Lorsqu'il s'agit d'impression 3D utilisant la technologie Smooth Overlay Modeling (FDM), il existe deux grandes catégories d'imprimantes : Cartésiennes et CoreXY, cette dernière étant destinée à ceux qui recherchent les vitesses d'impression les plus rapides grâce à une technologie de configuration de tête d'outil plus flexible.La masse inférieure de l'ensemble de pédalier X/Y signifie qu'il peut également se déplacer plus rapidement, incitant les passionnés de CoreXY FDM à expérimenter la fibre de carbone et une vidéo récente [PrimeSenator] dans laquelle le faisceau X est découpé dans un tube en aluminium et pèse encore plus que comparable. .Les tubes en fibre de carbone sont plus légers.
Étant donné que les imprimantes CoreXY FDM se déplacent uniquement dans la direction Z par rapport à la surface d'impression, les axes X/Y sont directement contrôlés par des courroies et des entraînements.Cela signifie que plus vous pouvez déplacer la tête de l'extrudeuse rapidement et avec précision le long des guides linéaires, plus vous pouvez (en théorie) imprimer rapidement.L'abandon de la fibre de carbone plus lourde pour ces structures en aluminium fraisé sur l'imprimante Voron Design CoreXY devrait signifier moins d'inertie, et les premières démonstrations montrent des résultats positifs.
Ce qui est intéressant à propos de cette communauté « d'impression rapide », c'est que non seulement la vitesse d'impression brute, mais que les imprimantes CoreXY FDM les surpassent théoriquement en termes de précision (résolution) et d'efficacité (comme le volume d'impression).Tout cela fait que ces imprimantes méritent d’être envisagées la prochaine fois que vous achèterez une imprimante de style FDM.
Les guides linéaires sont conçus pour se plier à la planéité dans laquelle ils sont installés.Cela signifie que le rail pliera la pièce à laquelle il est attaché si la pièce à laquelle il est attaché n'est pas assez rigide.Si cela suffit à m'inquiéter, je ne sais pas, je n'ai jamais utilisé de guides linéaires auparavant.
Certains utilisateurs de Voron très dévoués n'utilisent que des rails linéaires sans autre support, ce n'est donc pas le système le plus rigide à exécuter sur l'une des machines avec de bons résultats.
Le système CoreXY bouge la tête dans les directions X et Y.L'axe Z est obtenu en déplaçant le plateau d'impression ou le portique.L'avantage est que le mouvement requis du lit est réduit, car les mouvements dans l'axe Z sont toujours faibles et relativement peu fréquents.
Comme l'a souligné (en quelque sorte) un autre intervenant, les rails linéaires commencent maintenant à paraître lourds.Je me demandais s'ils pouvaient être fabriqués à partir de quelque chose de plus léger comme le bore ?(Qu'est-ce qui pourrait mal se passer?)
En fait, je soupçonne que la meilleure solution est de ne pas séparer les manuels du support.Mon imprimante bon marché et terrible utilise une paire de tiges d'acier comme guides et supports, et je doute que cette conception puisse rivaliser avec elle en termes de qualité.(mais certainement pas de précision et de rigidité)
L'installation de tiges en acier trempé dans des coins diagonalement opposés peut fonctionner, mais pas avec des guides à recirculation de billes prêts à l'emploi.
Au milieu de la piste se trouvent des trous découpés au jet d'eau abrasif pour réduire le poids.Faites du côté arrière le côté entrée afin que la propagation naturelle du jet crée un léger cône et aucun bord tranchant sur le côté avant afin que les essuie-glaces du portail (le cas échéant) ne s'accrochent pas ou ne se coupent pas.
Ce sont juste de l'acier trempé.Il suffit de les fraiser en carbure.Pièces tournées à partir de goupilles de jauge en acier à roulement 52100 trempé.
Impossible car le durcissement par induction appliqué lors de la fabrication crée des contraintes internes dans le rail (certains rails chinois en alliage de magnésium peuvent ne pas être trempés du tout pour être usinés).gestion……
En fait, ce n'est même pas un support approprié pour les rails linéaires.Pour les barres d'acier encastrées dans l'aluminium, regardez les rails Nadella, il s'agit essentiellement d'un concept mais comme l'aluminium a besoin d'une grande section transversale pour avoir une certaine rigidité, elles sont très lourdes.
L'entreprise allemande FRANKE produit des rails en aluminium à 4 côtés avec chemins de roulement en acier intégrés – légers et solides, par exemple :
La rigidité d'une poutre augmente avec le carré de sa surface.L'aluminium est un tiers plus léger et un tiers plus résistant.Une petite augmentation de section est largement suffisante pour compenser la perte de résistance du matériau.Habituellement, la moitié du poids vous donne une poutre légèrement plus rigide.
À l'aide d'une meuleuse de surface, les rails peuvent être réduits en forme de H avec une âme latérale entre les plans de contact des billes (ils ont probablement 4 points de contact, mais vous voyez l'idée).TIL : Des profils en titane (alliage) existent aussi : https://www.plymouth.com/products/net-and-near-net-shapes/ mais il faut demander le prix.
Ensuite, il y a eu un problème avec la Plymouth Tube Company of America mdr.Après vérification auprès de virustotal, tous les tests n'ont montré aucun problème, à l'exception de « Yandex Safe Browsing », qui, à son avis, contenait des logiciels malveillants.
Je pense aussi que les rails linéaires ont l'air lourds et j'adore l'idée des rails en acier intégrés.Je veux dire, c'est pour un 3DP, pas pour un broyeur – vous pouvez perdre beaucoup de poids.Ou utiliser des roues en uréthane/plastique et rouler directement sur de l'aluminium ?
Espérons que personne n'essaye de le construire à partir de BeIl y a un commentaire intéressant dans la critique vidéo sur l'utilisation de la fibre de carbone.Imaginez maintenant une machine à 5 ou 6 axes capable de s'enrouler autour d'un mandrin imprimé en 3D dans une orientation optimisée.Vous n'avez pas trouvé beaucoup d'informations sur le projet de bobinage CF… peut-être que c'est le cas ?https://www.youtube.com/watch?v=VEGMEFynPKs
Je ne l'ai pas étudié attentivement, mais la piste elle-même n'est-elle pas assez solide ?Avez-vous vraiment besoin de quelque chose de plus qu'un simple support d'angle pour fixer les mains courantes aux rails latéraux ?
Ma première pensée a été de réduire le poids de moitié en tournant les triangles hors des coins au lieu des tubes, mais vous avez raison…
Une telle rigidité en torsion est-elle requise dans cette application ?Si tel est le cas, montez le support « à l'intérieur » du coin, peut-être avec les vis utilisées pour les rails.
Pour info : j'ai trouvé cette vidéo utile pour les règles empiriques pour différentes formes de structures : https://youtu.be/cgLnADEfm6E
Je pense que si vous n'avez pas de fraiseuse, vous pouvez devenir fou avec une perceuse et simplement percer des trous de différentes tailles et vous en rapprocher assez.
Il s’agit bien sûr d’une étrange obsession (« mais pourquoi ? » n’est jamais une question valable dans HaD), mais elle peut être encore optimisée (facilitée) avec un algorithme génétique pour développer la partie la plus efficace.Vous obtiendrez peut-être de meilleurs résultats si vous utilisez un support solide et que vous le laissez couper une fois sur l'axe X et une fois sur l'axe Y.
Je sais que les techniques de bioévolution font fureur en ce moment, mais j'opterais pour les fractales car elles semblent plus scientifiques et ne reposent pas sur des conjectures répétitives.… Maintenant, cela pourrait être de la vieille école comme nous l'appelons, Fractal Punk 90-X ?
Je pense que le coût de l’utilisation d’un matériau solide dépassera de loin ses avantages.Vous avez poncé la majeure partie du matériau, ce qui le rendra beaucoup plus grand.
Pourquoi supposer une transition vers des actions dures ?Des techniques d’optimisation intéressantes peuvent encore être appliquées aux tubes carrés.
De plus, en ce qui concerne l'optimisation des tuyaux carrés, je pense que vous obtiendrez en réalité très peu de changement de qualité.Les triangles de la ferme sont déjà optimaux, les points de fixation sont plus avancés technologiquement.Si vous traduisez cela par une question de « quelle conception est la meilleure pour cette application » (comme une analyse structurelle complète pour une imprimante 3D ou autre), alors oui, vous pouvez certainement trouver des endroits pour réduire le poids.
Une méthode d’optimisation plus réalisable est l’optimisation de la topologie.Je n'ai joué avec cela que dans SolidWorks, mais je pense qu'il existe des plugins pour le faire avec FreeCAD.
Après avoir regardé la vidéo, certains résultats (relativement) facilement réalisables nécessitent une optimisation supplémentaire (même si, même en tant que propriétaire d'une machine Core-XY, je ne vois personnellement aucun intérêt dans ce terrier de lapin) :
- Rapprochement du rail sur le côté pour une meilleure rigidité (actuellement, il subira une macro-déflexion de la poutre ainsi qu'une déflexion de la jambe de force montée dessus)
- Optimisation classique des fermes : La conception des fermes n'a pas été optimisée, et même sans les efforts nécessaires pour mettre en œuvre des outils d'optimisation avancés, la conception des fermes est un domaine très développé.Après avoir lu des manuels de conception de ponts, il pourrait probablement réduire le poids d'un tiers supplémentaire sans perdre en rigidité.
Bien qu'en pratique, il soit déjà assez léger (et semble suffisamment rigide pour ne pas affecter sensiblement la répétabilité), je ne vois pas l'intérêt de l'améliorer davantage, du moins pas sans résoudre au préalable le problème du poids du rail (comme le disent d'autres).
"Après avoir lu des manuels de conception de ponts, il pourrait probablement réduire le poids d'un tiers supplémentaire sans sacrifier la rigidité."
Réduire le *poids* ?Je suis d'accord qu'il a probablement augmenté sa *force*, mais d'où vient ce poids supplémentaire ?La majeure partie du métal restant est utilisée pour les rails et non pour les fermes.
Utilisez les mêmes vis en aluminium que celles utilisées par les amateurs de RC et poncez les guides linéaires afin de pouvoir raser quelques grammes.
Oh, et d'ailleurs, lors d'un forum automobile il y a une dizaine d'années, on a découvert que remplir les seuils de mousse pouvait augmenter considérablement la rigidité de certaines voitures (améliorer la maniabilité, etc.)
Cela pourrait donc être une idée d'essayer d'utiliser un tube à paroi mince très léger, peut-être pour une plaque de montage brasée, brasée ou similaire remplie de mousse expansive.
Cela devrait être évident, mais bien sûr, vous souhaitez effectuer tout type de combustion, de fusion, de chauffage, de chauffage, de type chaud avant que la mousse ne se remplisse.
L'industrie aérospatiale est similaire aux panneaux composites en nid d'abeille.Corps extrêmement fin en fibre de carbone ou en aluminium avec une structure typique en nid d'abeille en Kevlar au milieu.Très rigide et très léger.
Je ne pense pas que les tuyaux à paroi mince soient la solution.Je n'ai jamais été un grand fan du CFRP moulé par injection (il perd de nombreux avantages du CFRP UD, qui est la longue longueur moyenne du filament qui lui confère une si grande résistance), et l'aluminium n'est généralement pas vendu assez fin pour économiser. poids de manière significative.J'imagine qu'il serait possible de le broyer très finement, mais le cognement pourrait empêcher un broyage suffisamment fin.
Si j'allais dans cette direction, je prendrais une fine feuille de CFRP bidirectionnel sur l'un de mes sites de produits économiques préférés, la couperais à la bonne taille et la collerais sur de la mousse à cellules fermées, en l'enveloppant peut-être dans des couches de CFRP ou de fibre de verre. .Cela lui donnera plus de rigidité dans le mouvement et dans les arbres de support de la tête d'impression, et l'emballage lui donnera suffisamment de rigidité en torsion pour résister à tout petit moment saillant de la tête d'impression.
J'applaudis l'effort et l'ingéniosité, mais je ne peux m'empêcher de penser que c'est un gaspillage d'énergie d'essayer de tirer le meilleur parti d'un design qui n'est pas du tout conçu pour l'avenir.La seule voie possible est l’impression 3D parallèle de masse pour réduire les temps d’impression.Une fois que quelqu’un aura piraté tous ces designs, il n’y aura plus de concurrence.
Mais je pense que d'un point de vue structurel, c'est probablement un problème plus important – la résistance de la fibre de carbone réside principalement dans ces longues fibres entièrement encapsulées et vous les coupez toutes pour la rendre plus légère et vous n'utilisez pas vraiment la même manière pour un renforcement utile – maintenant créer un « tuyau » ou une ferme CF qui tisse là où vous en avez besoin et fonctionne dans la bonne direction serait assez impressionnant car ils disposent d'un routeur CNC où ils peuvent sculpter une tête d'extrusion.
Essayer de trouver un compromis entre faire ce que vous dites (ce qui est la meilleure façon) et adopter une approche simple de bricolage est l'un des arguments en faveur de l'utilisation de ce que l'on appelle parfois la fibre de carbone forgée.Mais je pense que j'ai eu l'idée d'essayer la même forme de base, uniquement en alliage de magnésium Zr (ou dans un autre alliage de magnésium à très haute résistance).Les bons alliages de magnésium ont un rapport résistance/poids plus élevé que l’aluminium.Ils ne sont toujours pas aussi « résistants » que la fibre de carbone si je me souviens bien, mais ils sont beaucoup plus rigides, ce qui, je pense, fera une différence pour cette application.
Je doute qu'il soit vraiment « plus léger qu'un tube comparable en fibre de carbone » – je veux dire que c'est une sorte de fibre de carbone, plus solide et plus légère que des matériaux comme l'aluminium.
Nous avons utilisé quelques tubes CF dans un projet qui était (littéralement) fin comme du papier et beaucoup plus résistant que l'équivalent en aluminium plus épais et plus lourd, quel que soit le nombre de trous de vitesse que vous souhaitiez ajouter.
Je pense que c'est soit « parce que je peux », « parce que ça a l'air cool », peut-être « parce que je ne peux pas me permettre un tube CF » ou peut-être « parce que nous le faisons avec un tube CF complètement différent/inapproprié.
Définissez « Plus fort » – comme un mot, c'est tellement contextuel, visez-vous vraiment la rigidité, la limite d'élasticité, etc. ?