Co jsou lineární kolejnice?
Lineární kolejnice, také označované jako vodítka lineárních pohybů a lineární diapozitivy, jsou běžnými komponentami pohybu používanými k dosažení hladkých posuvných pohybů. Najdete je ve 3D tiskárnách, CNC mlýnech, řezačkách vodních paprsků a podobně.
Lineární kolejnice se skládá z tuhé, ocelové kolejnice, podél níž se posouvá vozík. Nejběžněji obsahuje vozík recirkulační kuličková ložiska, která zajišťují kontaktní body mezi vozíkem a kolejnicí, jak je znázorněno výše. To umožňuje hladký kluzný pohyb, když se kuličky valí mezi povrchy. Tvar hřídele umožňuje, aby vozík zůstal zajištěn v těsných tolerancích, což omezuje pohyb na přesně lineární směry.
Lineární kolejnice 3D tiskárny využívají četné výhody těchto lineárních kolejnic k dosažení lepšího pohybu. Jak jsou tedy tato tvrzení hodnověrná? Podívejme se na to.
Výhody
Většina 3D tiskáren má kalené ocelové lineární tyče, používané v tandemu s lineárními kuličkovými ložisky. Tato kombinace dobře fungovala pro tisíce tiskáren a uživatelů, takže co víc přinesou lineární kolejnice?
Lineární kolejnice jsou tužší. Lineární kolejnice se ohýbají výrazně méně než lineární tyče kvůli faktorům, jako je tvar a tuhost kovu. Nepřesvědčený? Zkuste se ohýbat sami a porovnejte ji s typickým lineárním prutem. Každá slušná železnice bude mít mnohem méně peněz. Pokud jde o 3D tisk, vede to k výrazně sníženým artefaktům vůle a vyzvánění, což vede k čistším tiskovým povrchům a hranám.
Můžete dostat pryč s jednou lineární kolejnicí. Na rozdíl od lineárních tyčí neumožňuje lineární kolejnice žádné otáčení vozíku. To znamená, že při nastavení pohybového systému může jediná kolejnice dosáhnout striktně lineárního pohybu, jak je ukázáno výše. U lineárních tyčí jsou nezbytné nejméně dvě, aby se zabránilo otáčení, což vede ke komplikacím při správném seřízení a zavedení úvah o hmotnosti. Použití lineární kolejnice může vytvořit jednodušší, lehčí a svižnější sestavu, která také sníží vyzvánění ve 3D tisku.
Vyšší přesnost, plynulejší pohyb. Lineární kolejnice jsou také obvykle vyráběny s mnohem přísnější tolerancí než lineární tyče. Tato vyšší přesnost se promítá do snížené vůle a vazby (když se ložiska zachytí a neotočí se hladce), čímž se dosáhne plynulejšího a konzistentnějšího pohybu.
Snadnější a přesnější montáž. Lineární kolejnice se montují mnohem snáze než tyče. Kolejnice i podvozek mají pravidelně rozmístěné montážní otvory, takže několik šroubů bude mít vše uzamčené. To ostře kontrastuje s lineárními tyčemi a ložisky, jejichž kulaté tvary vyžadují více kreativní a často méně přesná montážní řešení ve 3D tiskárnách.
Nevýhody
Nic samozřejmě není dokonalé. V několika oblastech nejsou lineární kolejnice v aplikacích 3D tiskáren nedostatečné.
Lineární kolejnice jsou drahé. Nedá se to obejít. Jakákoli slušná lineární kolejnice bude snadno stát několikrát více než srovnatelná kombinace lineární tyče a ložiska. Prémiová přesnost, tuhost a plynulý pohyb přicházejí za stejně prémiovou cenu.
S lineárními kolejnicemi je třeba zacházet opatrně. Na rozdíl od kulatých lineárních ložisek nejsou kuličková ložiska v lineárních kolejových vozidlech obvykle uzavřena a zajištěna. Pokud se vozík náhodně dostane z kolejnice, může se některá kuličková ložiska vyvinout a vést k nekonzistentnímu pohybu.