Choix de couplage d'imprimante 3D pour les petites machines et les vis de l'axe Z
Quelque part dans la boîte de réception de cette semaine, il y avait un croquis d'un arbre de moteur de 5 mm, une vis mère avec une extrémité filetée et une ligne en dessous demandant quel couplage d'imprimante 3D installer. Cette seule question représente une bonne part de ce qui nous arrive des personnes qui construisent des imprimantes 3D, des petites découpeuses laser et des routeurs de bureau.
La réponse honnête est qu’à cette taille, presque tout peut faire tourner la vis. Ce qui différencie un coupleur qui fonctionne pendant des années de celui qui apparaît sur une impression sous la forme d'une surface en bandes, c'est rarement le couple. Il s'agit de savoir si la vis et l'arbre du moteur s'alignent réellement et si la pièce a été sélectionnée pour la durée de vie qu'elle vivra plutôt que pour le prix indiqué sur la ligne.
Ce que doit réellement faire un couplage d’imprimante 3D
Trois choses, et seulement trois. Transmettez le petit couple produit par un moteur pas à pas. Absorbe tout désalignement du cadre et le roulement à vis ne vous permettra pas de le retirer. Et faites-le sans rien ajouter que le lecteur doit combattre.
Sur une imprimante, le couple est infime. Un petit moteur pas à pas entraînant une vis mère est loin d'avoir la valeur nominale du plus petit accouplement de notre gamme, donc l'exercice de dimensionnement auquel les gens s'attendent n'est pas le vrai problème.
Le vrai problème est qu’une machine de bureau est construite à partir de tôles pliées et de supports imprimés. Deux alésages parallèles sur un écran le sont rarement dans l'aluminium, et une vis supportée à une extrémité ne fait que se déplacer et fouetter lorsqu'elle tourne. L’accouplement doit vivre avec tout cela, et c’est la partie la moins chère de la transmission qui pardonne le plus.
Hélicoïdal, soufflet, mâchoire - à quoi chacun sert
Dans la pratique, les petites machines se résument à trois types, et le choix est principalement un compromis entre le degré de désalignement avalé par l'accouplement et la rigidité dont l'axe a besoin.
| Taper | Il faut un désalignement | Rigidité | Attention à |
|---|---|---|---|
| Faisceau hélicoïdal | Angulaire et parallèle, en petites quantités | Faible à modéré | Torsion visible sous charge sur un axe rapide |
| Soufflet | Angulaire et axial, plus qu'une poutre | Haut | Les parois minces se déforment facilement si un accident pousse l'axe |
| Mâchoire avec insert | Tous les trois, généreusement | Le plus bas | L'insert est une pièce d'usure et devra être changé |
| Rigide serré | Essentiellement aucun | Le plus haut | Ne fonctionne que si les arbres sont véritablement alignés |
Notre propre règle pour une petite imprimante est courte. Si la vis est correctement alignée et que l'axe se déplace rapidement, un couplage à poutre hélicoïdale est bon marché et très bien. Si l'alignement est douteux ou si la machine a commencé sa vie en tant que kit avec des supports fendus, un accouplement à mâchoires avec un insert en élastomère pardonne davantage et vous coûte un peu de précision.
L'axe Z est l'endroit où ça va mal
Les axes X et Y bougent constamment et les gens remarquent immédiatement lorsqu'ils se comportent mal. L'axe Z bouge un peu, dans un sens, avec toute la tête de l'outil accrochée dessus, et c'est lui qui en souffre.
Deux raisons. Premièrement, sur de nombreuses imprimantes, la vis Z supporte directement le poids du portique ou du lit, de sorte que l'accouplement subit une charge axiale constante plutôt qu'une charge purement rotative. Deuxièmement, sur une machine à faible coût, la vis n'est souvent pas supportée du tout à son extrémité supérieure, elle est donc libre de se déplacer latéralement et chaque instant de ce mouvement est transmis à l'accouplement.
Lorsqu'un couplage de l'axe Z commence à poser des problèmes, le symptôme n'est pas un crash. Il s'agit d'un changement progressif de l'état de surface sur les premières couches, ou d'une légère différence de hauteur entre les deux côtés du lit. Les gens recherchent d'abord l'écrou de la vis mère et le nivellement du lit. Généralement correctement, parfois non.
Si vous en remplacez quand même un, mettez un accouplement avec une certaine souplesse axiale plutôt qu'un rigide, et vérifiez que la vis tourne librement à la main avant de redémarrer le moteur.
Où le bon marché cesse d'être bon marché
Les accouplements sur les machines grand public sont fabriqués à un prix et la plupart d'entre eux sont parfaitement adéquats. Il y a cependant un moment où l’épargne cesse d’être une économie.
Le coupable habituel est la pince. Un moyeu fendu avec une seule vis pince l'arbre sur une courte longueur, et si l'arbre est légèrement sous la taille ou légèrement déformé, la pince s'agrippe sur un bord. Il se sent serré avec une clé et glisse sous le couple. Sur une machine qui a perdu des pas sans raison évidente, cela vaut quinze minutes de vérification.
Le deuxième est le matériau de l'insert. Deux élastomères apparemment identiques peuvent se comporter très différemment dans une enceinte chaude, et une imprimante dotée d'une chambre chauffée est une enceinte chaude. Si une imprimante chauffe à l’intérieur, l’insert est l’une des premières choses que nous examinerons.
Ce dont nous avons besoin pour proposer un accouplement pour petites machines
Les deux diamètres d'arbre, mesurés, ne devinent pas. La distance entre les extrémités de l'arbre, car un petit accouplement doit s'adapter à l'espace et pas seulement aux alésages. La vitesse maximale de l'axe. Et si l'un ou l'autre des arbres est claveté, fileté ou lisse.
Avec ces quatre éléments, nous pouvons généralement revenir le même jour avec une taille plutôt qu'une gamme, et l'ennui de votre manche fait partie du travail plutôt qu'un extra. Jetez un oeil àgamme d'accouplement d'arbrepour les petites tailles, et lepage d'accouplement de prunesi vous voulez le type de mâchoire avec un insert remplaçable.
Envoyez les quatre mesures viace formulaireet dis-nous quelle est cette machine. Un couplage pour un lit d'imprimante et un couplage pour un routeur de bureau avec une broche de 1,5 kW ne sont pas la même conversation, et savoir lequel vous construisez vous permet d'économiser une semaine d'allers-retours.
Si vous ne savez pas si le problème vient du couplage ou de l'alignement, dites-le. Nous préférons vous dire de vérifier d'abord le roulement de vis plutôt que de vous vendre une pièce dont vous n'avez pas besoin.
