Экструдер для пластика: Справочник Gistroy

🎉 Бесплатная техническая поддержка от команды Gistroy по лазерным программам и станкам. Присоединяйтесь к нашему комьюнити, чтобы получить ценные советы, обменяться опытом и найти решение для своих проектов. Вместе мы создадим мощное сообщество! 👉 Канал: GistroyRu | 🚀 Чат: GistroyChat

Любой экструдер для пластика делится на два отдела:

1. Подающее устройство, фидер.
2. Печатающая головка, где нить нагревается и выдавливается на поверхность.

Конструктивно существует два типа: Direct и Bowden. В Direct-экструдере два фрагмента совмещены в единое целое. Плюсом в такой конструкции будет точность подачи филамента. Такая головка достаточно массивна, двигать ее сложнее, это может повлиять на скорость.

В Bowden это две части, соединенные тефлоновой трубкой, по которой движется нить филамента. Плюс - снижение массы за счет вынесения фидера за пределы движущего механизма. Фидер весит в этой сборке больше всего. С таким способом возникают неполадки из-за расстояния, которое должен пройти филамент до сопла. Возникают задержки при печатании. Однако они преодолеваются программным способом.

В последнее время чаще используется Bowden-конструкция, дающая возможность достичь плавности хода, скорости передвижения. При грамотном программировании, неполадки с подачей легко решаются. Популярной стала модель E3D V6. На его примере рассмотрим подробнее характеристики.

Эта запчасть относится к типу Боуден-экструдеров. Толкающий механизм крепится на раму, соединяется фторопластовой трубкой с печатающей головой. В комплекте поставки он не идет, поэтому честно будет назвать его HotEnd. Рассмотрим из чего он состоит:

• Сопло. Здесь происходит плавление филамента, формирование нити нужного диаметра. Из них формируется готовое изделие. Основной характеристикой является диаметр отверстия, через которое выходит пластиковая нитка. Для этой модели существует несколько сопел диаметром от 0,1 до 0,8 миллиметров. Для новичков лучше остановиться на среднем - 0,4 мм.

• Нагревательный блок. В него закрепляется нагревающий элемент, датчик температуры (термистор/термопара), сопло. Он связывает всё это для правильной подачи нагревания.

• Термистор. Обязательная часть, регулирующая нагрев. Чаще всего поставляется 100 кОм, чего достаточно для работы в домашних условиях.

• Нагревательный элемент. Он поднимает температуру до нужной.

• Термобарьер. Вставляется с обратной стороны, служит для того, чтобы материал для печати заранее не нагрелся и не расплавился раньше времени.

• Радиатор. Крепится к термобарьеру для охлаждения. К нему же цепляется кулер. Часто заводского не хватает, можно приобрести дополнительный.

Тефлоновая трубочка крепится к радиатору через фитинг и идет непосредственно к фидеру, толкающему филамент. Аппарат подачи пластикового компонента простой. Прижимной механизм прижимает нитку к подающему колесу. Мотор вращает колесико, и оно проталкивает ее по трубке. В Директе он крепится к радиатору. Устройство важно выбирать качественное. Здесь можно уделять внимание всяким дополнительным элементам. Они действительно улучшают качество работы.

Печатающая головка E3DV6 работает со всеми 3D-пластиками, особенно интересен PLA-пластик. Именно с ним обычно возникают основные проблемы. Данный вид филамента начинает размягчаться при 60 градусах, поэтому принципиально соблюсти градиент температур при переходе от холодной части к горячей. Здесь важнейшую роль играет термобарьер.

В E3D-V6 он сделан из нержавеющей стали, имеющую меньшую теплопроводность. Еще одной инновацией, которая дала возможность печатать мягкими полимерами без засоров и пробок, стала конструкция горловины внутри термобарьера. В оригинальном исполнении отверстие имеет форму перевернутого конуса, то есть по направлению вниз оно расширяется, что позволяет материалу, расширившемуся от нагрева беспрепятственно проходить дальше к соплу.

Такая трубка практически не имеет износа. Однако для правильной работы она должна быть тщательно обработана: на внутренней поверхности не должно быть зазоров, шероховатостей. Неоригинальные детали, к сожалению, такими свойствами не обладают, поэтому в комплекте идут термобарьеры без конусного отверстия, да еще плохо отполированные.

Универсальность резьбы радиатора позволяет выбрать любую подходящую запчасть. Выбирая китайский E3DV6 для работы с PLA-пластиками, надо заменить термобарьер на тот, где используется фторопласт. С другой стороны, тефлон не выдерживает высоких температур, поэтому тугоплавкие филаменты применять следует с осторожностью. Там, где плавление начинается от 260 до 300 градусов, лучше ставить стальной термобарьер.

Какие еще особенности данного экструдера для пластика можно подчеркнуть. В первую очередь, уменьшился вес и физические габариты, что значимо для любого аппарата. Следующий момент, крепление термистора, который зажимается винтом (не оригинал) или вставляется в специальную выемку (оригинал). Усиленный кулер с пониженной шумностью опять же относится только к оригинальным запчастям.

Приятное дополнение - силиконовые кожухи для нагревательного блока. От них легко отходят остатки плавления, и нет вероятности замыкания. Они есть только у оригинального поставщика. Комплектация у первого производителя отличается дополнительным набором проводов, кожухов, есть еще термопара. Заводской кулер – удобное решение, так как не придется задумываться о приобретении и креплении другого.

Китайский экструдер E3D-V6 имеет действительно большие различия с оригинальным. Прежде всего, все делали в оригинале сделаны из качественного металла с хорошей полировкой. Во-вторых, конструкция действительно позволяет использовать все полимеры, без замены термобарьера. Засоров и затеканий практически не происходит. Еще один пункт, на который желательно обратить внимание, крепление термо-датчика. В остальных оно ненадежное. Часто ломаются провода в месте прижима болтом. Подаются неправильные данные, нагрев сбивается, что влияет на весь процесс экструзии.

Разница в цене все-таки велика, поэтому рекомендовать к использованию только оригинал нецелесообразно. Если масштабы печатания не производственные, то подойдет и неоригинальный вариант E3D V6. В этом случае лучше стоит помнить, что нужно следить за нагреванием и не допускать перегрева тефлоновой трубочки. Материал этот недолговечен, поэтому его необходимо менять. Замена осуществляется легко, так как он разбирается и собирается просто и испортить или сломать что-либо достаточно проблематично даже для новичка.

Остальные проблемы, возникающие при печатании, часто связаны не с самой деталью, а с настройками, которые сложнее, чем физическое устройство. Следует учитывать все параметры для каждого отдельного вида полимера. Это скорость подачи твердого филамента, расстояние сопла от стола, температура нагрева, диаметр сопла. Учитывая всё, можно добиться хорошего качества печати даже используя неоригинальные детали.

Решение вопросов и чертежи экструдера для пластика можно найти в Интернете, так как он действительно один из самых используемых в 3D-принтерах, как домашних, так и в заводских. Универсальность, размеры и вес сделали печать с использованием этой головы одним удовольствием. Несмотря на некоторые недостатки, которые с лихвой покрываются стоимостью этой запчасти для 3D-принтеров, стоит рассмотреть установку на свой станок таких запчастей.