شفت هارد کروم: سیستم حرکتی مکانیک چاپگر سه بعدی FDM

گزینۀ جایگزین سیستم ریل برای حرکت خطی در چاپگرهای سه بعدی، «شفت راهنما» یا «شفت هارد کروم» است. میلۀ راهنما خطی یا شفت توپر SK، دارای طول و قطرهای مختلف است، اما معمولاً در ساخت پرینترهای سه بعدی از میله‌ ای به قطر 8 میلیمتر استفاده می شود که در بازار ایران بنام شفت هارد SK8 بفروش میرسد. این میله، که اغلب از فولاد و کروم ساخته می شود (که سختی آن افزایش یابد)، هزینۀ ساخت تقریباً ارزانی دارد. سادگی میله شفت در مقایسه با ریل های خطی باعث بروز مشکلات کمتری می شود، بویژه هنگامی که یک پرینتر سه بعدی ارزان و کم کیفیت وارداتی می خرید.

حاملهای شفت هارد در پرینتر سه بعدی

بلبرینگ های خطی (که با عنوان بوش نیز شناخته می شوند) بر روی میلۀ راهنما بهمراه ضمائمی با نام براکت یا ساپورت کننده (نگهدارنده) سوار می شوند تا حرکت واقعی ایجاد شود. این بلبرینگها نیز به طور گسترده در دسترس هستند و هزینۀ آنها کمتر از حامل هایی است که بر روی ریل های خطی سوار می شوند.

ریل خطی در مقایسه با میله شفت

چند سال پیش به نظر می رسید که تمام چاپگرهای سه بعدی برای حرکت خطی به میله های شفت هارد کروم، متکی بودند. اما امروزه استفاده از سیستم ریل های خطی (مثلا سیستم خطی ریل واگن) برای ساخت پرینترهای جدیدتر و بهتر، رایج شده است و در صورتی که توسط یک اپراتور مکانیک ماهر بدرستی  اسمبل شود، دقیقترین دقت چاپ را برایتان به ارمغان می آورد.

ریل های خطی مثل شفت هارد کروم هم به کیفیت چاپ می افزایند (که البته بسته به نظر افراد ممکن است ارزش هزینۀ اضافی را داشته یا نداشته باشد) ولی دلیل علاقۀ سازندگان به استفاده از «شفت هارد» این است که پرینتری ساده تر و سبکتر هم بسازند.

| تسمه پولی – لید اسکرو در چاپگر سه بعدی چیست؟ |

ویژگیهای شفت هارد کروم در چاپگر سه بعدی

شفت هارد SK8 مجموعه ای بزرگ تر تولید می کند، زیرا میله ها برای اتصال به شاسی پرینتر3بعدی به براکتهای ضخیمتری نیاز دارند و مهمتر اینکه، در هر محور باید از دو میله استفاده شود تا  مسیر حرکت را در یک درجۀ ثابت نگه دارند. یاتاقان های خطی می توانند به عقب و جلو حرکت کنند و دور محور خود بچرخند؛ اگر یک اکسترودر را فقط به یک یاتاقان متصل کرده باشید، آنگاه اکسترودر دور میله می چرخد که غیر قابل قبول است. این امر میتواند با اتصال اکسترودر به یک یاتاقان دیگر روی یک میلۀ موازی برطرف شود، اما روشن است که این کار، در مقایسه با یک راهنمای واحد در ریل های خطی، حجم و وزن بیشتری به دستگاه می‌ دهد.

فیبر کربن؛ متریال جدید شفت توپر SK8

جدیدا برخی سازندگان کشورهای صنعتی از فیبر کربن برای تولید میله های راهنمای SK8 بصورت توخالی و نه توپر استفاده کرده اند؛ در مقایسه، فیبر کربن سخت تر از آلومینیوم و فولاد است. بنابراین، میله های توخالی فیبر کربن، در عین سختی بالا، بسیار سبک هستند. فیبرهای کربن به تازگی وارد بازار شده اند و فیبرهایی که توانایی قابل قبولی برای چاپگرهای سه بعدی دارند، بسیار گران هستند (یعنی در کشورهای صنعتی نیز هنوز مرسوم نشده اند). طبق بررسی برخی افراد، میله های فیبر کربن ارزان قیمتی که در اینترنت به فروش میرسند، دارای قطر بیرونی ناهماهنگی در طول میله هستند و برای دستیابی به حرکت صافِ یاتاقان به سنباده کاری نیاز دارند. لطفاً توجه داشته باشید: گرد و غبار ناشی از سنباده زدن یا برش فیبر کربن سمی است و براحتی استنشاق می شود.