Deux des systèmes d’impression 3D les plus couramment utilisés aujourd’hui sont CoreXY et H-bot. Quelle est la différence entre ces deux systèmes ? Lequel est le meilleur ? Dans ce guide CoreXY vs H-Bot, nous vous présentons une vue d’ensemble des deux systèmes d’impression 3D, leurs avantages et inconvénients et tout ce que vous devez savoir à leur sujet. Lisez la suite.
La principale différence entre les systèmes 3D CoreXY et H-Bot réside dans leur mode de fonctionnement.
Dans les imprimantes 3D cartésiennes traditionnelles, la tête d’impression se déplace le long de l’axe des X tandis que la tête d’impression se déplace le long de l’axe des Y. En revanche, dans les systèmes d’impression 3D CoreXY et H-Bot, la tête d’impression se déplace le long des axes X et Y, mais pas le lit d’impression.
Quelle est la différence entre les systèmes CoreXY et H-Bot ?
La principale différence entre les imprimantes 3D CoreXY et H-Bot réside dans les courroies de distribution.
Les imprimantes 3D CoreXY ont deux courroies de distribution, tandis que les imprimantes 3D H-Bot n’en ont qu’une seule. Grâce à ces deux courroies, les imprimantes 3D CoreXY sont moins instables pendant une tâche d’impression. En conséquence, les machines impriment des modèles plus rapidement et avec plus de précision que leurs homologues H-Bot.
Le système CoreXY
Pour mieux comprendre le fonctionnement du système CoreXY, regardez la vidéo ci-dessous :
Avec les imprimantes CoreXY, les deux courroies sont fixées aux objets violets à leurs deux extrémités.
Les poulies d’entraînement rouge et orange déterminent la direction dans laquelle les objets violets vont se déplacer le long des axes X et Y. La courroie rouge relie la poulie orange aux poulies jaunes tandis que la courroie noire relie la poulie rouge aux poulies roses.
Voici les mouvements réalisés en fonction des rotations des poulies :
- L’objet violet se déplace en diagonale lorsqu’une seule poulie d’entraînement tourne.
- L’objet violet se déplace sur l’axe Y lorsque les poulies rouge et orange tournent à la même vitesse dans le même sens.
- L’objet violet se déplace sur l’axe X lorsque les poulies rouge et orange tournent à la même vitesse dans des directions différentes.
La ligne verte représente la direction d’un point sur l’objet.
Système H-Bot
Voici une vidéo montrant le fonctionnement du système H-Bot 3D :
Comme vous pouvez le voir, l’objet orange se déplace le long des axes X et Y, en fonction de la rotation des poulies verte et rose.
Une chose importante à noter à propos de la conception du H-Bot est qu’une partie de la courroie noire traverse l’objet orange tandis que l’autre partie est fixée sur lui.
Voici les mouvements possibles de l’objet orange :
- L’objet se déplace le long de l’axe Y si les poulies d’entraînement verte et rose tournent à des vitesses égales dans le même sens.
- L’objet se déplace le long de l’axe X lorsque les poulies verte et rose tournent à des vitesses égales dans des directions opposées.
- L’objet se déplace en diagonale lorsqu’une poulie tourne.
La ligne verte représente la direction d’un point sur l’objet.
CoreXY vs H-Bot : quel système choisir pour construire une imprimante 3D ?
Si l’on examine les deux systèmes, la conception de la H-Bot semble plus fluide et plus efficace que celle de la CoreXY, car cette dernière possède plus de poulies et de courroies réparties sur différents niveaux.
Cependant, lorsque vous vérifiez la taille de l’imprimante et que vous comparez la précision, la CoreXY est clairement en tête. Cela explique pourquoi de nombreux fabricants d’imprimantes 3D proposent des imprimantes 3D CoreXY.
Les systèmes CoreXY et H-Bot utilisent tous deux le système de coordonnées cartésiennes.
Les systèmes CoreXY sont équipés de deux moteurs pas à pas pour les axes X et Y, tandis que les systèmes H-Bot n’ont qu’un seul moteur pour chacun des trois axes. Les moteurs permettent une plus grande accélération, ce qui signifie une faible inertie. En outre, leur précision de positionnement garantit l’absence d’erreurs de guidage.
Les systèmes H-Bot sont similaires aux systèmes CoreXY au niveau de l’entraînement. Cependant, au lieu de deux courroies courtes comme le système CoreXY, le système H-Bot a une courroie très longue.
La longue courroie du système H-Bot entraîne une diminution de la qualité d’impression et une plus grande probabilité d’erreurs. De plus, si les courroies et les axes du système H-Bot ne sont pas parfaitement alignés, la durée de vie du système en sera affectée.
Voyons maintenant les différences entre les systèmes CoreXY et H-Bot.
Systèmes CoreXY et H-Bot : Quelles sont les différences ?
La CoreXY utilise le système de coordonnées cartésiennes et présente un design compact et carré. Ce système est différent d’une Prusa dans la mesure où le lit d’impression ne se déplace que sur l’axe Z vertical. Cependant, la tête d’impression du système se déplace à la fois sur les axes X et Y.
Comparé au système H-Bot, ce dernier possède une courroie crantée plus longue et un système de poulies beaucoup plus grand. La courroie plus longue réduit le couple excessif et, par conséquent, la dégradation des courroies et de l’imprimante en général. Les systèmes H-Bot sont également conçus dans le système cartésien.
La plupart des modèles CoreXY sont de conception ouverte. Toutefois, les modèles haut de gamme peuvent être dotés d’un boîtier. La tête d’impression du système est entraînée par deux courroies dentées reliées à un moteur pas à pas. En revanche, le système H-Bot n’est entraîné que par une seule courroie dentée.
Le mouvement de la tête d’impression dépend du nombre de poulies en mouvement ainsi que de leur direction.
Avantages des systèmes CoreXY
Contrairement aux autres systèmes de conception cartésienne, le système CoreXY est doté de deux moteurs pas à pas qui contrôlent l’axe. De plus, les courroies sont disposées d’une manière spéciale pour permettre à la tête d’impression de se déplacer dans les deux axes X et Y.
Cette conception rend le système CoreXY avantageux dans les domaines suivants :
- Vitesses d’impression rapides
- Haute précision
- Par rapport au système H-Bot, il empêche tout couple indésirable dans la zone du cadre.
Dans les systèmes d’impression 3D normaux, un portail mobile est généralement fixé au lit d’impression ou à chaque moteur pas à pas. Par conséquent, pendant le processus d’impression, les portiques se déplacent généralement d’avant en arrière. Cela fait beaucoup vibrer l’imprimante et entraîne une usure plus rapide.
En revanche, les moteurs pas à pas du système CoreXY sont fermement fixés. Il y a donc peu de vibrations pendant le processus d’impression, ce qui signifie que vos modèles sortiront précis et avec une surface extérieure lisse.
En outre, le lit d’impression peut se déplacer le long de l’axe Z. Cela signifie donc que l’imprimante peut être utilisée de manière autonome. Cela signifie donc que l’imprimante peut produire des modèles de la même taille sans avoir besoin d’un grand volume de construction. C’est une caractéristique que le système CoreXY partage avec le système H-Bot.
La tête d’outil de l’imprimante CoreXY se déplace le long des axes X et Y, accédant ainsi à l’ensemble de la planche de construction.
Les courroies d’un système CoreXY peuvent être assez difficiles à manier pour les débutants. Par exemple, si elles ne sont pas correctement tendues ou alignées, elles peuvent entraîner divers problèmes.
Si la courroie est trop lâche, la précision de l’imprimante sera compromise. À l’inverse, si elle est trop tendue, l’imprimante s’usera plus rapidement. D’autres dysfonctionnements peuvent également survenir lorsque la courroie n’est pas correctement tendue.
Les courroies de distribution jouent un rôle essentiel dans une conception CoreXY. Par exemple, si elles sont fabriquées dans un matériau bon marché, elles s’useront plus rapidement, faisant perdre à l’imprimante sa précision après peu de temps.
Inconvénients du système CoreXY
Certains des inconvénients du système CoreXY sont les suivants :
- Ces systèmes nécessitent généralement des courroies plus longues
- Nécessitent de nombreux rouleaux de déviation
- Plus complexe à exploiter
Toutefois, le problème des courroies mal tendues n’est pas propre aux imprimantes 3D CoreXY. D’autres imprimantes connaissent les mêmes problèmes lorsqu’elles sont équipées de courroies de distribution trop lâches ou trop tendues.
Le châssis des imprimantes 3D CoreXY est relativement stable. Toutefois, s’il n’est pas assemblé pour être parfaitement d’équerre, il peut entraîner des imprécisions de précision. Pour résoudre ce problème, utilisez des supports d’angle pour maintenir les équerres de l’imprimante CoreXY.
Dans l’ensemble, l’installation de l’imprimante CoreXY est plus facile et plus compacte. Ces machines impriment plus rapidement et avec plus de précision.
Avantages des systèmes H-Bot
Le système H-Bot est élégant. Cependant, il présente généralement des problèmes de précision, sauf pour les systèmes à tolérances élevées.
Comme c’est le cas pour les imprimantes 3D CoreXY, le système H-Bot utilise une paire de moteurs pas à pas qui sont reliés entre eux. Par conséquent, il génère également des mouvements sur les axes X et Y.
Cependant, l’un des inconvénients du système H-Bot est que si les axes et les courroies ne sont pas correctement alignés, un couple supplémentaire est généré. Les courroies ne peuvent pas être parfaitement alignées.
Avec le couple supplémentaire généré, l’imprimante peut se bloquer et la qualité d’impression est compromise. Cet effet peut être réduit mais vous devez savoir comment gérer les problèmes d’alignement.
Les avantages du système H-Bot sont les suivants :
- En théorie, elle peut réaliser une impression de haute précision.
- Ne possède qu’une seule courroie dentée
Le système H-Bot possède deux moteurs qui déplacent la courroie de distribution. La courroie est fixée au chariot et se déplace sur un guide le long d’un seul axe, tout en étant guidée par des poulies.
Deux autres fixations de guidage permettent à la courroie de se déplacer dans la direction orthogonale.
Vous pouvez configurer les robots en H pour qu’ils fonctionnent comme des portails de stade X*, mais sans les inconvénients. Le H-bot peut être planifié pour se déplacer avec d’autres pièces. Cette fonctionnalité peut permettre différentes applications.
Parmi les applications des systèmes H-Bot, citons le positionnement point à point, la découpe planifiable ou en 3D, le remplissage et l’application de matériaux, la sélection de l’emplacement, etc.
Le système H-Bot est également abordable. Par exemple, il utilise des pignons ou des poulies moins coûteux au lieu de broches filetées. Les courroies sont également moins chères que les moteurs linéaires ou les vis sans fin. Cela réduit le coût global du système.
Les axes du système H-Bot ne sont pas empilés les uns sur les autres, comme c’est le cas avec le système CoreXY. Par conséquent, la complexité et le poids total du système sont également réduits. Cette réduction permet de réduire les coûts.
Le faible poids du système signifie que des moteurs plus petits peuvent également être dimensionnés. Cela permet d’augmenter le débit, tandis que la masse réduite accélère également le système.
Les deux moteurs pas à pas partagent la même charge, ce qui est relativement équilibré. Vous pouvez remplacer les broches filetées par des courroies pour réduire la friction dans le système.
Vous pouvez personnaliser le système H-Bot et agrandir ou réduire les zones de travail en fonction de vos besoins. Vous pouvez également modifier le diamètre de la poulie d’entraînement pour ajuster la précision et la vitesse du système.
Enfin, vous pouvez utiliser des moteurs rotatifs moins chers avec ce système.
Inconvénients du système H-Bot
- La qualité des impressions peut diminuer en raison du couple supplémentaire
- Nécessite un alignement parfait
- La courroie est très longue
Le principal problème du système H-Bot est que son mouvement nécessite des coordonnées XY précises. De plus, comme les deux moteurs pas à pas sont réunis, il faut prendre en compte des aspects de sécurité supplémentaires pour les valeurs limites. Pour arrêter les systèmes lorsqu’une valeur limite est atteinte, les deux moteurs doivent être freinés. La courroie dentée étant flexible, elle peut provoquer une erreur de position de la charge lorsque les deux moteurs sont freinés.
CoreXY vs H-Bot : Conclusion
La CoreXY résout les problèmes de couple supplémentaires que présente le système H-Bot. Le système d’imprimante à code source ouvert a une implémentation de mouvement linier à deux axes et une plateforme plus mobile. Les deux moteurs utilisés dans ce système sont fixés au cadre.
Cependant, les deux systèmes ont des moteurs fixes et leurs têtes d’impression peuvent se déplacer n’importe où le long des axes X et Y. Les deux unités sont axées sur la réduction de l’usure et les vitesses d’impression rapides.
