3D-печать с цельнометаллическим хотендом: в чем суть дела?

Чтобы стать действительно хорошим профессионалом в области 3D-печати, нужно много практиковаться и изучать, как отдельные компоненты принтера работают вместе, чтобы создать высококачественный продукт. Когда вы начинаете переходить к созданию более сложных конструкций с использованием специализированных нитей, стандартные компоненты, которые поставлялись с вашим 3D-принтером, когда вы его покупали, могут больше не подходить для этой задачи. Среди специалистов по 3D-печати популярным и простым вариантом настройки является использование цельнометаллического хотэнда. Чем цельнометаллический хотэнд отличается от вашего стандартного хотэнда? В чем его преимущества и недостатки?

Что такое цельнометаллический хотэнд?

Чтобы понять, что делает цельнометаллический хотэнд таким особенным, нам нужно вернуться к дизайну стандартного хотенда – типа, который, вероятно, идет в комплекте с вашим 3D-принтером. Все горячие концы имеют зону плавления, в которой нить плавится при нагревании. Высокая температура этой зоны должна быть изолирована от остальной части нити, чтобы избежать преждевременного плавления и плохой экструзии. Эту важную роль играет изолятор из полиэфирэфиркетона (PEEK), расположенный прямо над зоной плавления.

Прямо над изоляционным блоком находится трубка из политетрафторэтилена (ПТФЭ). ПТФЭ – это антипригарный материал с очень низким коэффициентом трения, который обеспечивает плавное прохождение материала нити даже при втягивании нагретой нити.

В то время как стандартная нить PEEK/PEI хорошо подходит для большинства нитей, включая со сверхпопулярными PLA и ABS, проблемы начнут возникать, если вы будете использовать их для нитей, требующих очень высоких температур печати. Хорошие примеры этих нитей включают нейлон (240 ° C) и поликарбонат (260 ° C). При температуре выше 240 ° C и PEEK, и PTFE начинают разрушаться. Это приводит к ухудшению их качества с течением времени, пока они не достигнут точки, где их необходимо заменить.

Самый распространенный метод решения проблемы печати при высокой температуре с использованием PEEK/PEI горячий конец – использовать цельнометаллическую альтернативу. Цельнометаллический горячий конец использует тонкую полосу нержавеющей стали в качестве теплового разрыва для отделения зоны плавления от остальной части экструдера. Затем теплоотвод подключается к радиатору, который подвергается активному охлаждению, обычно с помощью вентилятора.

Обратите внимание, что на рынке представлены различные типы цельнометаллических горячих концов. Некоторые модели придерживаются своего тезки, создавая полностью из металла. Другие «цельнометаллические» горячие концы включают в себя трубку из ПТФЭ в радиаторе, чтобы обеспечить антипригарную поверхность для экструзии нити. Однако такие цельнометаллические горячие концы сконструированы таким образом, что трубки из ПТФЭ подвергаются воздействию температуры окружающей среды только во избежание теплового разложения.

Каковы преимущества использования цельнометаллических горячих концов?

1. Печать при высоких температурах

Основная причина, по которой вы захотите перейти на цельнометаллический хотэнд, заключается в том, чтобы вы могли без проблем печатать при высоких температурах.. Металлические компоненты цельнометаллической форсунки могут подвергаться многократному воздействию очень высоких температур в течение длительного времени без каких-либо проблем с термической деградацией.

2. Вкладыш из ПТФЭ больше не требует замены

Как прямое следствие отсутствия вкладыша из ПТФЭ, который подвергается воздействию высоких температур, вам больше не нужно будет регулярно заменять вкладыш из ПТФЭ вашего горячего конца. В зависимости от вашего уровня использования, печать при высоких температурах с использованием стандартного хотэнда из ПТФЭ приведет к серьезному обесцвечиванию и ухудшению качества футеровки из ПТФЭ в течение периода от нескольких месяцев до года.

При замене футеровки из ПТФЭ не дорого, работа, необходимая для разборки всего экструдера, чтобы добраться до пластиковых деталей, может быть довольно сложной. Также есть много вещей, которые могут пойти не так в течение всего процесса демонтажа и установки, и вы можете столкнуться с более серьезной проблемой, чем то, с чего вы начали.

Есть ли недостатки в использовании всего -металлический хотэнд?

1. Плохое втягивание

Самый большой недостаток перехода на цельнометаллический горячий конец – это потеря трубки из ПТФЭ. Поверхность из ПТФЭ обеспечивает надежную поверхность с низким коэффициентом трения, которая может транспортировать нить даже при более высоких температурах. Это становится еще большей проблемой, когда вы применяете настройки втягивания, которые отводят значительную часть горячей нити к радиатору. Более горячая и липкая нить будет иметь тенденцию прилипать к стенкам из нержавеющей стали цельнометаллического горячего конца.

Общий совет при работе с цельнометаллическим горячим концом – минимизировать втягивание . Это легко сделать, но реализовать гораздо сложнее, особенно если вы печатаете дизайн с большими зазорами.

2. Заедание более вероятно

Заедание – еще одно последствие проблем цельнометаллических горячих концов с втягиванием. Когда горячая нить накала попадает в радиатор, температура резко падает, что приводит к ее частичному затвердеванию. Эта частично расплавленная нить примет форму трубки из нержавеющей стали, эффективно образуя «пробку», которая заклинит экструдер. Сведение к минимуму втягивания снизит вероятность возникновения этой проблемы. Однако, как упоминалось выше, минимальное втягивание может быть недоступно для некоторых конструкций.

Советы по использованию цельнометаллического хотэнда

Хотя кажется, что Есть много серьезных проблем, с которыми вы столкнетесь, когда перейдете на цельнометаллический хотэнд, многим профессионалам 3D-печати удалось заставить его работать с правильным сочетанием инновационных методов и хорошего оборудования. р>

1. Уменьшите настройки втягивания

Самая большая проблема при использовании цельнометаллического горячего конца возникает из-за повторного затвердевания расплавленной нити, когда ее отводят обратно к радиатору. Самый простой способ устранить эту проблему – настроить принтер на минимальное втягивание.

Вы можете сделать это, начав с нулевого втягивания и протестировав работу нити.. Если у вас возникли проблемы с натягиванием, вы можете попробовать увеличить втягивание с шагом 0,05 мм, пока не получите удовлетворительный результат.

2. Используйте хороший вентилятор для радиатора

Радиатор цельнометаллического горячего конца служит для изоляции тепла зоны плавления от остальной части нити, чтобы она не подвергалась преждевременному нагреву . Для этого радиатор зависит от активного механизма охлаждения, обеспечиваемого охлаждающим вентилятором. Вы хотите добиться максимально резкого изменения температуры в радиаторе, поэтому лучше всего использовать мощный вентилятор на максимальной мощности. В противном случае «тепловыделение» приведет к плохому управлению потоком и нестабильному качеству печати. ​​

3. Нанесите немного смазки на нить

Это скорее «последнее средство», если вы все еще не сталкиваетесь с застреванием в экструдере даже при слабом втягивании и сильном охлаждении. Чтобы смазать нить, просто нанесите очень тонкий слой минерального или растительного масла (например, канолы) на нить между катушкой с нитью и приводным механизмом.

Самое важное, о чем следует помнить, – это не переборщить – немного помогает. Бумажное полотенце, смоченное маслом, – лучший способ нанести масло, и вам, вероятно, не придется делать это все время, пока вы печатаете. Нанесение масла на нить будет служить для покрытия внутренней поверхности трубки в горячем конце, что должно обеспечить достаточную смазку для всего процесса печати. ​​

Однако у этого метода есть некоторые предостережения. что делает его последним вариантом для большинства профессионалов в области 3D-печати. Были споры о том, вызовет ли нанесение смазки на горячий конец долгосрочных проблем на горячий конец. Влияние смазки на адгезию слоя также точно не определено. В конце концов, слои прилипают друг к другу на молекулярном уровне, поэтому любые примеси могут нарушить целостность связи между слоями.

Заключительные мысли

Использование цельнометаллического хотенда – лишь один из многих способов расширить свой кругозор в 3D-печати. Если вы хотите печатать при более высоких температурах, например, при использовании нейлоновых и поликарбонатных нитей, необходимо перейти на цельнометаллический хотэнд. Эти нити являются одними из самых сложных материалов для печати, поэтому вам нужно вооружиться всеми необходимыми инструментами.

При этом цельнометаллический хотэнд не какое-то волшебное решение проблемы печати при высоких температурах. В нем есть ряд проблем, которые вам нужно будет решить. Все это является неотъемлемой частью повышения ваших навыков в области 3D-печати. ​​