Impressoras 3D Delta vs Cartesianas: Comparação Completa

Se você é novo no mundo da impressão 3D, provavelmente já ouviu falar sobre estes dois tipos de impressoras: A Cartesiana e a Delta.

Embora ambas sejam impressoras FDM, ou seja, extrudam plástico e criam camada sobre camada para criar o objeto 3D, elas também são bastante diferentes, seja em preço, qualidade de impressão e velocidade geral.

Neste artigo, abordarei a diferença entre impressoras Cartesianas e Delta, seus prós e contras, e qual você deve escolher na maioria das situações.

Em resumo: Impressoras Delta, embora mais difíceis de configurar e solucionar problemas, têm tempo de impressão muito mais rápido que impressoras Cartesianas, tudo isso ao custo de qualidade de impressão ligeiramente pior, a menos que as configurações tenham sido perfeitamente ajustadas. Impressoras Cartesianas, por outro lado, são o melhor tipo para a maioria das pessoas, pois imprimir com elas é mais fácil e a qualidade geral tende a ser melhor.

Sem mais delongas, vamos começar!

Principais diferenças entre impressoras Delta e Cartesianas

Na impressão 3D FDM, existem dois tipos de sistemas de impressão muito diferentes devido aos seus métodos de impressão, o que significa que produzirão resultados de qualidade diferente e imprimirão em velocidades diferentes, e claro, estou falando de impressoras 3D Cartesianas e Delta.

Embora impressoras Delta 3D também usem o sistema de coordenadas Cartesianas, elas não usam movimento linear rastreado em suas deposições de camadas de filamento. Impressoras Delta 3D têm uma mesa de impressão redonda e usam três braços para controlar o cabeçote da impressora sobre o espaço de impressão. Seus movimentos são coordenados através de mudanças nos ângulos dos paralelogramos, que é o núcleo de seus movimentos.

A precisão de impressão é alcançada através do uso de três braços de impressão não pesados por motores, então com a inércia reduzida, o tempo de resposta do cabeçote é muito melhorado, mantendo assim um grau respeitável de precisão de impressão e altas velocidades.

Impressoras Delta 3D precisam de mais altura para imprimir corretamente, e imprimir modelos grandes no plano horizontal pode ser um fator limitante da tecnologia. Além disso, impressoras Delta são, em essência, um pouco mais complexas que impressoras Cartesianas, por isso obter bons resultados não será tão fácil, e solucionar problemas também pode ser muito mais dor de cabeça que com Cartesianas. No entanto, elas podem imprimir em um ritmo muito mais rápido, o que vale a pena considerar.

Impressoras Cartesianas operam em um sistema de coordenadas X, Y e Z para plotar pontos de extrusão, permitindo movimento linear através do espaço de impressão 3D. Seus movimentos cobrem esquerda-direita, frente-trás e cima-baixo. Operam com uma mesa de impressão quadrada que, na maioria dos casos, se move em direção ao bico.

O peso das partes móveis de uma impressora cartesiana é o que mais a limita. O peso contribui para movimentos bruscos em paradas ou mudanças de direção e pode causar o desprendimento das impressões da mesa.

Por fim, impressoras Cartesianas imprimem em um ritmo muito mais lento que as Delta.

Impressoras 3D Cartesianas

Impressoras 3D Cartesianas são de longe as mais populares graças à sua qualidade consistentemente boa e capacidade de imprimir impressões detalhadas com acabamentos lisos.

Como funcionam as impressoras 3D Cartesianas?

Impressoras Cartesianas imprimem em uma mesa de impressão quadrada com eixos lineares. O cabeçote de impressão move-se nos planos X e Y, que por sua vez movem-se no eixo Z para criar um modelo 3D. As coordenadas de impressão são coordenadas cartesianas repassadas ao cabeçote, dizendo-lhe quando e onde imprimir. Embora a impressão seja lenta, impressões de alta qualidade com acabamentos lisos podem ser esperadas.

Diferença entre impressoras Cartesianas e CoreXY

Tecnicamente falando, a maioria das impressoras tem raízes nos princípios da tecnologia cartesiana, mas alguns tipos introduziram diferentes dimensões de design em sua tecnologia, dando-lhes características únicas. Você pode ver a tecnologia por trás de uma impressora como sua identidade única originada dos princípios cartesianos.

A exceção podem ser impressoras Polares com sua mesa giratória, ainda assim a tecnologia é fundada nos princípios cartesianos (mais sobre esses tipos em um segundo).

As principais diferenças entre impressoras CoreXY e Cartesianas são:

• Velocidade de impressão: a CoreXY imprime mais rápido que impressoras Cartesianas.
• Impressoras CoreXY usam correias, ao contrário das Cartesianas, que imprimem usando eixos X, Y e Z em uma mesa fixa.
• Impressoras CoreXY movem-se a 45 graus.
• A configuração inicial das impressoras é muito mais fácil com Cartesianas do que com CoreXY.
• A CoreXY é menor em design, mas capaz de produzir a mesma qualidade de impressão que uma Cartesiana.

Vantagens das impressoras cartesianas

Impressoras Cartesianas são fáceis de entender e amigáveis ao usuário. Também são acessíveis - algumas vendendo abaixo de $100 - e podem imprimir uma variedade de filamentos. Atualizações ou reparos são baratos, e devido à sua popularidade, há abundante suporte da comunidade.

Desvantagens das impressoras cartesianas

São relativamente grandes com estrutura pesada, mas um pouco limitadas para imprimir estruturas altas ou verticais, e embora produzam ótimas impressões de qualidade, o processo é lento.

Exemplos de impressoras cartesianas

• Ender 3 (MINHA ANÁLISE | VER PREÇO)
• Prusa i3
• MakerBot Replicator (não recomendado | VER PREÇO)
• Voxelab Aquila (VER PREÇO)
• Creality Ender 5 Pro Avançado (VER PREÇO)

Impressoras 3D Delta

A impressora 3D Delta foi projetada com impressão rápida em mente, o que claramente alcançaram, mas a qualidade de impressão foi comprometida até certo ponto, pois a qualidade de uma impressão finalizada não é tão lisa quanto a de uma impressora Cartesiana padrão de velocidade lenta.

A impressora, no entanto, tem uma vantagem distinta com impressão vertical precisa, além de a altura de impressão geralmente não ser tão limitada quanto a das Cartesianas.

Como funcionam?

Impressoras 3D Delta operam em uma mesa de impressão redonda e usam três braços para controlar o cabeçote da impressora sobre o espaço de impressão. O cabeçote é preso a três braços que correm em um sistema de trilhos e não são inibidos por peso adicional dos motores, tornando o cabeçote fácil de mover e permitindo velocidade e precisão de impressão.

Quanto maior a área de impressão na mesa, pior o detalhe e acabamento no produto final.

Extrusoras Bowden vs Direct Drive

Extrusoras direct drive permitem impressão confiável empurrando filamento diretamente no bico da impressora, o que permite melhor extrusão, retração mais rápida e requer motor menos potente para alimentar o filamento no bico devido à curta distância. Um benefício adicional do uso de extrusora direta é sua compatibilidade com uma ampla gama de filamentos, incluindo flexíveis e abrasivos.

A desvantagem de usar extrusora direta é que ela é montada no cabeçote de impressão, adicionando peso a ele e afetando a velocidade de impressão, desacelerando-a. O peso extra pode causar oscilação e resultar em perda de precisão nos eixos X e Y.

Uma extrusora Bowden é montada no quadro da impressora e controla o fluxo de filamento que alimenta através de um tubo PTFE Bowden no hotend. O fato de a extrusora não estar montada no cabeçote significa que a qualidade de impressão não é comprometida, nem o volume de construção. Extrusoras Bowden são mais compactas que as diretas, ocupando menos espaço na configuração da impressora.

Como o atrito ocorrerá no tubo, naturalmente afetará o tempo de resposta e pode resultar em stringing, e para manter o atrito sob controle, um motor mais forte é necessário para mover o filamento através do tubo. A gama de filamentos que podem ser usados também é reduzida, pois o tubo não lida bem com filamentos flexíveis e abrasivos.

Como impressoras Delta não suportam extrusora direta, não há opção senão usar uma Bowden, que, como vimos, limita os tipos de filamento que podem ser usados. Além disso, uma extrusora direta desaceleraria a impressão com a Delta, o que derrota todo o propósito.

Vantagens das impressoras Delta?

O design e tecnologia das impressoras Delta permitem impressão rápida com boa qualidade, especialmente com impressões verticais ou altas que não têm base muito larga.

Outra vantagem é o quão mais legal o processo de impressão parece do que nas impressoras Cartesianas (sei que não é fator importante, mas ver impressoras Delta funcionando é muito mais divertido do que assistir uma Cartesiana imprimir).

Desvantagens das impressoras Delta?

Quanto maior a área de impressão na mesa, pior o detalhe e acabamento no produto final. Foi observado que objetos quadrados não saem tão nítidos quanto com uma impressora Cartesiana.

Exemplos de impressoras Delta

• TEVO Little Monster
• Monoprice Mini Delta (VER PREÇO)
• FLSUN QQ-S-PRO (VER PREÇO)

Quando escolher uma impressora Delta em vez de uma Cartesiana?

Se você procura imprimir principalmente impressões verticalmente dominantes com base pequena, como miniaturas, uma impressora 3D Delta atenderá perfeitamente às suas necessidades. Sua mesa de impressão circular permite usar o espaço de impressão de forma mais eficiente, e também são capazes de imprimir impressões mais altas com mais precisão.

Cabeçotes de impressão Delta são projetados para serem o mais leves possível para reduzir vibrações e solavancos com qualquer mudança de movimento. Como resultado, a velocidade de impressão aumenta substancialmente, que é o objetivo principal do design.

Impressoras Cartesianas tendem a ser mais populares que Delta, e seu uso mais amplo criou um mercado de serviços amigável: Peças de reposição são mais fáceis de encontrar e mais acessíveis devido ao volume de demanda. A grande vantagem das Cartesianas é que operam em eixos mais rígidos, limitando margem de erro, mas isso vem ao custo de velocidades de impressão muito menores.

Uma razão pela qual impressoras Cartesianas são mais populares que Delta é que elas vêm já montadas (na maioria das vezes, especialmente as de ponta), enquanto impressoras Delta chegam em forma de kit e precisam ser montadas primeiro.

Nota: Se você está lendo isso porque está tentando decidir qual deve ser sua primeira impressora 3D, então não importa se escolhe Cartesiana ou Delta, eu recomendaria começar com uma que você precise montar sozinho, como a Prusa Mini.

A razão é que construir a máquina você mesmo ajudará a entender a impressora melhor, e substituir peças ou solucionar problemas será muito mais fácil do que se tivesse comprado já montada... Além disso, é divertido!

Qual é mais adequada para iniciantes e por quê?

Entrar na impressão 3D pode ser assustador simplesmente porque há tanta coisa nova para aprender. Por exemplo: Para ser um bom artista, você deve pelo menos estudar os estilos artísticos dos mestres, e a partir daí desenvolver seu próprio estilo e meio. Impressão 3D não é diferente, e apenas experimentando os benefícios e limitações de ambas Delta e Cartesianas você encontrará sua zona de conforto.

Relacionado: confira este artigo que escrevi sobre se é difícil aprender a imprimir em 3D.

Como impressoras Cartesianas são fáceis de manter e produzem ótimas impressões de qualidade, acredito - junto com muitos outros makers - que impressoras Cartesianas são de longe as melhores para usuários inexperientes.

Isso não significa que impressoras Delta são inferiores, mas as Cartesianas levam o primeiro lugar quando se trata de acabamentos lisos e facilidade de uso.

Impressoras Delta têm seus benefícios também, e embora sejam um pouco limitadas para impressões grandes no plano horizontal, compensam no lado vertical, além de completar uma impressão em muito menos tempo.

Escolher entre os tipos de impressora depende do seu orçamento e do que você realmente quer imprimir. Se você quer experimentar diferentes tipos de filamento, recomendo fortemente uma impressora Cartesiana porque ela lida com diferentes termoplásticos com facilidade (geralmente). Se orçamento e espaço não são problema, invista em ambas, o que o coloca em posição de aproveitar o melhor dos dois mundos.

Mas para a maioria das pessoas, a Cartesiana é o caminho.

Qual imprime em velocidades mais rápidas e por quê?

Impressoras 3D Delta dominam as tabelas de velocidade de impressão porque são especificamente projetadas para isso. O peso das partes móveis foi reduzido, dando ao cabeçote Delta mais agilidade com movimentos suaves e fluidos. Além disso, o cabeçote é estabilizado pelos três braços que correm verticalmente em um sistema de trilhos.

No entanto, isso significa que a impressora pode enfrentar problemas mais frequentemente que uma Cartesiana, e alcançar maior qualidade de impressão será ligeiramente mais difícil.

Qual é mais adequada para trabalhos onde qualidade e alto detalhe são importantes?

Impressoras 3D Cartesianas são melhores para qualidade e detalhe; Elas são capazes de detalhes finos e impressão de precisão, mas o processo de impressão é muito mais lento do que você pode alcançar em uma impressora Delta.

Entre Delta e Cartesianas, as Cartesianas imprimem acabamentos de ótima qualidade que são mais lisos ao toque. Obviamente, tudo depende das configurações da impressora, mas presumimos que todos os parâmetros foram corretamente definidos. O detalhe é algo que importa imensamente na impressão 3D, e impressoras Cartesianas não comprometem o detalhe, daí sua extrema popularidade e base de usuários em constante crescimento.

Há um impulso constante para melhorar qualidade e acabamento. Com uma impressora Cartesiana bem ajustada, você pode melhorar a qualidade de impressão usando combinação de extrusora e hotend de alta qualidade. Não fará mal olhar bicos de precisão de longa vida para manter os padrões que você definiu.

Outros tipos de impressoras 3D de Modelagem por Deposição Fundida

Existem alguns tipos diferentes de impressoras 3D no mercado que não são tão populares, principalmente por causa da tecnologia usada e da aplicação real das impressoras. Vamos dar uma olhada em algumas das menos conhecidas.

Impressoras Polares

Embora impressoras Polares funcionem nos mesmos princípios das Cartesianas, não são limitadas a uma grade quadrada com eixos fixos. Em vez disso, dependem de uma grade circular e trabalham em coordenadas determinadas por ângulo e comprimento. A grande diferença é que a mesa de impressão gira para criar os ângulos necessários, e o cabeçote de impressão move-se para cima e baixo, bem como esquerda-direita.

A principal vantagem das impressoras Polares é que usam apenas dois motores para completar todos os movimentos necessários, enquanto impressoras Cartesianas têm três ou quatro motores para realizar as mesmas funções. Isso coloca a impressora polar em vantagem no que diz respeito à eficiência energética. Outra vantagem é que podem imprimir objetos maiores usando menos espaço. A qualidade de impressão compara-se à das Cartesianas.

Impressoras Scara

Scara significa Selective Compliance Assembly Robotic Arm (Braço Robótico de Montagem com Compliance Seletivo), que é a tecnologia por trás desses tipos de impressoras. Estabelecida nos anos 1980, a tecnologia baseada em princípios cartesianos abriu caminho em 2013 com a introdução da impressora RepRap Morgan.

A configuração mecânica única da Scara usa três motores, dois dos quais operam o cabeçote no plano XY enquanto o terceiro controla o movimento no eixo Z. Impressoras Scara não têm build plate anexada, tornando o quadro da impressora menor que outras.

Impressoras Scara se encaixam em impressão industrial e têm velocidade de impressão relativamente rápida; No entanto, carecem de precisão e não atraem muito suporte da comunidade por causa disso.

Impressoras de Correia (Belt printers)

Impressoras de correia foram introduzidas pela primeira vez em 2010, mas apenas recentemente modelos acessíveis chegaram ao mercado. A ideia por trás de uma impressora de correia é produzir em massa a mesma impressão. Com modelos atuais, o cabeçote de impressão é fixado em um ângulo de 45 graus, e a mesa de impressão é na forma de uma esteira transportadora. A coisa legal sobre impressoras de correia é que se houver problema de impressão com uma das impressões, isso não afetará as seguintes. O modelo mais popular de impressoras de correia é definitivamente a Creality CR-30 (imagem acima).

Aqui está um vídeo interessante sobre impressoras de correia hobbyistas.

Menção Honrosa (Não é Impressora FDM)

Impressoras de Resina

Impressoras de resina funcionam via tecnologia diferente que usa luz UV para curar resina líquida e está fora do escopo real deste artigo, mas quis incluí-las porque se você procura criar impressões altamente detalhadas, impressoras de resina são de longe as melhores.

No entanto, são mais caras, o material de impressão também é mais caro que filamento, e a resina é tóxica, o que significa que precauções de segurança devem ser tomadas. Vale mencionar que nos últimos anos apareceram impressoras de resina acessíveis e confiáveis, como a Anycubic Photon Mono.

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