Экструдеры 101: в чем разница между прямыми экструдерами и экструдерами Боудена?

Волшебство, которое творят 3D-принтеры, — это просто результат тщательно скоординированной серии шагов. От использования туго намотанной катушки из специально разработанного филаментного материала до идеально выровненной печатной платформы, установленной при соответствующей температуре, каждый шаг процесса 3D-печати настраивается и корректируется для достижения наилучших результатов. Часть 3D-принтера, которая отвечает за один из этих важных этапов, — это экструдер, который доставляет нить к горячему концу. В этой статье мы подробно описываем, как работает экструдер, разницу между двумя наиболее распространенными типами экструдеров, а также руководство по выбору экструдера, который вы должны использовать.

Как работает экструдер и что он делает?

Проще говоря, экструдер отвечает за доставку нити к горячему концу, где пластик плавится и выходит на платформу для печати. Экструдеры иногда называют «холодным концом», чтобы отличить его от горячего конца. Они выполняют очень важную функцию, обеспечивая постоянную и последовательную доставку нити к горячему концу. Изменяя настройки экструдера, пользователь может контролировать скорость печати для конкретного проекта, избегая распространенных проблем, таких как капли или нити. Экструдеры также позволяют 3D-принтерам втягивать нить, что является полезной функцией, когда горячий конец должен проходить через большие зазоры в конструкции.

Как именно работает экструдер? Это легче объяснить, описав функции трех важных компонентов экструдера: двигателя, приводной шестерни и холостого хода.

Практически во всех экструдерах 3D-принтеров используются двигатели NEMA 17. шаговые двигатели. Название NEMA 17 относится только к лицевой панели двигателя размером 1,7 x 1,7 дюйма. Шаговые двигатели называются так потому, что они преобразуют полное вращение двигателя в серию равных оборотов вала двигателя. Таким образом, шаговые двигатели позволяют экструдерам доставлять точно увеличенное количество нити к горячему концу, обеспечивая стабильную композицию печати. ​​

Характеристики шаговых двигателей могут отличаться от одного 3D-принтера к другому, но один тип не обязательно может быть лучше другого. Требования к шаговому двигателю для вашего 3D-принтера, вероятно, были выбраны так, чтобы лучше всего работать с конкретным экструдером и настройкой принтера.

Привод — это то, что «захватывает» нить и толкает ее к горячему концу. . Шестерня вращается и приводится в действие шаговым двигателем. Ведущие шестерни в 3D-принтерах обычно имеют фрезерование или имеют врезанные в них зубья, которые позволяют им цепляться за нить. Существует некоторое разнообразие типов зубчатых колес с зубчатыми колесами из-за различных типов узлов принтера и экструдера, представленных сегодня на рынке.

Третий компонент экструдеров — это натяжной ролик. Ролик — это просто поверхность, к которой ведущая шестерня удерживает материал нити, позволяя ей толкать нить. Как и в случае с другими компонентами экструдера, в разных 3D-принтерах можно найти разные типы роликов.. Чаще всего для натяжных роликов используются печатные пластмассы, трубки из ПТФЭ или резиновые колеса. Некоторые 3D-принтеры даже используют два набора приводных шестерен вместо комбинации ведущей шестерни и холостого хода.

Самая важная задача пары ведущая шестерня и промежуточная шестерня — оказывать соответствующее давление на нить, позволяя ей подаваться к горячему концу с контролируемой и постоянной скоростью. Отказ любого из этих компонентов приведет к серьезным проблемам экструзии.

Прямые экструдеры против экструдеров Боудена?

Разбив основы экструдеров, позвольте Сейчас мы приступаем к одной из самых давних дискуссий в области 3D-печати. Чем прямые экструдеры отличаются от экструдеров Bowden и какой из них лучше? Как вы, наверное, догадались, ответить на этот вопрос довольно сложно.

Верные своему названию, прямые экструдеры располагаются прямо на горячем конце и выдавливают прямо в них. Расстояние между экструдером и горячим концом очень мало, что делает его конструкцию очень простой и не допускающей ошибок. Положение прямого экструдера прямо над горячим концом означает, что расстояние между экструдером и горячим концом сохраняется на минимальном уровне.

Экструдеры Bowden имеют совершенно иную конструкцию. В 3D-принтере с экструдером Боудена узел экструдера расположен вдали от горячего конца и обычно прикреплен к корпусу самого принтера. Это означает, что нитью необходимо пройти большее расстояние от экструдера до горячего конца.

Каковы преимущества и недостатки прямых экструдеров?

Красота прямые экструдеры заключаются в их простоте. Небольшое расстояние от экструдера до горячего конца означает, что очень мало того, что может выйти из строя, когда нить перемещается к горячему концу. Поддержание постоянной скорости экструзии и давления для экструдера также намного проще. Втягивание происходит быстрее и намного эффективнее при использовании прямых экструдеров.

Прямые экструдеры настоятельно рекомендуются при работе с гибкими нитями, такими как нейлон. Поскольку путь нити от экструдера до горячего конца очень короткий, у гибкой нити очень мало места для растяжения или сжатия. Поскольку нитью необходимо пройти только небольшое расстояние, шаговый двигатель должен оказывать очень небольшой крутящий момент на приводную шестерню.

Однако расположение экструдера над горячим концом означает, что он перемещается с хотэндом, когда начинается печать. Большая масса движущегося горячего конца придает ему больший импульс во время движения, что значительно затрудняет резкое изменение направления. Таким образом, отпечатки, сделанные с использованием прямых экструдеров, могут иметь признаки качания, люфта или выброса. Более быстрая печать только еще больше подчеркнет недостатки, вызванные неконтролируемым движением горячего конца.

Можно сказать, что прямые экструдеры требуют меньше обслуживания и менее подвержены сбоям во время печати.. Однако вы можете не получить от них наилучших результатов, если печатаете дизайны со сложными деталями. Вам также придется регулировать скорость, с которой движется горячий конец, поскольку добавленный импульс приведет к большему количеству дефектов в окончательной печати. ​​

Каковы преимущества и недостатки экструдеров Bowden?

Экструдеры Bowden созданы для скорости. Поскольку горячий конец может перемещаться, не обремененный весом экструдера, он может работать с более высокими скоростями и более точными движениями. Выбросы, колебания и люфт не будут значительными проблемами при печати с экструдерами Боудена. Экструдеры Bowden работают исключительно хорошо при печати дизайнов с очень сложными деталями.

Основное ограничение экструдеров Bowden заключается в расстоянии, на котором нить должна пройти от экструдера до горячего конца. Разделение экструдера и горячего конца, естественно, приводит к некоторому запаздыванию или гистерезису в системе. Однако проблемы с гистерезисом легко решаются путем внесения изменений в программное обеспечение для печати или в прошивку 3D-принтера.

Более длинный путь нити накала представляет собой некоторую «игру» с точки зрения того, как нить накаливания ведет себя. Более длинная поверхность контакта между нитью и трубкой с нитью увеличивает трение, которое экструдер должен преодолеть. Таким образом, двигателю необходимо приложить значительно более высокий крутящий момент к ведущей шестерне, чтобы передать нить накала полностью к горячему концу. Некоторые 3D-принтеры с экструдерами Боудена используют двойные приводные шестерни, чтобы удовлетворить эту потребность.

Одна из наиболее часто упоминаемых проблем при использовании экструдеров Боудена заключается в том, что их может быть особенно сложно использовать с гибкими нитями. Более длинный путь между экструдером и горячим концом означает, что гибкой нити остается больше места для сжатия, деформации, деформации и растяжения, что приводит к непостоянной скорости экструзии. Это может привести к множеству проблем с печатью, таких как капли, нити или засорение хот-энда.

Какой из них вы должны использовать?

Когда все это В итоге возникает вопрос: какой тип экструдера вам следует использовать?

Прямые экструдеры просты в использовании и понимании. Использование прямого экструдера означает, что у вас будет меньше проблем, и вам не придется слишком сильно настраивать параметры вашего принтера. Настройка также менее требовательна к двигателю, что означает, что вам, вероятно, удастся использовать двигатель с более низким номиналом.

Однако отпечатки, сделанные с помощью прямых экструдеров, склонны к дефектам из-за колебания рамы , а также люфт и выброс узла горячего конца. Поверхности этих отпечатков обычно пронизаны рябью — побочным эффектом неконтролируемых колебаний во время печати. Печать на высоких скоростях также исключена при использовании прямых экструдеров, так как это только еще больше подчеркнет эффект ряби на окончательном отпечатке.

Экструдеры Bowden позволяют выполнять более быструю и точную 3D-печать, но требуют немного больше технических знаний и опыта. Эффект гистерезиса или запаздывания, вызванный разделением экструдера и горячего конца, повлияет как на печать, так и на отвод. Чтобы преодолеть этот гистерезис, необходимо внести изменения в программное обеспечение или прошивку для печати, и получение правильных настроек может занять некоторое время. Вдобавок ко всему, использование гибких нитей с экструдером Bowden в значительной степени вызывает проблемы.

Если вы все еще новичок в 3D-печати и еще не знакомы с настройками принтера Для получения желаемых результатов рекомендуем использовать модель с прямым экструдером. С ними очень просто работать, но вам придется обходиться низкой скоростью печати или печатью с менее гладкой поверхностью.

С другой стороны, если вы чувствуете, что находитесь на уровне где вам удобно настраивать части вашего 3D-принтера и соответствующее программное обеспечение, вы можете начать использовать экструдер Боудена. Это позволит вам делать более чистые отпечатки за меньшее время, чем при использовании прямого экструдера. Есть даже отчеты пользователей, которые успешно использовали гибкие нити с экструдерами Боудена, учитывая, что нить проходит по полностью ограниченному пути нити.

Как и в большинстве случаев, выбор может быть сделан только вами исходя из ваших конкретных потребностей и текущего набора навыков. Не торопитесь и учитесь, и вы, вероятно, освоите использование обоих типов экструдеров.

Внимание! Никогда не оставляйте 3D-принтеры без присмотра. Они могут представлять опасность для пожарной безопасности.
Оцените статью
futurei.ru
Добавить комментарий