Снимите крышку почти с любого настольного 3D-принтера, и вы обнаружите несколько маленьких пластиковых колесиков, спрятанных вдоль направляющих, спокойно выполняющих работу, о которой никто не думает, пока они не перестанут работать должным образом. Эти колеса перемещают портал и каретку вперед и назад тысячи раз в течение срока службы машины, и от того, насколько хорошо они подходят к гусенице, напрямую зависит, получатся ли ваши отпечатки чистыми или слегка отклонившимися, что трудно зафиксировать.
Что на самом деле делают эти колеса
Большинство 3D-принтеров, построенных на алюминиевых рамах, не позволяют движущимся частям тянуться непосредственно к металлу. Вместо этого в канал, проходящий вдоль профиля, вставляются маленькие колеса, и каретка катится на этих колесах, а не скользит по голому металлу. Это обеспечивает низкий уровень трения и стабильность движения, что важно, поскольку неравномерное движение во время печати проявляется в виде видимых дефектов на готовой детали.
Колесо, на котором образовалась плоская точка или потеряло плотное прилегание к колеи, меняет способ движения кареты. Вместо плавного и равномерного движения вы получаете крошечные изменения скорости, когда колесо катится по собственному несовершенству. Напечатайте высокий объект с тонкими линиями слоев, и это несоответствие имеет тенденцию проявляться в виде слабой повторяющейся текстуры, проходящей по боковой стороне детали.
Небольшая деталь с огромной работой
При устранении неполадок принтера легко упустить из виду колеса, поскольку внимание обычно в первую очередь уделяется экструдеру, хотэнду или выравниванию стола. Но принтер с идеально настроенными настройками все равно может печатать грубые отпечатки, если колеса под ним не вращаются так, как должны. Прежде чем предполагать, что проблема с печатью всегда связана с прошивкой или настройками слайсера, об этом стоит помнить.
Знакомство с ПОМ как материалом
ПОМ, сокращение от полиоксиметилена, представляет собой инженерный пластик, который постоянно используется в конструкции колес принтеров, а также во многих других машинах, в которых используются ролики и линейные направляющие.
Почему именно этот пластик стал таким распространенным
Несколько практических качеств объясняют, почему POM стал таким частым выбором:
- Он сохраняет свою форму при повторяющихся нагрузках и не деформируется после нескольких тысяч циклов использования.
- Он имеет естественно низкое трение о металлические поверхности, поэтому не требует постоянной смазки для плавного вращения.
- Он обрабатывает с довольно жесткими допусками, что имеет значение, когда колесо должно постоянно соответствовать определенной канавке.
- Его цена разумна, что позволяет контролировать затраты на замену для тех, кто обслуживает принтер на протяжении многих лет.
Ничто из этого не делает ПОМ невосприимчивым к износу. Каждое колесо со временем изнашивается, пластиковое или другое, но при нагрузках и скоростях, типичных для настольных 3D-принтеров, оно имеет тенденцию хорошо выдерживать свою стоимость.
Типичные настройки, в которых появляются колеса POM
Колеса из ПОМ в основном используются в настольных принтерах и принтерах для небольших мастерских, машинах, которые не перевозят тяжелые грузы и не работают на скоростях, с которыми пластик действительно не смог бы справиться.
Если принтер изначально поставлялся с колесами POM, использование того же материала для замены обычно обеспечивает соответствие посадки тому, для чего машина была спроектирована.
Понимание формы канавки V-образного паза
V-слот — это совершенно другой термин. Он не описывает материал, он описывает форму канавки, вырезанной в колесе, которая соответствует угловому V-образному каналу, найденному в алюминиевом экструзии с V-образными пазами.
Почему угол имеет значение
Плоское колесо, едущее по ровной дороге, имеет некоторую свободу слегка смещаться из стороны в сторону. V-образная канавка препятствует этому сносу, поскольку наклонные стенки естественным образом направляют колесо к центру при его вращении.
Представьте себе, что шарик оседает на дно неглубокой миски, а не свободно катится по плоскому столу. Такое самоцентрирующееся поведение является одной из основных причин, по которой колеса с V-образными пазами в первую очередь сочетаются с экструзией с V-образными пазами.
Подшипник спрятан внутри
Большинство колес с V-образными пазами не полностью состоят из цельного пластика.
Подшипник находится внутри корпуса колеса и обеспечивает фактическое вращение вокруг оси, а внешняя пластиковая оболочка, часто POM, образует канавку, которая контактирует с гусеницей.
Два компонента работают вместе: один для формы и контакта, другой для плавного вращения.
Качество подшипников варьируется у разных поставщиков, и колесо, которое снаружи выглядит идентично другому, со временем может вести себя совершенно по-разному в зависимости от того, что находится внутри него. Стоит принять во внимание решение о покупке, а не судить только по внешнему виду.
Сравнение двух терминов напрямую
| Вопрос | ПОМ колеса | Колеса с V-образным пазом |
|---|---|---|
| Что описывает этот термин | Пластиковый материал | Форма канавки |
| Профиль канавки | Могут быть разными, плоскими или рифлеными. | Всегда под углом к V-образной форме |
| Совместимость треков | Зависит от конкретной канавки | В частности, требуется выдавливание V-образных пазов. |
| Центрирование поведения | Зависит от конструкции канавки | Встроенная угловая форма |
| Общее использование | Общие настройки линейного движения | Принтеры и машины, построенные на рамах с V-образными слотами |
Другие материалы колес, о которых стоит знать
POM охватывает большую часть рынка, но это не единственный доступный вариант.
Подобные ацетальные материалы
Помимо обычного ПОМ, существуют фирменные варианты ацеталевой смолы, продаваемые под разными коммерческими названиями, и все они принадлежат к одному и тому же широкому химическому семейству.
Функционально они, как правило, ведут себя аналогично стандартному POM в большинстве приложений для принтеров, и различия обычно сводятся к единообразию производства, а не к принципиально другому набору свойств.
Металлические колеса для более тяжелых условий эксплуатации
В некоторых принтерах, рассчитанных на большие нагрузки или более требовательные циклы использования, вместо пластиковых колес используются металлические колеса.
Металл выдерживает нагрузки, которые в конечном итоге могут привести к сплющиванию пластикового колеса, но компромиссом обычно является увеличение шума во время работы и немного больший износ, передаваемый на поверхность гусеницы с течением времени.
Колеса с покрытием для контроля вибрации
Колеса с резиновым или полиуретановым покрытием иногда появляются в определенных местах принтера, обычно там, где гашение вибраций имеет большее значение, чем грубая жесткость.
Натяжители ремней и натяжные колеса являются более вероятными кандидатами для этого, чем основные колеса каретки.
Работа над решением о покупке
Как только терминология станет понятной, выбор роликов для реальной сборки или ремонта сводится к нескольким практическим вопросам.
Действительно ли грув соответствует вашему треку?
Это самый важный вопрос, и именно его люди пропускают, когда спешат заказать замену.
Колесо с V-образной канавкой требует выдавливания V-образной канавки под ним, и установка плоского колеса на V-образную гусеницу или наоборот просто не будет работать должным образом, независимо от того, насколько близко расположены все остальные детали.
Проверка формы канавки существующего колеса относительно рамы принтера перед заказом экономит много времени и денег.
Какую нагрузку несет это конкретное колесо?
Разные колеса одного и того же принтера часто испытывают разную нагрузку.
Колесо, поддерживающее более тяжелую портальную секцию, работает тяжелее, чем более легкое натяжное колесо в другом месте рамы.
Для большинства домашних и небольших мастерских стандартные колеса из POM или V-образных пазов без проблем справляются с этими нагрузками, поскольку настольная печать обычно не приближает вес к тому весу, который мог бы бросить вызов хорошо изготовленному пластиковому колесу.
Имеет ли значение уровень шума в вашей установке?
Принтер, работающий в общем офисе, спальне или в любом месте, где люди находятся поблизости в течение длительного времени, выигрывает от более тихих компонентов.
Пластиковые колеса обычно работают тише, чем металлические, и это стоит учитывать, если принтер работает часами в пределах слышимости повседневной деятельности.
Действительно ли внутренний подшипник прочный?
Поскольку большинство колес с V-образными пазами содержат подшипник, качество этого подшипника определяет, как долго колесо будет работать хорошо, прежде чем появится люфт или шум.
Листинг, в котором вообще не упоминаются детали подшипника, иногда является знаком, на который стоит обратить внимание, прежде чем совершать покупку.
Краткий контрольный список перед заказом замены
- Подтвердите форму канавки и тип экструзии на вашем конкретном принтере.
- Подберите диаметр оси и крепежные детали к вашим нынешним колесам.
- Обратите внимание, являются ли существующие колеса оригинальными запчастями или предварительной заменой, поскольку посадка может незначительно меняться в зависимости от поколения.
- Спросите о типе подшипника, если в списке он четко не указан.
- Если есть какие-либо сомнения, измерьте существующее колесо физически, а не полагайтесь только на номер модели.
Распознавание износа до того, как он повлияет на ваши отпечатки
Колеса редко выходят из строя внезапно. Они постепенно изнашиваются, и обнаружение первых признаков помогает избежать более серьезных проблем с качеством печати в дальнейшем.
Плоское пятно — одна из наиболее распространенных проблем, часто возникающая, когда принтер стоит припаркованным в одном и том же положении в течение длительного времени между использованиями.
Эта плоская часть создает небольшую неровность каждый раз, когда она вращается при контакте с дорожкой, что может проявляться в виде слабой повторяющейся текстуры на готовых отпечатках, особенно на высоких или медленно движущихся участках.
Вибрация колеса, которую можно проверить легким нажатием и ощущением движения из стороны в сторону, обычно указывает на изношенный внутренний подшипник, а не на повреждение внешнего корпуса колеса.
Это различие имеет значение, поскольку от него зависит, необходима ли полная замена колеса или проблема может быть решена только с помощью подшипника, в зависимости от конструкции колеса.
Необычный шум во время печати, особенно скрежет или щелкающий звук, локализованный в одной секции портала, а не во всей машине, часто связан с проблемой колеса или подшипника в этом конкретном месте.
Маленькие привычки, которые обеспечивают хорошую работу колес
Небольшой регулярный уход продлит срок службы колес до того, как возникнет необходимость в замене.
Поддержание чистоты экструзионной дорожки от пыли и остатков нити имеет большее значение, чем может показаться, поскольку отложения внутри канавки увеличивают трение и со временем ускоряют износ поверхности колеса.
Использование смазки, подходящей для пластиковых компонентов, а не тяжелой смазки, предназначенной для металлических механизмов, обеспечивает плавность хода, не притягивая лишнюю пыль и грязь.
Периодическая проверка натяжения колес, особенно на принтерах, использующих регулируемые проставки для точной настройки посадки на гусенице, помогает поймать ослабление колеса до того, как оно превратится в более серьезную проблему с выравниванием.
POM и V-слот не являются конкурирующими категориями, конкурирующими за место в отсеке для запчастей вашего принтера.
POM описывает материал, V-образный паз описывает форму канавки, и большое количество колес на рынке соответствуют обоим описаниям одновременно.
То, что на самом деле определяет, хорошо ли работает колесо, сводится к тому, чтобы его канавка соответствовала форме вашего принтера, был выбран размер, соответствующий нагрузке, которую оно несет, и обращалось внимание на качество подшипника, а не судили исключительно по внешнему виду.
Правильно изучите эти основы, следите за ранними признаками износа, и колеса вашего принтера станут на одну вещь меньше, о которой стоит беспокоиться, что освободит больше внимания для тех частей печати, которые действительно этого заслуживают.
