Экструдер для 3D принтера

  • 13 сентября 2016 00:00:00
  • Отзывы : 0
  • Просмотров: 500
  • 0

 

Экструдер - это деталь 3D принтера, которая определяет успех или неудачу Вашей 3D печати.  Это простое руководство поможет Вам значительно улучшить качество печати.

 

Экструдер является одним, из наиболее важных элементов устройства 3D принтера. Он отвечает за подачу нужного количества нити к носику, где он расплавляется и выдавливается слоями на рабочий стол. Стоит заметить, что экструдер и носик - это разные понятия, хотя эти термины часто заменяют друг другом. 

 

В настоящее время существует два основных типа экструдеров, - экструдер Боудена и прямой экструдер. У каждого из них есть свои недостатки и преимущества. Если Вы где-то читали, что экструдер Боудена плохо справляется с гибкими нитями или то, что прямой экструдер слишком медленный, и Вы не знаете какой из них лучше выбрать, то в этой статье мы подробно разберем все различия и особенности и поможем понять, какой вариант является наиболее правильным для Вас. 

 

Итак, перед тем как мы начнем разбирать различия прямого экструдера и экструдера Боудена, давайте рассмотрим их сходства. Все экструдеры имеют несколько общих черт.

 

Двигатель

 

Все экструдеры имеют моторчики (двигатели). В настольных 3D принтерах, обычно используется шаговый двигатель NEMA17. Но не все они одинаковые. Они могут иметь разное напряжение, различный номинальный ток, могут быть разной длинны и выдавать различный крутящий момент. Хотя стоит заметить, что все эти параметры не будут сильно влиять на качество работы экструдера. Гораздо большее внимание нужно уделить правильности установки самого узла экструдера относительно принтера.

 

Моторчик экструдера NEMO17

Шаговый двигатель NEMA17


Система подачи нити

 

Данная система нужна для того чтобы взять нить и подать ее через горячий носик. Из-за большого разнообразия типов исполнения экструдера, системы подачи нити различаются. Ниже, Вы увидите два наиболее распространенных способа, это или болт или шестерня со шлицами, которые смонтированы на вал двигателя. 

 

Болт моторчика экструдера    Шестерня двигателя экструдера


 

Натяжной механизм

 

Натяжной механизм удерживает нить относительно ведущей зубчатой шестерни. Чаще всего используются подшипники, трубки, всевозможные резиновые и пластиковые ролики. Некоторые экструдеры, используют сразу два обводных ролика. Основной задачей такого ролика, является создание соответствующего натяжения нити. Сильное натяжение или наоборот недостаточное, может привести к проблемам экструзии. 

 

Теперь, когда мы рассмотрели основы, которые являются общими для всех экструдеров, давайте перейдем к отличиям. 

 

Прямые экструдеры

 

Прямые экструдеры соединяются непосредственно к нагревающему соплу. Ниже представлен экструдер LulzBot Mini, которые работает с 3мм нитью.

 

Экструдер 3D принтера устройство

Прямой экструдер LuilzBot


 

Важно отметить, что прямой привод, может быть не только на прямом экструдере. Прямой привод экструдера означает, что механизм привода нити установлен непосредственно на валу двигателя. Оба типа экструдера, прямой и Боудена, могут быть с прямым приводом.

 

Экструдер Боудена

 

Экструдер Боудена не подключается напрямую к нагревающему соплу, а соединяется при помощи трубки, которая и называется трубкой Боудена. Чаще всего используются тефлоновые трубки. Внутри пропускается нить, которая подается внутри нее к соплу. 

 

Прямой экструдер Боудена

Типичный экструдер Боудена

 


 

Преимущества прямого экструдера

 

Одним из основных преимуществ прямого экструдера, является очень короткое расстояние между механизмом привода (шкивом или шестерней) и соплом, что позволяет достигнуть лучшей экструзии материала. Так же для выдавливания нити через сопло, требуется меньший крутящий момент, а следовательно можно использовать меньший двигатель или тот же двигатель, но с меньшим значением тока. 

Так же, короткое расстояние позволяет печатать гибкими материалами, такими как Taulman, Flex и др. Хотя многие прямые экструдеры, для печати гибкими материалами, все равно требуют определенной доработки

 

Недостатки прямого экструдера

 

Поскольку прямые экструдеры соединены непосредственно с соплом, он перемещается вместе с ним, то он передает свою массу экструдеру, и увеличивает инерцию, тем самым раскачивая раму. Мы не будем вдаваться в технические подробности во все механические процессы и просто попробуем сравнить это с ездой на автомобиле. Машину проще остановить, когда она весит 2 000кг, а не 4 000кг, не так ли? При этом ее так же легче ускорить и изменить направление движения.

 

Тоже самое относиться и к 3D принтеру. Прошивка Вашего 3D принтера вычисляет ускорение, замедление, а так же все изменения в направлении движения. Но прошивка не знает сколько весит ваш экструдер, какое натяжение у ремней и.т.д. Так что если Вы при модернизации вашего экструдера, не знаете правильные настройки скорости и ускорения, характерные для Вашего принтера, возникает больший риск неправильно отрегулировать узлы, может появиться люфт и раскачивание рамы. Добавление массы так же потребует увеличения тока двигателя ,что может вызвать повышение температуры.

 

Иначе говоря, при прочих равных условиях, с трубкой Боудена, печать будет происходить быстрее, т.к. ускорение и замедление происходит быстрее, и более точное изменение траектории. Все это благодаря уменьшению массы на сопле экструдера. 

 


 

Преимущества экструдера Боудена.

 

Все преимущества этого вида экструдера, связаны с отсутствием лишнего веса на корпусе экструдера (моторчик, обводной механизм, шестерни и т.д.).При прочих равных условиях, принтер с экструдером Боудена, способен печатать быстрее и точнее чем тот же самый принтер, но с прямым экструдером. 

 

Недостатки экструдера Боудена

 

Наиболее часто распространенные недостатки, это ретракция (движение нити в сторону, обратной подачи), просачивание расплавленного материала. В большинстве принтерах (если не во всех), это может быть скорректировано в настройках среза или в настройках встроенного программного обеспечения, но тем неменее мы будем считать это недостатком исходя из этой статьи. 

Экструдер Боудена вызывает больше трение нити, потому что она проходит большее растоянии от шестерни до сопла. Может потребоваться редукторный экструдер для увеличения крутящего момента. Повышенное трение так же затрудняет печать гибкими материалами.

 

Подошло время разобрать вопросы связанные с гибкими нитями.

 

Гибкие материалы для печати на 3D принтере

 

Если Ваш принтер с экструдером Боудена, то Вы часто будете слышать или видеть, что печать гибкими материалами не поддерживается. На самом деле это не совсем так. Это такое же не правильное утверждение как: "Прямые экструдеры могут печатать гибкими нитями, потому что они прямые".  Для того чтобы бесперебойно печатать гибким филаментом, нужно сделать только лишь одну вещь - уменьшить расстояние от подающего механизма, до нагревающего сопла экструдера

Экструдер для 3D принтера своими руками

Типичное поведение экструзии жесткого материала (слева) и гибкого материала (справа)

 


 

Это верно как для прямого экструдера, так и для Боудена. 

Улучшенный экструдер для 3D принтера

 

 

Экструдер с уменьшенным расстоянием до сопла

 

На этом изображении показан экструдер с максимально уменьшенным расстоянием от подающих шестерен до сопла для успешной печати гибкого пластика. В данном случае нити просто некуда сместиться

 

 


 

 

Так какой же из них лучше?

Это напрямую зависит от того какой у Вас 3D принтер. Декартов или дельта? Планируете ли Вы много печатать гибкими материалами? Вы хотите ускорить печать, но при этом не потерять точность?

 

Дельта, с увеличением массы на эффектор, показывает не очень хорошие результаты, поэтому такому принтеру больше подойдет Боуден. Ели у Вашей машины не достаточно жесткий корпус, то так же лучше использовать Боуден. Если у Вас есть хорошо настроеный декартов принтер, с действительно жесткой рамой и высокая скорость печати не очень приоритетна, то Вы сможете получить отличные результаты с прямы экструдером. 

 


 

Мы надеемся, что эта статья помогла Вам устранить путаницу с выбором экструдера и предоставила достаточно информации для того чтобы выбрать лучший вариант для конкретного принтера и требований.  

 
 
Оставить отзыв ↓
 
Ещё никто не оставил отзывов.
 

Все права защищены ©"Техно Принт 3D" 2015-2018

Участник закупокMasterCartVisaMaestropaypalYandexkassa



Яндекс.Метрика