Es posible que haya notado que los motores de las impresoras 3D no son como los motores tradicionales. Estos motores pueden realizar la misma acción continuamente. En este artículo explicaremos las razones por las que las impresoras 3D utilizan este tipo de motor.
Las impresoras 3D utilizan motores paso a paso porque son más eficientes y precisos para crear patrones pequeños en comparación con otros motores, como servomotores o motores cepillados.
Los motores paso a paso son más baratos y no requieren un sistema de retroalimentación para funcionar. Estos dispositivos electromagnéticos son ideales para máquinas que realizan la misma operación una y otra vez. Echemos un vistazo más profundo a qué son los motores paso a paso, cómo funcionan en las impresoras 3D y qué otras industrias usan estos motores.
¿Qué son exactamente los motores paso a paso?
Los motores paso a paso son motores conmutados electrónicamente que usan electricidad y principios magnéticos para crear movimiento. Este tipo de motor requiere un suministro de corriente continua.
Partes de un motor paso a paso
El motor paso a paso se compone de las siguientes partes:
¿Cómo funciona un motor paso a paso?
Los dientes del estator se colocan alrededor del rotor. Los dientes en el rotor y el estator nunca serán los mismos. Se hace a propósito para poder crear movimiento.
Inicialmente, parte de los dientes del rotor estarán alineados con los dientes del estator. El resto se colocará de manera diferente para permitir que ocurra el movimiento. El siguiente juego de dientes del estator se electrifica para atraer al rotor. Esto hace que el rotor se mueva en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario a las agujas del reloj, dependiendo de cómo se haya configurado.
Motores paso a paso en impresoras 3D
Ahora que comprende los conceptos básicos de cómo funcionan estos motores. Veamos cómo se utilizan en las impresoras 3D.
¿Cuántos motores tiene una impresora 3D?
Una impresora 3D tiene un mínimo de cuatro motores paso a paso y los utiliza para:
¿Por qué usar motores paso a paso en impresoras 3D?
Los motores paso a paso ofrecen muchas ventajas, por lo que hoy en día se encuentran en la mayoría de las impresoras 3D. Algunos de los beneficios de los motores paso a paso incluyen:
Los inconvenientes de los motores paso a paso
Como dicen, donde hay luz, hay sombra. Los motores paso a paso no son buenos en todo. A continuación se enumeran algunas de las desventajas del uso de motores eléctricos.
Otros usos de los motores paso a paso
Los motores paso a paso no son exclusivos de las impresoras 3D. Estos tipos de motores sirven para otros fines. Algunos ejemplos incluyen:
- robots
- Antenas
- Discos duros
- Juguetes
Otros motores en impresoras 3D
Los motores paso a paso han sido la opción preferida cuando hablamos de impresión 3D. Sin embargo, los servomotores también están intentando abrirse camino en el mercado.
¿Qué es un servomotor?
Un servomotor es solo otro tipo de motor que usa electricidad para crear movimiento. Una de las características que define a un servomotor es su encoder. Utiliza un codificador para proporcionar información sobre los pasos que se saltó el motor.
Otro aspecto importante de los servomotores es que pueden funcionar con electricidad de CC o CA.
Partes de un servomotor
Los componentes internos de un servomotor incluyen:
Diferencias entre un servomotor y un motor paso a paso
Como ya sabe, los servomotores están diseñados de manera diferente a los motores paso a paso. Diferentes diseños significan diferentes actuaciones. Algunas de las principales diferencias entre estos dos tipos de motores incluyen:
Datos interesantes sobre las impresoras 3D y los motores paso a paso
- La primera referencia conocida a un motor paso a paso se remonta a la década de 1930.
- El desarrollo del motor paso a paso ha estado estrechamente relacionado con desarrollos tecnológicos como el transistor.
- Los motores paso a paso se han utilizado ampliamente en brazos robóticos con fines médicos, desarrollo de fábricas y desarrollo de oficinas desde finales de la década de 1970.
- La impresión 3D representa la imagen como varias capas horizontales apiladas una encima de la otra. Es por eso que necesita motores para mover el extremo caliente.
Preguntas frecuentes
¿Cuánto duran los motores paso a paso?
Pueden durar hasta 10.000 horas de uso continuo. Es el equivalente a usarlo ocho horas al día durante cinco años.
¿Los motores paso a paso pueden funcionar continuamente?
Sí pueden. Es una de las ventajas que ofrecen. Esa es la razón por la que los encuentras en máquinas que realizan el mismo movimiento.
¿Necesita un codificador con un motor paso a paso?
No, no lo haces. Los motores paso a paso son muy rígidos y estables. Pero, se puede agregar como una unidad de respaldo.
¿Cuáles son los motores paso a paso más comunes en las impresoras 3D?
Los motores más comunes en las impresoras 3D incluyen:
- NEMA 14
- NEMA 17
- NEMA 23
- NEMA 24
¿Qué significa NEMA?
NEMA es un acrónimo de National Electrical Manufacturers Association, que es la organización encargada de definir estándares para productos eléctricos.
¿Cuál es el motor paso a paso más potente?
El ganador aquí sería el NEMA 23 con un par de retención de 3 Nm.
¿Cuál es el motor más común para las impresoras 3D?
El motor paso a paso más común es el NEMA 17. La mayoría de las máquinas utilizan este modelo porque es más económico que el resto y es muy fácil de encontrar.
¿Qué es un “motor panqueque”?
Es un motor paso a paso con un par nominal de 20 a 25 N⋅cm. Puede encontrar estos motores en impresoras 3D portátiles o pequeñas.
¿Qué es un “motor estándar”?
Es un motor paso a paso con un par nominal de 40-45 N⋅cm. Es la categoría más común de motores de impresora 3D.
¿Qué es un motor paso a paso de alto par?
Para considerar un motor paso a paso como de alto par, debe superar los 50 N⋅cm. Los motores de alto par también se conocen como Big Beef. Puede encontrar estos motores en grandes impresoras 3D.
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Reflexiones finales sobre los motores de las impresoras 3D
Las impresoras 3D son piezas de maquinaria refinadas, exactas y precisas en sus diseños. Esta precisión es gracias a sus motores paso a paso.
Los motores paso a paso son excelentes para acciones repetitivas. Aunque no son tan rápidos ni tan potentes como otros motores, son excelentes para la impresión 3D. Después de todo, cuando se trata de sacrificar algo, todos estarían de acuerdo en que la calidad no es negociable.
Otros motores están tratando de abrirse camino en el negocio de las impresoras 3D. Pero, en este punto, competir contra motores paso a paso sería un desafío divertido de presenciar.
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