Кинематика 3D-принтера: CoreXY, «кровать» i3, дельта — что лучше

Коротко: кинематика — схема движения стола и головы. В домашних принтерах встречаются три: i3 («кровать») — стол ездит вперёд-назад, голова влево-вправо; CoreXY — стол только опускается, а голова двигается в плоскости двумя длинными ремнями; дельта — голова висит на трёх штангах над круглым столом. Для быстрой и стабильной печати и закрытого корпуса лучше CoreXY — так устроены большинство быстрых принтеров 2024–2026 годов. Схема i3 проще и дешевле, отлично подходит для первого принтера и печатает не хуже на умеренных скоростях. Ниже — как работает каждая схема, плюсы и минусы и что выбрать.

Сравнение схем

i3 — подвижный стол (bedslinger)

Стол с моделью двигается по Y, голова — по X на поперечной балке, а балка поднимается по Z. Классическая схема Prusa i3, Ender-3, многих Anycubic, Elegoo, Bambu Lab A1.

• Плюсы: простая, дешёвая, легко ремонтировать, большой выбор моделей.
• Минусы: тяжёлый стол с моделью двигается — на высоких скоростях высокие тонкие модели раскачиваются; принтеру нужно место впереди и сзади; закрыть корпусом сложнее.

Современные i3 с input shaping печатают быстро и аккуратно — разница с CoreXY видна в основном на высоких тяжёлых моделях и очень больших скоростях. Input shaping.

CoreXY

Голова двигается в плоскости XY, а стол только опускается по Z. Два длинных ремня и два неподвижных мотора на раме: когда моторы крутятся в одну сторону — голова едет по X, в разные — по Y. Так устроены Bambu Lab P/X-серии, Creality K-серия, Qidi, Voron и многие другие.

• Плюсы: лёгкая подвижная часть — высокие ускорения; модель неподвижна; принтер-куб легко закрыть корпусом для ABS/ASA.
• Минусы: длинные ремни должны быть натянуты одинаково, иначе перекосы; сложнее конструкция и ремонт.

Натяжение ремней — как натянуть ремни. Корпус — закрытый или открытый принтер.

H-bot

Похоже на CoreXY, но с одним ремнём. Проще, но при движении возникает крутящий момент, который перекашивает портал. В современных принтерах почти не используется.

Дельта

Голова висит на трёх парах штанг, каждая пара прикреплена к каретке на вертикальной колонне. Комбинация движений кареток даёт перемещение в любой точке круглого стола.

• Плюсы: лёгкая голова, высокие модели (вазы, высокие цилиндры), эффектно выглядят.
• Минусы: сложная калибровка, точность хуже у краёв, круглый стол небольшого диаметра, сложно поставить тяжёлый директ-экструдер. Сейчас редкость в домашнем сегменте.

Конвейерные (belt) принтеры

Стол — бесконечная лента, а голова печатает под углом 45°. Можно печатать очень длинные детали и партии одинаковых деталей подряд без остановки. Нужен специальный слайсер и навык: нависания и ориентация работают иначе.

Что ещё влияет на качество

• Направляющие — линейные рельсы или валы точнее колёсиков на V-профиле.
• Жёсткость рамы — важнее схемы: шаткая рама даёт «звон» при любой кинематике. Волны на стенках.
• Прошивка — input shaping и pressure advance. Klipper или Marlin.
• Хотэнд — объёмная скорость ограничивает реальную скорость. Хотэнд.

Что выбрать

Подробнее о выборе — как выбрать 3D-принтер.

Читайте также: 3D-принтер своими руками.

Частые вопросы

Что такое CoreXY?

Схема, в которой голова двигается в плоскости XY двумя ремнями от неподвижных моторов, а стол опускается по Z.

Что лучше: CoreXY или подвижный стол?

CoreXY быстрее, стабильнее на высоких моделях и легче закрывается корпусом. Подвижный стол проще и дешевле, для начала его достаточно.

Что такое bedslinger?

Жаргонное название принтеров схемы i3, у которых стол ездит вперёд-назад.

Почему дельта-принтеры стали редкостью?

Сложная калибровка, небольшой круглый стол и проблемы с тяжёлыми экструдерами. CoreXY решает те же задачи проще.

Какая кинематика самая быстрая?

Обычно CoreXY: лёгкая подвижная часть позволяет высокие ускорения.

Влияет ли кинематика на качество печати?

Да, но меньше, чем жёсткость рамы, направляющие, настройка и прошивка.