Saya akan menjawab ini sebagai seseorang yang benar-benar mengerjakan ulang klon Fleabay Prusa i3 mereka untuk menggunakan leadscrews untuk semua sumbu. Sebelum menggali masalah ini, masalah reaksi dapat diselesaikan dengan mudah dengan mur kuningan pegas, seperti cara kerja bola bola. Itu masalah paling sederhana untuk dipecahkan karena ada banyak masalah lain.
Versi singkat / tl; dr
Perangkat keras tidak dapat menangani banyak langkah mikro.
Crosstalk dan kecepatan induktansi batas motor dan akselerasi.
Kualitas cetak sangat aneh karena (2).
Leadscrews tidak dibuat untuk gerakan cepat selama periode waktu yang lama dan akan dipakai, bahkan dengan minyak.
Anda akan membutuhkan permukaan bantalan tambahan untuk mencegah motor Anda menggiling sendiri terpisah, dan untuk menghilangkan serangan balik karena kopling fleksibel.
Sistem menjadi jauh lebih rentan terhadap mode kegagalan yang sangat merusak.
Penjelasan panjang
Pertama
Yang akan Anda perhatikan adalah Anda dihambat oleh pergerakan yang sangat lambat dan sangat cepat dan tingkat akselerasi. Sekrup saya adalah sekrup 8 mm, dengan pitch 8mm. Itu berarti dibutuhkan 200 langkah untuk menempuh jarak 8 mm. Lipat gandakan dengan microstepping 1/16, dan itu 3200 microsteps per 8 milimeter perjalanan. Lipatgandakan dengan kecepatan apa pun yang Anda coba cetak, kemudian jumlah sumbu yang Anda gunakan, dan Anda akan menemukan bahwa papan RAMPS Anda mulai gagap pada gerakan rumit jika Anda mencetak cukup cepat.
Kedua
Anda akan dengan cepat mencapai batas induktansi motor Anda. Pada level daya "standar" (yang tidak menggoreng motor NEMA17 tiruan saya), bahkan setelah beralih ke 24 V untuk seluruh pengaturan, kecepatan tercepat yang dapat saya putar motor saya adalah sekitar 5 putaran per detik, yang berarti 16.000 langkah mikro per kedua dengan sekrup pitch 8mm. Untuk referensi yang berarti bahwa di bawah beban NOL, pitch N17 w / 8 mm tercepat saya dapat melakukan perjalanan, adalah sekitar 40 mm / s.
Anda pada dasarnya menjalankan kumparan motor di beberapa kilohertz, yang berarti Anda harus benar-benar berhati-hati menjaga kabel Anda terpisah dan terlindung untuk mencegah crosstalk, selain fakta bahwa ketika frekuensi langkah Anda naik, torsi langkah Anda turun secara dramatis . Ini tidak hanya membatasi berat tempat tidur yang mampu didorong oleh motor pada kecepatan tertentu, tetapi Anda bahkan harus khawatir tentang kelembaman motor dan tempat tidur jauh lebih banyak daripada dengan sistem yang digerakkan oleh sabuk. Jadi alih-alih brengsek 30 mm / s dengan akselerasi 200 mm / s 2 , tiba-tiba Anda terbatas pada, katakanlah, brengsek 5 mm / s dan akselerasi 40 mm / s 2 .
Seperti disebutkan, untuk hasil terbaik, seluruh sistem perlu dikonversi ke 24 V, dan tidak semua papan dikonfigurasikan agar mudah dilakukan. Klon RAMPS murah saya hanya perlu satu dioda dihapus dan semuanya baik-baik saja, tapi YMMV dalam hal ini.
Anda dapat memecahkan masalah khusus ini dengan menurunkan motor, tetapi pada saat itu Anda sekarang telah memperkenalkan sumber serangan balik baru baik di antara gigi persneling atau dalam sistem sabuk drive, dan agak mengalahkan titik tersebut.
Ketiga
Karena efek ini, adalah Anda mengalami artefak tekanan ekstrusi. Pada dasarnya, plastik di nosel adalah cairan, yang sangat kental, dipaksa melalui lubang kecil. Tekanan fluida akan "agak" tertinggal di belakang apa yang motor ekstruder pikirkan sedang terjadi.
Hasil akhirnya adalah saat Anda berakselerasi, garis yang Anda letakkan lebih tipis dari seharusnya, dan akan lebih tebal daripada seharusnya saat melambat, dan Anda cenderung mendapatkan "gumpalan" aneh di setiap sudut ketika Anda datang berhenti. Bagi saya, dengan nozzle 0,4 mm, lebar garis 0,8 mm, dan tinggi lapisan 0,2 mm, artefak ini benar-benar mengimbangi akurasi tambahan yang saya peroleh dengan leadscrew yang dipasangkan erat dengan pegas mur ganda pegas di atasnya. Bagian-bagian tersebut akhirnya menjadi kurang akurat secara dimensi daripada sebelumnya, dengan kelainan bentuk yang sangat aneh.
ADA pengaturan yang dapat Anda gunakan dalam firmware untuk mencoba dan memerangi efek spesifik ini, tetapi prosesnya membosankan dan membutuhkan banyak coba-coba, dan mengkompilasi ulang firmware setiap 30 detik menyebalkan, belum lagi variabel tergantung lebar garis, pengaturan kecepatan dan akselerasi, dan ketinggian lapisan, jadi Anda harus mengkompilasi ulang firmware Anda kapan pun Anda ingin mengubah kualitas cetak. Super, super menjengkelkan.
Keempat
Leadscrews sebenarnya tidak dirancang untuk ini. Gerakan maju-mundur yang konstan akan memakai mur kuningan dan bahkan benang baja sekrup seiring waktu. Anda berakhir dengan residu bubuk hitam pada segala sesuatu di bawah sekrup, yang, pada sumbu X, biasanya juga berarti cetakan Anda. Tak seorang pun ingin bubuk baja mengacaukan adhesi lapisan mereka.
Dalam kasus saya, saya menggunakan Superlube, yang merupakan minyak silikon / PTFE, untuk membantu mencegah masalah ini, tetapi itu hanya bekerja dengan sangat baik ketika Anda mendapatkan kacang kuningan pegas. Akhirnya mereka mendorong sebagian besar pelumas keluar. Selain itu, pelumas cenderung untuk mengambil dan memegang bubuk logam yang terbentuk, mempercepat keausan di daerah yang masih dilumasi.
Kelima
Bantalan. Ternyata motor memiliki bantalan internal, yang umumnya menghisap dan tidak dibuat untuk beban berat ke segala arah. Saya mengetahui hal itu ketika motor Y-axis N17 saya gagal karena bantalannya, dan menyebarkan bubuk ke seluruh gulungan, beberapa di antaranya didorong melalui enamel dan memendekkan kabel.
Selain itu, karena sejumlah kecil ketidaksejajaran mengubah motor menjadi pecahan peluru dengan tergesa-gesa, Anda hampir pasti akan menggunakan kopling fleksibel. Kopling fleksibel memiliki jumlah hasil tertentu secara aksial, dan terutama dirancang untuk berada di bawah beban kompresi, dan cenderung gagal ketika diregangkan berulang kali.
Untuk sumbu Z, ini biasanya tidak menjadi masalah karena seluruh sistem ditekan oleh gravitasi, tetapi pada sumbu X dan Y, Anda akan mendapatkan beberapa offset aneh bahkan satu atau dua milimeter setiap kali carriage atau bed berpindah arah. Jadi, Anda harus memastikan bahwa motor tidak memuat beban sendiri, dan sekrup tetap terkunci relatif terhadap bingkai sementara masih bisa berputar.
Anda dapat melakukannya dengan memasang cincin di setiap ujung leadscrew yang mendorong bantalan dorong atau mengendarai bantalan bola biasa. Idealnya, Anda bisa melakukan keduanya, tetapi ini berubah menjadi usaha mahal dengan banyak tanda kurung di tempat-tempat aneh yang mungkin tidak Anda miliki ruangnya. Saya akhirnya kehilangan sekitar 20 mm dari perjalanan tidur menyelesaikan masalah ini.
Keenam
Anda perlu memikirkan apa yang terjadi ketika komponen gagal. Bagi saya, itu adalah langkah terakhir saya. Kegagalan pertama adalah dari masalah crosstalk yang saya sebutkan di atas. Y-stops terpicu, bed mulai bergeser ke arah depan printer dari waktu ke waktu, dan akhirnya printer mulai mencoba memindahkan bed melalui bagian depan frame printer.
Itu berhasil.
Yang kedua adalah saklar endstop gagal secara mekanis. Perjalanan sabuk berhenti di katrol. Leadscrews berjalan jauh ke ujung sekrup, dan karena mereka diarahkan jauh lebih rendah daripada sabuk, ada lebih banyak torsi yang terlibat. Saya menghancurkan bingkai printer saya tiga kali terpisah karena masalah ini, dan sekali lagi ketika kopling sumbu Y patah. Ini memungkinkan motor untuk memutar sekrup dengan mudah ke satu arah tetapi tidak ke arah yang lain - yang kali ini memaksa print bed mundur bukannya maju, menarik motor Y melalui braket dan bingkainya lagi.
Kesimpulan
Sekrup X / Y tidak selalu merupakan ide yang buruk , hanya yang mahal dan membosankan dalam pencetakan 3D. Mereka jauh lebih cocok untuk aplikasi dengan laju gerak makan rendah seperti pabrik CNC, pengukir mekanik, dan sejenisnya. Anda mungkin memperhatikan bahwa bahkan aplikasi dengan akurasi tinggi seperti printer laser cenderung memiliki gerbong pengumpanan sabuk daripada yang menggunakan sekrup. Sekrup lebih cocok untuk aplikasi beban tinggi, kecepatan rendah, dan printer cenderung berlawanan dengan itu.
Jika Anda mencoba menghilangkan serangan balik karena sabuk tidak cukup kencang, seperti saya, jawabannya adalah membuat printer yang lebih baik. Saya tidak bisa mengencangkan ikat pinggang cukup untuk mendapatkan cetakan saya akurat sebelum motor mulai gagal, karena saya tidak memiliki katrol ujung motor yang didukung oleh bantalan. Mulai di sana, secara harfiah hanya mendukung kedua sisi katrol pada poros motor dengan bantalan kecil yang dipasang pada rangka untuk mengambil beban radial dari motor. Jika ikat pinggang Anda terlalu panjang, gunakan sabuk GT2 inti-baja. Jika sistem Anda secara keseluruhan hanya ceroboh, bangun sistem yang lebih kuat. Proyek saya saat ini adalah Hypercube Evo, dan saya menemukan pemasok yang membuat sabuk GT2 inti-baja. Saya akan menggunakannya untuk memaksimalkan kekakuan dalam sistem sabuk CoreXY. Frame terbuat dari ekstrusi slot T 30x30 mm, dengan batang sumbu Z 12 mm dan batang sumbu X / Y 10 mm. Komponen yang lebih besar dan lebih mahal yang jauh lebih kuat dan akan melentur jauh lebih kecil daripada batang 8 mm panjang 400 mm pada printer murahan saya.
Semoga ini membantu. (diedit untuk mendapatkan matematika saya tepat di microsteps)