3D Printing Calculators

FDM-Hardware und Mechanik

Erforderliches Schrittmotor-Drehmoment

Ein 0,4-N·m-NEMA-17 reicht für einen leichten Druckkopf und nicht für ein 10-kg-Stahlportal bei 10 m/s². Dieser Schätzer nutzt F = ma plus Reibung, danach Drehmoment durch Riemenscheibe oder Spindel.

Eingaben

Einheiten
kg

Portal + Werkzeug. Imperial zeigt Pfund.

mm/s²

3000 mm/s² sind 3 m/s². Drucker nutzen oft 3000–10000; schwere CoreXY-Portale weniger.

Niedrig für Räder/Schienen (0,02–0,08). Höher, wenn die Achse klemmt.

Wird genutzt, wenn der Antrieb Riemen ist. Teilung 2 mm.

mm

Wird genutzt, wenn der Antrieb Gewindespindel ist. TR8×8 ist 8 mm/U.

Riemen ~0,85–0,95. Trapezspindel ~0,3–0,5. Kugelumlauf höher.

Ergebnisse

Lineare Kraft
6,98N
Erforderliches Drehmoment
4,94N·cm
Mit 1,5× Sicherheit
7,41N·cm

Mit dem Haltemoment des Motors vergleichen. Das Laufmoment liegt darunter.

Empfohlenes Material

Berechnungsmethode

Lineare Kraft F = m a + m g μ mit a in m/s² (mm/s² ÷ 1000) und g = 9,80665 m/s². Beim GT2-Riemen ist Teilkreisdurchmesser = (Zähne × 0,002 m) / π, Radius die Hälfte davon, Drehmoment = F r / Wirkungsgrad. Bei einer Gewindespindel ist Drehmoment = F × Steigung / (2 π × Wirkungsgrad) mit Steigung in Metern. Ausgaben sind N·cm (×100 von N·m). Imperial zeigt oz·in. Empfohlenes Drehmoment ist 1,5× der gerechnete Wert. Riemenmodus ignoriert die Steigung; Spindelmodus ignoriert Scheibenzähne.

Genaue Formel

F = m a + m g μ. Riemen: T = F r / η mit r aus GT2-Teilkreis. Spindel: T = F × Steigung / (2 π η). Empfohlen = 1,5 × T. Wirkungsgrad ist Dezimal (0,9 Riemen, 0,4 Spindel typisch). Grenzen: Ignoriert Motorträgheit und Riemendehnung. GT2-Teilkreis nimmt 2-mm-Teilung an. 1,5× ist Werkstattsicherheit, kein Datenblatt.

Beschleunigungseinheiten

Firmware nutzt oft mm/s². 3000 mm/s² ist eine milde Druckerbeschleunigung; 10 000 ist sportlich. Ein schweres CoreXY-Portal kann darunter bleiben, bis der Input-Shaper abgestimmt ist.

Doppelmotoren

Zwei Z-Spindeln teilen die Last, wenn sie die Masse teilen. Die Drehmomentanforderung nicht verdoppeln, außer jeder Motor treibt die volle Masse (schlecht gekoppelter Dual-Drive).

Häufige Fragen

N·cm gegen N·m gegen oz·in?

1 N·m = 100 N·cm ≈ 141,6 oz·in. Desktop-Motoren halten oft 40–60 N·cm.

Warum ist Spindeldrehmoment bei gleicher Masse niedriger?

Eine feine Steigung ist eine große Untersetzung. Sie zahlen mit Speed und oft mit Wirkungsgrad (mehr Reibung).

Zählt ein mit Filament voller Druckkopf?

Tragen Sie die Masse ein, die Sie wirklich beschleunigen — Druckkopf, Schienen und eine Teilspule, wenn sie mitfährt. Nicht den ganzen Druckerrahmen addieren.

Welches μ soll ich nehmen?

0,02–0,05 für anständige Linearführungen, 0,1+ wenn Räder zu straff oder die Achse schmutzig ist. Wenn die Achse von Hand schwer zu schieben ist, ist μ nicht 0,02.

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