3D Printing Calculators

FDM: hardware y mecánica

Par necesario del motor paso a paso

Un NEMA 17 de 0,4 N·m basta para un cabezal ligero y no para un pórtico de acero de 10 kg a 10 m/s². Este estimador usa F = ma más fricción y luego el par a través de una polea de correa o un husillo.

Datos de entrada

Unidades
kg

Pórtico + herramienta. Imperial muestra libras.

mm/s²

3000 mm/s² son 3 m/s². Las impresoras suelen usar 3000–10000; los pórticos CoreXY pesados, menos.

Bajo para ruedas/raíles (0,02–0,08). Más alto si el eje agarrota.

Se usa cuando el accionamiento es correa. Paso 2 mm.

mm

Se usa cuando el accionamiento es husillo. TR8×8 es 8 mm/rev.

Correa ~0,85–0,95. Husillo trapezoidal ~0,3–0,5. Husillo de bolas más alto.

Resultados

Fuerza lineal
6,98N
Par requerido
4,94N·cm
Con 1,5× de seguridad
7,41N·cm

Compare con el par de mantenimiento del motor. El par en marcha es menor.

Material recomendado

Método de cálculo

Fuerza lineal F = m a + m g μ con a en m/s² (mm/s² ÷ 1000) y g = 9,80665 m/s². Para una correa GT2, diámetro primitivo = (dientes × 0,002 m) / π, el radio es la mitad, par = F r / rendimiento. Para un husillo, par = F × avance / (2 π × rendimiento) con el avance en metros. Las salidas son N·cm (×100 desde N·m). Imperial muestra oz·in. El par recomendado es 1,5× el valor calculado. El modo correa ignora el avance; el modo husillo ignora los dientes de polea.

Fórmula exacta

F = m a + m g μ. Correa: T = F r / η con r del diámetro primitivo GT2. Husillo: T = F × avance / (2 π η). Recomendado = 1,5 × T. El rendimiento es decimal (0,9 correa, 0,4 husillo típico). Límites: Ignora inercia del motor y el estiramiento de la correa. El diámetro primitivo GT2 asume paso 2 mm. 1,5× es seguridad de taller, no ficha técnica.

Unidades de aceleración

El firmware suele usar mm/s². 3000 mm/s² es una aceleración suave de impresora; 10 000 es deportiva. Un pórtico CoreXY pesado puede ir más bajo hasta afinar el input shaper.

Motores duales

Dos husillos Z comparten carga si comparten la masa. No duplique el par requerido salvo que cada motor mueva la masa completa (dual drive mal acoplado).

Preguntas frecuentes

¿N·cm frente a N·m frente a oz·in?

1 N·m = 100 N·cm ≈ 141,6 oz·in. Los motores de escritorio suelen retener 40–60 N·cm.

¿Por qué el par del husillo es menor a igual masa?

Un avance fino es una gran reducción. Lo paga en velocidad y a menudo en rendimiento (más fricción).

¿Incluye un cabezal lleno de filamento?

Ponga la masa que realmente acelera: cabezal, raíles y una bobina parcial si viaja con el eje. No sume todo el marco de la impresora.

¿Qué μ debo usar?

0,02–0,05 para guías lineales decentes, 0,1+ si las ruedas van demasiado apretadas o el eje está sucio. Si el eje cuesta empujar a mano, μ no es 0,02.

Más en este tema

Todas las herramientas de este tema