Dos de los sistemas de impresión 3D más utilizados hoy en día son CoreXY y H-bot. ¿Cuál es la diferencia entre estos dos sistemas? ¿Cuál es mejor? En esta guía de CoreXY vs H-Bot, repasamos una visión general de los dos sistemas de impresoras 3D, sus ventajas e inconvenientes y todo lo que debes saber sobre ellos. Sigue leyendo.
La principal diferencia entre los sistemas CoreXY y H-Bot 3D es su forma de trabajar.
En las impresoras 3D cartesianas tradicionales, el cabezal de impresión se mueve a lo largo del eje X mientras que el cabezal de impresión se mueve a lo largo del eje Y. En cambio, en los sistemas de impresión 3D CoreXY y H-Bot, el cabezal de impresión se mueve a lo largo de los ejes X e Y, pero el lecho de impresión no.
¿Cuál es la diferencia entre los sistemas CoreXY y H-Bot?
La principal diferencia entre las impresoras 3D CoreXY y H-Bot tiene que ver con las correas dentadas.
Las impresoras 3D CoreXY tienen dos correas dentadas mientras que las impresoras 3D H-Bot tienen una sola correa. Tener dos correas hace que las impresoras 3D CoreXY se tambaleen menos durante un trabajo de impresión. Como resultado, las máquinas imprimen modelos más rápidamente y con mayor precisión que sus homólogas H-Bot.
Sistema CoreXY
Para entender mejor cómo funciona el sistema CoreXY, vea el siguiente vídeo:
En el caso de las impresoras CoreXY, las dos correas están unidas a los objetos violetas por ambos extremos.
Las poleas motrices roja y naranja determinan la dirección en la que se moverán los objetos violetas a lo largo de los ejes X e Y. La correa roja conecta la polea naranja con las poleas amarillas, mientras que la correa negra conecta la polea roja con las poleas rosas.
Estos son los movimientos realizados en función de las rotaciones de las poleas:
- El objeto violeta se mueve en diagonal cuando sólo gira una polea motriz
- El objeto violeta se mueve en el eje Y cuando las poleas roja y naranja giran a igual velocidad en la misma dirección
- El objeto violeta se mueve en el eje X cuando la polea roja y la naranja giran a igual velocidad en diferentes direcciones
La línea verde representa la dirección de un punto del objeto.
Sistema H-Bot
Aquí hay un vídeo que muestra cómo funciona el sistema H-Bot 3D:
Como puedes ver, el objeto naranja se mueve a lo largo de los ejes X e Y, dependiendo de la rotación de las poleas verde y rosa.
Una cosa importante a tener en cuenta sobre el diseño del H-Bot es que una parte de la correa dentada negra atraviesa el objeto naranja mientras la otra parte está sujeta a él.
Estos son los posibles movimientos del objeto naranja:
- El objeto se mueve a lo largo del eje Y si las poleas motrices verde y rosa giran a igual velocidad en la misma dirección
- El objeto se mueve a lo largo del eje X cuando las poleas verde y rosa giran a igual velocidad en direcciones opuestas
- El objeto se mueve en diagonal cuando una polea gira.
La línea verde representa la dirección de un punto del objeto.
CoreXY vs H-Bot: ¿Qué sistema elegir para construir una impresora 3D?
Observando los dos sistemas, el diseño del H-Bot parece más suave y eficaz que el del CoreXY, ya que este último tiene más poleas y correas distribuidas en diferentes niveles.
Sin embargo, cuando se comprueba el tamaño de la impresora y se compara la precisión, las CoreXY están claramente por delante. Esto explica por qué muchos fabricantes de impresoras 3D están sacando al mercado impresoras 3D CoreXY.
Tanto los sistemas CoreXY como los H-Bot utilizan el sistema de coordenadas cartesianas.
Los sistemas CoreXY tienen dos motores paso a paso para los ejes X e Y, mientras que los sistemas H-Bot sólo tienen un motor para cada uno de los tres ejes. Los motores permiten una mayor aceleración, lo que significa una baja inercia. Además, su precisión de posicionamiento garantiza que no haya errores de guiado.
Los sistemas H-Bot son similares a los sistemas CoreXY en el ámbito del accionamiento. Sin embargo, en lugar de dos correas cortas como tiene el sistema CoreXY, el sistema H-Bot tiene una correa muy larga.
La correa larga del sistema H-Bot conlleva una menor calidad de impresión y una mayor probabilidad de errores. Además, si las correas y los ejes del sistema H-Bot no están perfectamente alineados, la vida útil del sistema se verá afectada negativamente.
Veamos ahora las diferencias entre los sistemas CoreXY y H-Bot
Sistemas CoreXY vs H-Bot: ¿Cuáles son las diferencias?
La CoreXY utiliza el sistema de coordenadas cartesianas y presenta un diseño compacto y cuadrado. Este sistema se diferencia de un Prusa en que la cama de impresión se mueve sólo en el eje Z vertical. Sin embargo, el cabezal de impresión del sistema se mueve a lo largo de los ejes X e Y.
En comparación con el sistema H-Bot, este último tiene una correa dentada más larga y un sistema de poleas mucho mayor. La correa más larga reduce el par excesivo y, en consecuencia, la degradación de las correas y de la impresora en general. Los sistemas H-Bot también están diseñados en el sistema cartesiano.
La mayoría de los modelos CoreXY tienen un diseño abierto. Sin embargo, los modelos de gama alta pueden tener una carcasa. El cabezal de impresión del sistema es accionado por dos correas dentadas conectadas a un stepper. En cambio, el sistema H-Bot sólo se acciona mediante una correa dentada.
El movimiento del cabezal de impresión depende del número de poleas que se mueven, así como de su dirección.
Ventajas de los sistemas CoreXY
A diferencia de otros sistemas de diseño cartesiano, el sistema CoreXY tiene dos motores paso a paso que controlan el eje. Además, la correa está dispuesta de forma especial para permitir que el cabezal de impresión se mueva en los ejes X e Y.
Este diseño hace que el sistema CoreXY sea ventajoso en los siguientes aspectos:
- Rápida velocidad de impresión
- Alta precisión
- En comparación con el sistema H-Bot, evita la torsión no deseada en la zona del marco
En los sistemas de impresión 3D normales, un portal móvil suele estar unido a la cama de impresión o a cada motor paso a paso. Como resultado, durante el proceso de impresión, los portales suelen moverse de un lado a otro. Esto hace que la impresora vibre mucho y provoca un desgaste más rápido.
En cambio, los motores paso a paso del sistema CoreXY están firmemente fijados. Por lo tanto, hay poca vibración durante el proceso de impresión, lo que significa que tus modelos saldrán precisos y con una superficie exterior suave.
Además, el lecho de impresión puede moverse a lo largo del eje Z. Esto, por tanto, significa que la impresora puede producir modelos del mismo tamaño sin necesidad de tener un gran volumen de construcción. Esta es una característica que el sistema CoreXY comparte con el sistema H-Bot.
El cabezal de la impresora CoreXY se mueve a lo largo de los ejes X e Y, accediendo a todo el tablero de construcción.
Las correas de un sistema CoreXY pueden ser bastante difíciles de manejar para los principiantes. Por ejemplo, si no están correctamente tensadas o alineadas, pueden provocar diversos problemas.
Si la correa está demasiado floja, la precisión de la impresora se verá comprometida. Por otro lado, si está demasiado tensa, la impresora se desgastará más rápido. También pueden producirse otras averías cuando la correa no está bien tensada.
Las correas dentadas desempeñan un papel fundamental en un diseño CoreXY. Por ejemplo, si están hechas de un material barato, se desgastarán más rápido, haciendo que la impresora pierda precisión al poco tiempo.
Inconvenientes del sistema CoreXY
Algunas de las desventajas del sistema CoreXY son:
- Los sistemas generalmente requieren correas más largas
- Requiere muchos rodillos de desviación
- Más complejo de manejar
Sin embargo, el problema de las correas mal tensadas no es exclusivo de las impresoras 3D CoreXY. Otras impresoras también tienen los mismos problemas cuando llevan correas dentadas demasiado flojas o demasiado apretadas.
El bastidor de las impresoras 3D CoreXY es relativamente estable. Sin embargo, si no se ensambla para que quede perfectamente cuadrado, puede dar lugar a imprecisiones de precisión. Para solucionar este problema, utiliza las abrazaderas de las esquinas para mantener las escuadras de la impresora CoreXY fijas.
En general, el montaje de la impresora CoreXY es más sencillo y compacto. Estas máquinas imprimen más rápido y con mayor precisión.
Ventajas de los sistemas H-Bot
El sistema H-Bot tiene un aspecto elegante. Sin embargo, la impresora suele tener problemas de precisión, excepto en los sistemas con altas tolerancias.
Como en el caso de las impresoras 3D CoreXY, el sistema H-Bot utiliza un par de motores paso a paso que están unidos. Por tanto, también genera movimiento en los ejes X e Y.
Sin embargo, un inconveniente del sistema H-Bot es que si los ejes y las correas no están bien alineados, se genera un par de torsión adicional. Las correas no pueden estar perfectamente alineadas.
Con el par de torsión adicional generado, la impresora puede atascarse y la calidad de impresión se ve comprometida. Este efecto se puede reducir, pero hay que saber muy bien cómo manejar los problemas de alineación.
Las ventajas del sistema H-Bot incluyen:
- Teóricamente, puede lograr una impresión de alta precisión
- Sólo tiene una correa dentada
El sistema H-Bot tiene dos motores que mueven la correa dentada. La correa está sujeta al carro y se mueve sobre una guía a lo largo de un solo eje, mientras es guiada por poleas.
Otros dos accesorios de guía permiten que la correa se mueva en la dirección ortogonal.
Se pueden configurar los robots H para que funcionen como los portales de la etapa X*, pero sin sus desventajas. El robot H puede planificarse para que se mueva junto con otras piezas. Esta funcionalidad puede permitir diferentes aplicaciones.
Algunas de las aplicaciones de los sistemas H-Bot son el posicionamiento punto a punto, el corte planificable o en 3D, el llenado de material y las aplicaciones, la selección de la ubicación, etc.
El sistema H-Bot también es asequible. Por ejemplo, utiliza ruedas dentadas o poleas menos costosas en lugar de husillos roscados. Las correas también son más baratas que los motores lineales o los husillos. Esto reduce el coste total del sistema.
Los ejes del sistema H-Bot no están apilados unos encima de otros, como ocurre con el sistema CoreXY. Por lo tanto, también se reduce la complejidad y el peso total del sistema. Esta reducción contribuye a ahorrar costes.
El bajo peso del sistema significa que también se pueden dimensionar motores más pequeños. Esto ayuda a aumentar el rendimiento, mientras que la menor masa también acelera el sistema.
Los dos motores paso a paso comparten la misma carga, que está relativamente equilibrada. Puedes sustituir los husillos roscados por las transmisiones por correa para reducir la fricción en el sistema.
Puedes personalizar el sistema H-Bot y ampliar o reducir las áreas de trabajo diseñando según tus necesidades. También puedes cambiar el diámetro de la polea motriz para ajustar la precisión y la velocidad del sistema.
Por último, puedes utilizar motores rotativos más baratos con este sistema.
Inconvenientes del sistema H-Bot
- La calidad de las impresiones puede reducirse debido al par adicional
- Requiere una alineación perfecta
- La cinta es muy larga
El principal problema del sistema H-Bot es que su movimiento requiere coordenadas XY precisas. Además, como los dos motores paso a paso están unidos, hay que tener en cuenta aspectos de seguridad adicionales para los valores límite. Para detener el sistema cuando se alcanza un valor límite, hay que frenar los dos motores. Como la correa dentada es flexible, puede provocar un error de posición de la carga cuando se frenan los dos motores.
CoreXY vs H-Bot: Conclusión
El CoreXY resuelve los problemas adicionales de torsión que tiene el sistema H-Bot. El sistema de la impresora de código abierto tiene una implementación de movimiento linier de dos ejes y una plataforma más movible. Los dos motores utilizados en este sistema están fijados al bastidor.
Sin embargo, ambos sistemas tienen motores fijos y sus cabezales de impresión pueden moverse en cualquier lugar a lo largo de los ejes X e Y. Ambas unidades se centran en la reducción del desgaste y en las velocidades de impresión rápidas.
