Типы 3D-экструдеров и Hotend

В этой статье мы поговорим о типах экструдеров и HotEnd, наиболее распространенных в мире 3D-печати. Прежде чем начать, следует уточнить, что все приведенное является результатом нашего опыта постоянного использования продуктов ведущих брендов, таких как продукты E3D Online, компании по производству высококачественных компонентов для 3D-принтеров, специализирующейся на экструдерах, HotEnd и соплах. Этот нюанс необходим, потому что при использовании экструдеров и некачественного HotEnd может случиться так, что характеристики, которые мы комментируем ниже, не будут соблюдены.

Основная функция экструдера — перемещать нить с катушки на HotEnd максимально точно и со скоростью, подходящей для 3D-печати, но существуют разные классификации экструдеров. В этом посте мы разберем основные из них.

Типы экструдеров в зависимости от привода

В зависимости от типа привода экструдеры бывают двух типов:прямые и боуденовские. В прямом экструдере, как следует из названия, нить проходит прямо от шестерни экструдера к хотэнду. Есть даже системы, в которых эти две части объединены, как в Titan Aero.

Изображение 1:экструдер Titan Aero. Источник:E3D

В боуденовских экструдерах, наоборот, соединение с HotEnd осуществляется через тефлоновую трубку, через которую проходит филамент.

Прямые экструдеры

Изображение 2. Прямые экструдеры

Преимущества :

• Печатайте гибкими материалами, такими как PLA Soft или TPU, и TPE (FilaFlex) толщиной 1,75 мм и 2,85 мм.
• Печатайте без проблем всеми видами материалов, независимо от степени истирания некоторых нитей. Для печати 3D-абразивными материалами, например графеном, мы рекомендуем использовать Olsson Ruby Nozzle — латунное сопло с рубиновым наконечником, срок службы которого практически бесконечен.
• Для получения качественных 3D-отпечатков этой системе требуется короткая длина отвода, что снижает вероятность застревания. Чтобы узнать больше об отзыве, обратитесь к статье по следующей ссылке.

Недостатки :

• Значительная инерция оси, по которой движется экструдер и HotEnd. Этот фактор увеличивается, когда вы хотите делать 3D-печати на высоких скоростях, поскольку вам нужно перемещать вес всего набора (экструдер, двигатель экструдера и HotEnd), особенно если 3D-принтер имеет несколько экструдеров.
• Температурные проблемы в электродвигателе экструдера. В закрытых 3D-принтерах и с закаленной камерой могут достигаться температуры в двигателе экструдера, влияющие на производительность работы.

Экструдеры Боудена

Изображение 3: Экструдер Боудена

Преимущества :

• Низкая инерция по оси смещения ХотЭнда. В системе Боудена, поскольку экструдер и двигатель экструдера закреплены на шасси 3D-принтера, инерция в движении для создания оттиска значительно снижается. Это позволяет очень быстро и качественно печатать.
• Высокое сопротивление нити. Большинство 3D-принтеров, использующих эту систему экструдера (BCN Sigmax, 3NTR-A2), имеют набор шестерен (группа редукторов), которые увеличивают крутящий момент нити накала, что позволяет перемещать катушки большего размера, чем обычно.

Недостатки :

• Проблемы печати гибкими нитями диаметром 1,75 мм. Это связано с тем, что, будучи гибкой нитью, невозможно поддерживать постоянное давление в нити вдоль тефлоновой трубки Боудена до тех пор, пока HotEnd не направит нить. Однако в системах Боудена диаметром 2,85 мм можно печатать гибкими нитями на низкой скорости.

Виды HotEnd в зависимости от диаметра материала

HotEnd отвечает за плавление нити для получения нужного куска. Он настраивает тип HotEnd (V6 или Volcano) и сопло в зависимости от диаметра материала, в зависимости от типа детали, качества и отделки, которую вы хотите получить. Мы классифицируем экструдеры по типам V6 и Volcano, а затем укажем преимущества и недостатки между этими двумя типами HotEnd.

Преимущества и недостатки HotEnd V6

Изображение 4. Универсальный разъем HotEnd V6 1,75 мм. Источник:E3D

Преимущества :

• V6 — это самый универсальный хотэнд на рынке, подходящий для всех типов оттисков, даже для гибких материалов (особенно с нитью 2,85/3 мм). С помощью HotEnd V6 вы можете изготавливать любые детали с исключительным качеством отделки.

Недостатки :

• Максимальный диаметр сопла, рекомендуемый для этого типа экструдера, составляет 0,80 мм/1 мм, поскольку при больших диаметрах обычно возникают проблемы с непрерывностью потока.

Преимущества и недостатки HotEnd Volcano:

Изображение 5: E3D HotEnd Volcano

Преимущества :

• Благодаря параллельному расположению картриджа нагревателя по отношению к соплу достигается большая площадь нагрева, что обеспечивает отличный контроль и стабильность плавления нити. Для всего вышеперечисленного можно делать 3D-принты с соплом большего диаметра (1,2 мм), что приводит к сокращению сроков изготовления и возможности печати с большей высотой слоя, чем в V6.
• Более прочные детали. Благодаря созданию более высоких слоев с ламинарным потоком (без пузырьков) соединения между химическими связями материала становятся более прочными, что дает более жесткие и прочные детали.

Недостатки :

• Обработка поверхности с низкой детализацией. Из-за большой высоты слоя детали выполнены со ступенями в местах с криволинейными поверхностями на разной высоте.

Некоторые производители называют HotEnd в зависимости от системы экструдера и диаметра нити, которую вы хотите использовать. Например, E3D Online использует обозначение «универсальный» для своего хот-энда 1,75 мм (универсальный прямой и универсальный боуден), в котором трубка из TPFE достигает внутренней части терморазрыва, направляя нить накала без перерывов к нагревательному блоку. Для 2,85/3 мм HotEnd просто используйте обозначение «прямой» или «боуден».

Изображение 6: Типы E3D HotEnd

Со своей стороны, мы рекомендуем каждому пользователю изучить свой конкретный случай в зависимости от типа деталей и скорости, с которой они хотят 3D-печать, но всегда с использованием первоклассных компонентов, обеспечивающих качество всех их продуктов.