Stepper / Schrittmotoren

Schrittmotoren (engl. stepper motor) werden als Antriebseinheit für 3D Drucker an vielen Stellen benötigt. Die gebräuchlichste Bauart sind hierbei Nema17 Steppermotoren, welche 42x42mm Formfaktor haben. Ihren Namen haben die Schrittmotoren durch das schrittweise verändern der Position. Dabei wird eine volle Umdrehung von 360° durch eine vielzahl einzelner Schritte erreicht. Je geringer die Anzahl der Steps, desto höher die Auflösung des Steppermotors.

Standardmotoren werden heutzutage meist aus China geliefert und weisen eine mittlere Qualität auf. Das bedeutet, dass diese Motoren etwas heißer werden, als hochwertige Ausführungen und eine kürzere Lebensdauer aufweisen. In vielen Fällen sind sie ein guter Kompromiss aus Preis und Leistung und finden sich daher in zahlreichen 3D Druckern wieder.

Hochpräzisionsmotoren, wie die Schrittmotoren von Oriental Motor aus Japan sind zwar teurer als Modelle chinesischer Produktion, haben jedoch eine deutlich höhere Lebensdauer, bei geringerer Wärmeentwicklung und dauerhaft präzisen Schritten bis zu hohen Drehzahlen. Insbesondere die Schrittweite kann hier noch einmal deutlich verkürzt gewählt werden, wodurch diese Motoren die Wahl für höchste Ansprüche, Präzision und wiederholgenauigkeit sind.

Der Schrittmotor Nema17 wird in verschiedenen Leistungsspektren angeboten, wodurch sich unterschiedliche Motortiefen ergeben. Hier gilt die Faustformel, je länger der Motor, desto höher seine Kraft, also das Drehmoment. Die vom Motor aufzubringende Kraft hängt von der zu bewegenden Maße ab, welche bei einem Druckkopf typischerweise größer ist, als bspw. bei einem Feeder.

Motoren, die besonders Kraftvoll bei sehr kurzen Schrittweiten arbeiten müssen, werden mit Getriebeaufsätzen erweitert, die mittels untersetztem Planetengetriebe eine noch höhere Kraftentfaltung zu Stande bringen. Derartige Schrittmotoren werden z. B. von Bondtech Extruder eingesetzt, um präziseste Materialförderung zu gewährleisten.

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