De meeste 3D-printers gebruiken een specifiek type motor om de printkop te bewegen. Ze worden stappenmotoren genoemd omdat ze in gedefinieerde stappen roteren. Dit zorgt voor specifieke controle over hoe ver de motor draait, en dus hoe ver de printkop wordt bewogen.
Hoe werkt een stappenmotor?
Een stappenmotor maakt gebruik van een set elektromagnetische spoelen, wanneer deze spoelen worden aangedreven, trekken ze magnetisch een magneet aan die de motorkern laat draaien. Door de volgorde te synchroniseren waarin de magneten worden ingeschakeld, kunt u de precieze snelheid en afstand regelen die de motor draait. Hoe meer elektromagnetische spoelen de motor heeft, hoe meer stappen hij heeft. Motoren met meer stappen bieden meer controle over hoe ver de motor draait, waardoor fijnere details mogelijk zijn. Dit kan verder worden verbeterd met microstepping, waarbij spoelen gedeeltelijk worden opgeladen om de magneet ertussen te houden.
Welke soorten stappenmotoren zijn er?
Er zijn over het algemeen drie klassen stappenmotoren die in 3D-printers worden gebruikt. Elk biedt een andere hoeveelheid koppel, wat de draaikracht is. Een motor met meer koppel kan tegen meer weerstand draaien dan een motor met een laag koppel. De motoren met laag koppel bieden over het algemeen 20-25 Ncm koppel, de standaard koppelmotoren 40-45 Ncm en het hoge koppel 50-55 Ncm. De motoren met laag koppel zijn over het algemeen relatief plat en kunnen ook wel Pancake-motoren worden genoemd. De krachtigere motoren zijn dienovereenkomstig groter.
Motoren met een laag koppel worden over het algemeen gebruikt voor lichtgewicht toepassingen zoals het aandrijven van een extruder met directe aandrijving of in bijzonder kleine draagbare 3D-printers. Standaardmotoren worden standaard genoemd omdat ze voor de meeste doeleinden worden gebruikt. Ze hebben voldoende kracht om relatief zware componenten, zoals printkopportalen, betrouwbaar te verplaatsen. Ten slotte worden de motoren met hoog koppel gebruikt om bijzonder zware componenten te verplaatsen. Deze worden over het algemeen aangetroffen in grotere printers die bijvoorbeeld zware printbedden verplaatsen. Vanwege hun grootte en gewicht worden deze bijna nooit bevestigd aan bewegende delen, omdat ze momentumproblemen kunnen veroorzaken.
Dat was een korte introductie tot stappenmotoren en waarvoor ze worden gebruikt. Als je meer wilt weten, bekijk dan ons artikel over: microstepping te.