Wenn es um den 3D-Druck mit der Smooth Overlay Modeling (FDM)-Technologie geht, gibt es zwei Hauptkategorien von Druckern: Cartesian und CoreXY, wobei letzterer sich an diejenigen richtet, die dank flexiblerer Werkzeugkopfkonfigurationstechnologie die schnellsten Druckgeschwindigkeiten suchen.Die geringere Masse der X/Y-Tretlagerbaugruppe bedeutet, dass sie sich auch schneller bewegen kann, was CoreXY-FDM-Enthusiasten dazu veranlasst, mit Kohlefaser und einem aktuellen [PrimeSenator]-Video zu experimentieren, in dem der X-Träger aus einem Aluminiumrohr geschnitten ist und sogar mehr als vergleichbare wiegt .Kohlefaserrohre sind leichter.
Da sich CoreXY FDM-Drucker nur in Z-Richtung relativ zur Druckoberfläche bewegen, werden die X/Y-Achsen direkt durch Riemen und Antriebe gesteuert.Das bedeutet: Je schneller und präziser Sie den Extruderkopf entlang der Linearführungen bewegen können, desto schneller können Sie (theoretisch) drucken.Der Wegfall der schwereren Kohlefaser für diese gefrästen Aluminiumstrukturen beim Voron Design CoreXY-Drucker dürfte zu einer geringeren Trägheit führen, und erste Demos zeigen positive Ergebnisse.
Das Interessante an dieser „Schnelldruck“-Community ist, dass nicht nur die reine Druckgeschwindigkeit, sondern die CoreXY FDM-Drucker sie theoretisch auch in Bezug auf Genauigkeit (Auflösung) und Effizienz (z. B. Druckvolumen) übertreffen.All dies macht diese Drucker zu einer Überlegung wert, wenn Sie das nächste Mal einen Drucker im FDM-Stil kaufen.
Linearführungen sind so konstruiert, dass sie sich der Ebenheit anpassen, in der sie installiert werden.Das bedeutet, dass die Schiene das Teil, an dem sie befestigt ist, verbiegt, wenn das Teil, an dem sie befestigt ist, nicht steif genug ist.Ob mir das schon Sorgen macht, weiß ich nicht, ich habe noch nie Linearführungen verwendet.
Es gibt einige sehr engagierte Voron-Benutzer, die nur Linearschienen ohne andere Unterstützung verwenden, daher ist es nicht das stabilste System, um auf einer der Maschinen gute Ergebnisse zu erzielen.
Das CoreXY-System bewegt seinen Kopf in X- und Y-Richtung.Die Z-Achse wird durch Bewegen des Druckdecks oder Portals erreicht.Der Vorteil besteht darin, dass die erforderliche Bewegung des Bettes reduziert wird, da Bewegungen in der Z-Achse immer gering und relativ selten sind.
Wie ein anderer Kommentator (irgendwie) darauf hinwies, sehen die linearen Schienen jetzt langsam schwer aus.Ich habe mich gefragt, ob sie aus etwas Leichterem wie Bor hergestellt werden könnten.(was könnte schiefgehen?)
Tatsächlich vermute ich, dass die beste Lösung darin besteht, die Handbücher nicht vom Support zu trennen.Mein billiger und schrecklicher Drucker verwendet ein Paar Stahlstangen als Führungen und Stützen, und ich bezweifle, dass dieses Design qualitativ mit ihm mithalten kann.(aber definitiv nicht Genauigkeit und Steifigkeit)
Der Einbau von gehärteten Stahlstangen an diagonal gegenüberliegenden Ecken funktioniert möglicherweise, jedoch nicht mit vorgefertigten Kugelumlaufführungen.
In der Mitte der Schiene sind zur Gewichtsreduzierung mittels abrasivem Wasserstrahl Löcher geschnitten.Machen Sie die Rückseite zur Einlassseite, damit die natürliche Strahlausbreitung einen leichten Kegel und keine scharfen Kanten auf der Vorderseite erzeugt, damit die Abstreifer am Tor (falls installiert) nicht hängen bleiben oder schneiden.
Es handelt sich lediglich um gehärteten Stahl.Fräsen Sie sie einfach aus Hartmetall.Drehteile aus Messstiften aus gehärtetem 52100-Lagerstahl.
Unmöglich, da die bei der Herstellung angewendete Induktionshärtung innere Spannungen in der Schiene erzeugt (einige Schienen aus chinesischer Magnesiumlegierung sind für die maschinelle Bearbeitung möglicherweise überhaupt nicht gehärtet).Management……
Tatsächlich handelt es sich nicht einmal um eine geeignete Stütze für Linearschienen.Für in Aluminium eingebettete Stahlstangen siehe Nadella-Schienen. Dies ist im Grunde ein Konzept, aber da Aluminium einen großen Querschnitt benötigt, um eine gewisse Steifigkeit zu erreichen, sind sie sehr schwer.
Das deutsche Unternehmen FRANKE produziert 4-seitige Aluminiumschienen mit integrierten Stahllaufbahnen – leicht und stabil, zum Beispiel:
Die Steifigkeit eines Balkens nimmt mit dem Quadrat seiner Fläche zu.Aluminium ist ein Drittel leichter und ein Drittel fester.Eine kleine Querschnittsvergrößerung ist mehr als ausreichend, um den Festigkeitsverlust des Materials auszugleichen.Normalerweise ergibt die Hälfte des Gewichts einen etwas steiferen Balken.
Mit einem Flachschleifer können die Schienen auf eine H-Form mit einem Seitenwandsteg zwischen den Kontaktebenen der Kugeln reduziert werden (wahrscheinlich haben sie 4-Punkt-Kontakt, aber Sie verstehen schon).TIL: Es gibt auch Profile aus Titan (Legierung): https://www.plymouth.com/products/net-and-near-net-shapes/, aber Sie müssen nach dem Preis fragen.
Dann gab es ein Problem mit der Plymouth Tube Company of America, lol.Nach Überprüfung mit virustotal zeigten alle Tests keine Probleme, bis auf „Yandex Safe Browsing“, das seiner Meinung nach Schadsoftware enthielt.
Ich finde auch, dass die linearen Schienen schwer aussehen und ich liebe die Idee der integrierten Stahlschienen.Ich meine, das ist für einen 3DP, nicht für einen Grinder – man kann viel Gewicht verlieren.Oder Urethan-/Kunststoffräder verwenden und direkt auf Aluminium fahren?
Hoffen wir, dass niemand versucht, es aus Be heraus aufzubauenIn der Videorezension gibt es einen interessanten Kommentar zur Verwendung von Kohlefaser.Stellen Sie sich nun eine 5-6-Achsen-Maschine vor, die einen 3D-gedruckten Dorn in einer optimierten Ausrichtung umwickeln kann.Konnte nicht viele Informationen über das CF-Wicklungsprojekt finden … vielleicht doch?https://www.youtube.com/watch?v=VEGMEFynPKs
Ich habe es nicht genau studiert, aber ist die Schiene selbst nicht stark genug?Benötigen Sie wirklich mehr als nur eine Eckhalterung zur Befestigung von Handläufen an Seitengittern?
Mein erster Gedanke war, das Gewicht noch einmal zu halbieren, indem ich statt der Rohre die Dreiecke aus den Ecken herausdrehe, aber da hast du recht …
Ist in dieser Anwendung so viel Torsionssteifigkeit erforderlich?Wenn ja, montieren Sie die Halterung „innerhalb“ der Ecke, möglicherweise mit den Schrauben, die für die Schienen verwendet werden.
Zu Ihrer Information: Ich fand dieses Video hilfreich für Faustregeln für verschiedene Formen von Strukturen: https://youtu.be/cgLnADEfm6E
Ich denke, wenn Sie keine Fräsmaschine haben, können Sie mit einer Bohrmaschine verrückt werden und einfach Löcher unterschiedlicher Größe bohren und ziemlich nah dran sein.
Das ist natürlich eine seltsame Obsession („aber warum?“ ist in HaD nie eine gültige Frage), aber sie kann mit einem genetischen Algorithmus weiter optimiert (erleichtert) werden, um den effizientesten Teil zu entwickeln.Möglicherweise erzielen Sie bessere Ergebnisse, wenn Sie ein Vollmaterial verwenden und es einmal in der X-Achse und einmal in der Y-Achse schneiden lassen.
Ich weiß, dass Bioevolutionstechniken derzeit in aller Munde sind, aber ich würde mich für Fraktale entscheiden, weil sie wissenschaftlicher aussehen und nicht auf wiederholten Vermutungen beruhen… Nun, das könnte Old School sein, wie wir es nennen, Fractal Punk 90-X?
Ich denke, dass die Kosten für die Verwendung eines festen Materials die Vorteile bei weitem überwiegen werden.Sie haben den größten Teil des Materials abgeschliffen, wodurch es viel größer wird.
Warum von einem Übergang zu harten Aktien ausgehen?Auch bei Vierkantrohren lassen sich interessante Optimierungstechniken anwenden.
Auch was die Optimierung von Vierkantrohren angeht, denke ich, dass sich die Qualität kaum ändern wird.Die Dreiecke im Fachwerk sind bereits optimal, die Befestigungspunkte sind technologisch weiter fortgeschritten.Wenn man dies in die Frage übersetzt, „welches Design für diese Anwendung am besten geeignet ist“ (z. B. eine vollständige Strukturanalyse für einen 3D-Drucker oder so etwas), dann gibt es durchaus Möglichkeiten, Gewicht zu sparen.
Eine besser erreichbare Optimierungsmethode ist die Topologieoptimierung.Ich habe damit nur in SolidWorks herumgespielt, aber ich denke, es gibt Plugins, um dies mit FreeCAD zu tun.
Nachdem ich mir das Video angesehen habe, gibt es einige (relativ) leicht erreichbare Ergebnisse, die einer weiteren Optimierung bedürfen (obwohl ich persönlich, selbst als Besitzer einer Core-XY-Maschine, kein Interesse an diesem Kaninchenbau sehe):
- Die Schiene wurde für eine bessere Steifigkeit näher an die Seite verschoben (derzeit kommt es zu einer Makroauslenkung des Balkens sowie einer Auslenkung der darauf montierten Strebe).
- Klassische Fachwerkoptimierung: Der Entwurf von Fachwerkträgern wurde nicht optimiert, und selbst ohne die Bemühungen, fortschrittliche Optimierungstools zu implementieren, ist der Fachwerkentwurf ein sehr entwickeltes Gebiet.Nachdem er Lehrbücher zum Brückendesign gelesen hatte, konnte er das Gewicht wahrscheinlich um ein weiteres Drittel reduzieren, ohne an Steifigkeit einzubüßen.
Während es in der Praxis bereits recht leicht ist (und steif genug zu sein scheint, um die Wiederholgenauigkeit nicht merklich zu beeinträchtigen), sehe ich keinen Sinn darin, es weiter zu verbessern, zumindest nicht, ohne zuerst das Problem des Schienengewichts anzugehen (wie andere Leute sagen).
„Nachdem er Lehrbücher zum Brückendesign gelesen hatte, konnte er das Gewicht wahrscheinlich um ein weiteres Drittel reduzieren, ohne Einbußen bei der Steifigkeit hinnehmen zu müssen.“
*Gewicht* reduzieren?Ich stimme zu, dass er wahrscheinlich *Kraft* gesteigert hat, aber woher kam das zusätzliche Gewicht?Der größte Teil des verbleibenden Metalls wird für Schienen und nicht für Traversen verwendet.
Verwenden Sie die gleichen Aluminiumschrauben, die RC-Enthusiasten verwenden, und schleifen Sie die Linearführungen ab, um ein paar Gramm einzusparen.
Ach ja, und übrigens wurde vor etwa zehn Jahren in einem Autoforum entdeckt, dass das Füllen der Schwellen mit Schaumstoff die Steifigkeit einiger Autos erheblich erhöhen kann (Verbesserung des Fahrverhaltens usw.).
Daher könnte es eine Idee sein, ein sehr leichtes, dünnwandiges Rohr zu verwenden, vielleicht für eine gelötete, gelötete, gelötete oder ähnliche Montageplatte, die mit expandierendem Schaum gefüllt ist.
Das sollte offensichtlich sein, aber natürlich möchten Sie jede Art von Brennen, Schmelzen, Erhitzen, Erhitzen und Heißmachen durchführen, bevor sich der Schaum füllt.
Die Luft- und Raumfahrtindustrie ähnelt Wabenverbundplatten.Extrem dünner Kohlefaser- oder Aluminiumkörper mit typischer Kevlar-Wabenstruktur in der Mitte.Sehr steif und sehr leicht.
Ich glaube nicht, dass dünnwandige Rohre der richtige Weg sind.Ich war noch nie ein großer Fan von spritzgegossenem CFRP (es verliert viele der Vorteile von UD CFRP, also der langen durchschnittlichen Filamentlänge, die ihm eine so hohe Festigkeit verleiht), und Aluminium wird normalerweise nicht dünn genug verkauft, um Geld zu sparen Gewicht deutlich.Ich kann mir vorstellen, dass es möglich wäre, es sehr fein zu mahlen, aber das Klopfen verhindert möglicherweise, dass es fein genug gemahlen wird.
Wenn ich in diese Richtung gehen würde, würde ich eine dünne bidirektionale CFK-Platte von einer meiner Lieblingsseiten für preisgünstige Produkte nehmen, sie zuschneiden und auf geschlossenzelligen Schaumstoff kleben und sie vielleicht in Schichten aus CFK oder Glasfaser einwickeln .Dies verleiht ihm mehr Steifigkeit in den Bewegungs- und Druckkopfstützwellen, und die Hülle verleiht ihm genügend Torsionssteifigkeit, um kleinen aus dem Druckkopf hervorstehenden Momenten standzuhalten.
Ich begrüße den Aufwand und den Einfallsreichtum, komme aber nicht umhin, das Gefühl zu haben, dass es eine Energieverschwendung ist, den letzten Tropfen aus einem Design herauszuholen, das überhaupt nicht für die Zukunft konzipiert ist.Der einzig mögliche Weg nach vorne ist der massenparallele 3D-Druck, um die Druckzeiten zu verkürzen.Sobald jemand alle diese Designs gehackt hat, wird es keine Konkurrenz mehr geben.
Aber ich denke, aus struktureller Sicht ist es wahrscheinlich ein größeres Problem – die Stärke von Kohlefaser liegt hauptsächlich in diesen langen, vollständig eingekapselten Fasern, und man schneidet sie alle ab, um sie leichter zu machen, und man verwendet sie nicht wirklich auf die gleiche Weise für eine nützliche Verstärkung – jetzt Es wäre ziemlich beeindruckend, ein „Rohr“ oder CF-Fachwerk zu schaffen, das sich dort verwebt, wo Sie es brauchen, und in die richtige Richtung funktioniert, da sie über eine CNC-Fräse verfügen, in die sie einen Extrusionskopf schnitzen können.
Der Versuch, einen Kompromiss zu finden zwischen dem, was man sagt (was der beste Weg ist) und einem einfachen DIY-Ansatz, ist eines der Argumente für die Verwendung dessen, was manchmal als geschmiedete Kohlefaser bezeichnet wird.Aber ich glaube, ich kam auf die Idee, die gleiche Grundform auszuprobieren, nur in einer Zr-Magnesiumlegierung (oder einer anderen wirklich hochfesten Magnesiumlegierung).Gute Magnesiumlegierungen haben ein höheres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht als Aluminium.Wenn ich mich richtig erinnere, sind sie immer noch nicht so „stark“ wie Kohlefaser, aber sie sind viel steifer, was meiner Meinung nach für diese Anwendung einen Unterschied machen wird.
Ich bezweifle, dass es wirklich „leichter als vergleichbare Kohlefaserrohre“ ist – ich meine, es ist eine Art Kohlefaser, stärker und leichter als Materialien wie Aluminium.
Wir haben in einem Projekt ein paar CF-Röhren verwendet, die (im wahrsten Sinne des Wortes) hauchdünn und viel stärker waren als das dickere, schwerere Äquivalent aus Aluminium, egal wie viele Geschwindigkeitslöcher Sie hinzufügen wollten.
Ich denke, es ist entweder „weil ich es kann“, „weil es cool aussieht“, vielleicht „weil ich mir keine CF-Röhre leisten kann“ oder vielleicht „weil wir es mit einer völlig anderen/ungeeigneten Röhre machen. Vergleichen Sie die CF-Normen.“
Definieren Sie „Stärker“ – das Wort ist so kontextabhängig. Streben Sie wirklich nach Steifigkeit, Streckgrenze usw.?