笛卡尔 vs. CoreXY vs. Delta
3D打印机按其运动系统进行分类,这决定了打印过程中打印头和构建平台如何移动。在各种运动系统中,三种主要类型是笛卡尔(Cartesian)、CoreXY和三角(Delta)。尽管存在其他运动系统,但这三种是桌面3D打印中最常见和最广泛使用的。
其他运动系统
除了笛卡尔、CoreXY和三角之外,还有其他运动系统,例如极坐标(Polar)打印机、SCARA(选择性顺应装配机器人臂)打印机、连续皮带和H型(H-Bot)系统。然而,这些在消费级和爱好者级3D打印机中不太常见。
笛卡尔(Cartesian)3D打印机
笛卡尔打印机基于笛卡尔坐标系,在X、Y和Z轴上进行线性移动。通常,一个轴移动打印头,另一个轴垂直或水平移动构建平台。其定义是每个轴相互独立移动,大多数笛卡尔打印机都是床式往复(bed slinger)。
Z轴运动: 在大多数笛卡尔设计中,构建平台在打印层时沿Y轴前后移动——也称为床式往复打印机。有些笛卡尔打印机的构建平台上下移动——但这并不那么常见。
示例: 像A1这样的打印机是笛卡尔床式往复机。尽管Ender 5的构建平台沿Z轴垂直移动,但它仍具有笛卡尔运动系统。技术上定义笛卡尔的是每个轴彼此独立移动,即使大多数是床式往复。
CoreXY 3D打印机
CoreXY打印机使用封闭回路的皮带系统在X和Y轴上移动打印头,而构建平台通常沿Z轴上下移动。这种设计将各轴的运动分离,允许更快且更精确的移动。
Z轴运动: 大多数CoreXY打印机的构建平台在Z轴上上下移动。
示例与例外: 虽然大多数构建平台在Z轴上移动的打印机是CoreXY,但像Ender 5这样的例外表明笛卡尔打印机也可以具有构建平台的垂直Z运动。
三角(Delta)3D打印机
三角打印机使用三个垂直臂以三角形布局来控制打印头的位置。与其移动构建平台的Z轴不同,打印头在三维方向上移动,而构建平台通常保持固定。
Z轴运动: 构建平台通常是固定的,所有定位移动通过控制打印头的臂来完成。
特征: 三角打印机以平滑、快速且精确的运动著称,尤其适合较高的打印件。
各运动系统的优缺点
笛卡尔(Cartesian)
- 设计与控制简单 - 广泛可得且有社区支持 - 在大多数实现中稳定且刚性良好
- 由于像床这样的较重部件移动,速度较慢 - 占地面积较大,因为所有轴线性移动 - 薄的打印件可能会晃动
CoreXY
- 更快的行进速度和加速度 - 更容易封闭 - 由于皮带系统而提高了精度
- 更复杂的皮带和滑轮系统,需要精确校准 - 成本与维护复杂度较高
三角(Delta)
- 高速且平滑的打印 - 相对于高度占地紧凑 - 对于高而窄的物体效率较高
- 复杂的运动学使校准更具挑战性 - 构建体积形状受限(圆柱形) - 零部件和社区支持较少 - 由于高度原因更难堆叠
总结来说,笛卡尔、CoreXY和三角系统各自提供了针对不同打印需求的独特设计。笛卡尔打印机直观且可靠,CoreXY在速度和精度上表现出色但设计更复杂,三角打印机则提供快速、平滑的运动,特别适合较高的打印件。大多数构建平台垂直移动的打印机倾向于使用CoreXY,但像基于笛卡尔的Ender 5这样的例外说明对类似机械问题存在多种解决方案。其他运动系统存在,但与这三种主要类型相比属于小众。
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