Questo motore potrebbe cambiare per sempre la qualità di stampa 3D?
C’è un nuovo servomotore sul mercato e potrebbe avere grandi implicazioni per il futuro della stampa 3D a basso costo.
Le stampanti 3D desktop di oggi utilizzano quasi inevitabilmente motori passo-passo. Il motore passo-passo è un design relativamente semplice che consente al rotore di muoversi con incrementi fissi, da cui il nome del design.
Il loro design semplice garantisce che siano disponibili a basso costo e quindi si trovano molto spesso nelle configurazioni di stampanti 3D. I motori passo-passo sposteranno gli assi X e Y, solleveranno la piastra di costruzione dell’asse Z e faranno funzionare il motore dell’estrusore, almeno nelle stampanti 3D FFF. Questo sistema di movimento a quattro motori può essere assemblato a un costo relativamente basso ed è una parte importante del costo di una stampante 3D desktop.
Tuttavia, i motori passo-passo soffrono di due problemi.Innanzitutto, funzionano meglio a velocità inferiori. A velocità più elevate tendono a perdere coppia. Di solito questo non è un problema nelle tipiche stampanti 3D FFF.
Il secondo problema è più insidioso. Il design semplice del motore passo-passo significa che sono “a circuito aperto”. Fanno semplicemente come gli viene detto, e di solito questo è entro una certa percentuale di ciò che il controller ha effettivamente richiesto. Se sono un po’ spenti, il controller non può saperlo.
Normalmente questi non sono un grosso problema sulle stampanti 3D desktop, poiché funzionano a velocità e coppie all’interno dell’inviluppo operativo del motore passo-passo e gli errori di posizionamento sono piccoli.
Ma cosa succede se si vuole spingere quella busta? E se volessi far funzionare la stampante 3D FFF a una velocità molto maggiore? Ciò è altamente desiderabile, in particolare su macchine FFF più grandi in cui le stampe 3D possono durare per molte ore o addirittura giorni.
La maggior parte delle volte questo viene tentato, i motori passo-passo ti deludono quando vengono spinti a velocità più elevate. Le imprecisioni aumentano e la qualità ne risente.
Servomotori nelle stampanti 3D
Una soluzione è abbandonare completamente i motori passo-passo e utilizzare servomotori. Sono una classe diversa di motori e offrono la capacità di un funzionamento a velocità più elevata e molta più precisione e affidabilità grazie a un design a circuito chiuso. La configurazione ad anello chiuso consente al controller di garantire che il motore sia esattamente nella posizione desiderata in qualsiasi momento.
Ma c’è un problema con i servomotori: sono costosi. Troppo costoso per le stampanti 3D desktop.
Quindi li troverai solo in alcune stampanti 3D di grande formato, come la stampante Atlas 3D di Titan Robotics .
Questo significa che le stampanti 3D desktop sono destinate a rimanere con i motori passo-passo più lenti?
Servomotore IQ Motion Systems BLS42
Si scopre che ora potrebbe esserci un’opzione da considerare. IQ Motion Control, con sede a Philadelphia, ha sviluppato un servomotore che potrebbe adattarsi al progetto, il servomotore Fortiq BLS42. Spiegano:
“Il modulo Fortiq di IQ offre i vantaggi prestazionali dei servo industriali di fascia alta al prezzo di un motore passo-passo e controller di qualità. I motori Fortiq BLS42 hanno una velocità nominale di 4.000 giri / min, hanno una precisione del tick dell’encoder ± 2, sperimentano una riduzione del 90% dell’ondulazione della coppia di cogging con il software di calibrazione IQ e hanno il 50% in meno di volume e sono il 70% meno costosi rispetto ai tradizionali servomotori industriali. Sono inoltre disponibili 4 opzioni di dimensioni per gli utenti, ciascuna con una coppia nominale diversa che dipende dalla lunghezza dello stack. “
La frase “al prezzo di un motore passo-passo di qualità” è ciò che ha attirato la mia attenzione.
Questi servomotori potrebbero essere utilizzati in una stampante 3D desktop? Sembra di sì, secondo questo video di prova fornito da IQ Motion Control, che mostra un Creality Ender 3 equipaggiato con Fortiq BLS42. Di particolare nota l’operatore interferisce grossolanamente con il sistema di movimento durante la stampa e mantiene continuamente la posizione corretta senza sporcare la stampa:
In che modo IQ Motion Control raggiunge questo obiettivo? Sembra che la società fosse basata sulla tecnologia sviluppata presso il Robotics Lab dell’Università della Pennsylvania, dove una sofisticata combinazione di hardware e software di controllo crea questa capacità.
Il servomotore Fortiq BLS42 può essere utilizzato in una varietà di applicazioni, ma sono più interessato a come questo potrebbe applicarsi alle stampanti 3D. Offrono diversi modelli come visto sopra, ognuno con diversi livelli di coppia.
Sospetto che il dispositivo apparirà per la prima volta come un aggiornamento di terze parti per macchine popolari, confezionato da individui intraprendenti. Ma in seguito potremmo vedere gli stessi produttori di stampanti 3D incorporare direttamente questo servomotore nei loro progetti di macchine di base.
Questo potrebbe essere il momento in cui la qualità della stampa 3D desktop cambia per sempre.
