに伸びたり緩んだりして、プリンターの精度要件を損なう可能性があります。 したがって、プリンターを最高のパフォーマンス状態に維持するには、損傷や引張強度の定期的な検査が必要です。 ベルトドライブ システムはより静かで、動作に必要な電力も少なくなります。

ネジは 3D 印刷機のモーション システムにも使用されます。 印刷機の高精度領域にはネジの使用をお勧めします。 ネジ運動システムは、回転モーターとリニア スピンドル (通常はボールネジまたは親ネジ) を備えています。 モーターが必要に応じてさまざまな速度で動作すると、スピンドルに取り付けられたペイロードが回転モーターから遠ざかったり、近づいたりします。 送りねじはボールねじに比べて効率が悪いため、ボールねじよりも精度が低くなります。 手動で変更できるベルト システムとは異なり、スクリュー モーション システムが動力を失うと必ずシステムが詰まります。 ネジ システムは動力が失われるとペースが固定され、可動部分間の摩擦により通常はベルト ドライブよりも騒音が大きくなります。 ただし、ネジは機械的な利点とより強力な複合材料により、ベルト ドライブよりも重い重量に耐えることができます。 ボールねじは、親ねじよりも消費エネルギーが少なく、効率が高くなるように設計されています。 ネジは取り付けにも精度が要求され、摩擦が大きいためメンテナンスが必要になります。 スクリューモーションシステムを使用するプリンターは、スピンドル上のペイロードの回転と移動が激化するため、特にベルトの動きよりも高いスループットで騒音が大きくなります。

端的に言えば、ここで説明した 3D プリンタの各動作システムには他に比べて利点があり、多くの場合、印刷空間内の機械コンポーネントの相互作用を設計するには組み合わせが必要です。

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