Grundlagen des 3D-Drucks: Was ist ein Schrittmotor?

Die meisten 3D-Drucker verwenden einen bestimmten Motortyp, um den Druckkopf zu bewegen. Sie werden Schrittmotoren genannt, weil sie sich in definierten Schritten drehen. Dies ermöglicht eine gezielte Kontrolle darüber, wie weit sich der Motor dreht und somit wie weit der Druckkopf bewegt wird.

Wie funktioniert ein Schrittmotor?

Ein Schrittmotor verwendet einen Satz elektromagnetischer Spulen. Wenn diese Spulen mit Strom versorgt werden, ziehen sie magnetisch einen Magneten an, der den Motorkern dreht. Durch Synchronisieren der Reihenfolge, in der die Magnete eingeschaltet werden, können Sie die genaue Geschwindigkeit und den Abstand des Motors steuern. Je mehr elektromagnetische Spulen der Motor hat, desto mehr Schritte hat er. Motoren mit mehr Schritten bieten mehr Kontrolle darüber, wie weit sich der Motor dreht, was feinere Details ermöglicht. Dies kann mit Mikroschritten weiter verbessert werden, bei denen Spulen teilweise aufgeladen werden, um den Magneten dazwischen zu halten.

Welche Arten von Schrittmotoren gibt es?

Es gibt im Allgemeinen drei Klassen von Schrittmotoren, die in 3D-Druckern verwendet werden. Jeder bietet ein anderes Drehmoment, die Drehkraft. Ein Motor mit mehr Drehmoment kann sich gegen einen größeren Widerstand drehen als ein Motor mit niedrigem Drehmoment. Die Motoren mit niedrigem Drehmoment bieten im Allgemeinen ein Drehmoment von 20-25 Ncm, die Motoren mit Standard-Torque 40-45 Ncm und die Motoren mit hohem Drehmoment von 50-55 Ncm. Die Motoren mit niedrigem Drehmoment sind im Allgemeinen vergleichsweise flach und können auch als Pancake-Motoren bezeichnet werden. Die stärkeren Motoren sind entsprechend größer.

Motoren mit niedrigem Drehmoment werden im Allgemeinen für leichte Anwendungen wie den Antrieb eines Extruders mit Direktantrieb oder in besonders kleinen tragbaren 3D-Druckern verwendet. Standardmotoren werden als Standardmotoren bezeichnet, da sie für die meisten Zwecke verwendet werden. Sie haben genug Kraft, um auch relativ schwere Komponenten wie Druckkopfportale zuverlässig zu bewegen. Schließlich kommen die High-Torque-Motoren zum Einsatz, um besonders schwere Bauteile zu bewegen. Diese findet man im Allgemeinen in größeren Druckern, die beispielsweise schwere Druckbetten bewegen. Aufgrund ihrer Größe und ihres Gewichts werden diese fast nie an beweglichen Teilen befestigt, da sie Schwungprobleme verursachen können.

Schrittmotoren treiben alle Bewegungen in einem 3D-Drucker an. Bildquelle: Automate.org

Das war eine schnelle Einführung in Schrittmotoren und wofür sie verwendet werden. Wenn Sie mehr erfahren möchten, lesen Sie auch unseren Artikel zum Mikroschritt .