3D Printing Calculators

FDM : hardware et mécanique

Couple requis du moteur pas à pas

Un NEMA 17 de 0,4 N·m suffit pour une tête légère et pas pour un portique acier de 10 kg à 10 m/s². Cet estimateur utilise F = ma plus frottement, puis le couple à travers une poulie de courroie ou une vis.

Données d’entrée

Unités
kg

Portique + outil. L’impérial affiche des livres.

mm/s²

3000 mm/s², c’est 3 m/s². Les imprimantes utilisent souvent 3000–10000 ; les portiques CoreXY lourds moins.

Bas pour galets/rails (0,02–0,08). Plus haut si l’axe coince.

Utilisé quand l’entraînement est courroie. Pas 2 mm.

mm

Utilisé quand l’entraînement est vis. TR8×8 fait 8 mm/tr.

Courroie ~0,85–0,95. Vis trapézoïdale ~0,3–0,5. Vis à billes plus haut.

Résultats

Force linéaire
6,98N
Couple requis
4,94N·cm
Avec 1,5× de sécurité
7,41N·cm

Comparez au couple de maintien du moteur. Le couple en marche est plus bas.

Matériel recommandé

Méthode de calcul

Force linéaire F = m a + m g μ avec a en m/s² (mm/s² ÷ 1000) et g = 9,80665 m/s². Pour une courroie GT2, diamètre primitif = (dents × 0,002 m) / π, le rayon est la moitié, couple = F r / rendement. Pour une vis, couple = F × avance / (2 π × rendement) avec l’avance en mètres. Les sorties sont en N·cm (×100 depuis N·m). L’impérial affiche oz·in. Le couple recommandé est 1,5× la valeur calculée. Le mode courroie ignore l’avance ; le mode vis ignore les dents de poulie.

Formule exacte

F = m a + m g μ. Courroie : T = F r / η avec r du diamètre primitif GT2. Vis : T = F × avance / (2 π η). Recommandé = 1,5 × T. Le rendement est décimal (0,9 courroie, 0,4 vis typique). Limites: Ignore l’inertie moteur et l’étirement de courroie. Le diamètre primitif GT2 suppose un pas de 2 mm. Le 1,5× est une marge atelier, pas une fiche.

Unités d’accélération

Le firmware utilise souvent mm/s². 3000 mm/s² est une accélération imprimante douce ; 10 000 est sportif. Un portique CoreXY lourd peut rester plus bas tant que l’input shaper n’est pas réglé.

Moteurs doubles

Deux vis Z partagent la charge si elles partagent la masse. Ne doublez pas le couple requis sauf si chaque moteur entraîne la masse entière (dual drive mal couplé).

Questions fréquentes

N·cm contre N·m contre oz·in ?

1 N·m = 100 N·cm ≈ 141,6 oz·in. Les moteurs de bureau retiennent souvent 40–60 N·cm.

Pourquoi le couple vis est-il plus bas à masse égale ?

Une avance fine est une grande réduction. Vous payez en vitesse et souvent en rendement (plus de frottement).

Est-ce que ça inclut une tête pleine de filament ?

Indiquez la masse que vous accélérez vraiment — tête, rails, et une bobine partielle si elle voyage avec l’axe. N’ajoutez pas tout le châssis de l’imprimante.

Quel μ dois-je utiliser ?

0,02–0,05 pour de bons rails linéaires, 0,1+ si les galets sont trop serrés ou l’axe est sale. Si l’axe est dur à pousser à la main, μ n’est pas 0,02.

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