Выбор экструдера для 3D-принтера

Обновлено: 21.11.2024

Экструдер — элемент, который может определить успех или неудачу вашей печати. Стремитесь к успеху с помощью этого простого руководства, которое поможет улучшить качество печати.

Экструдер — один из важнейших компонентов 3D-принтера. Он отвечает за отправку нужного количества нити на горячий конец, где она плавится и экструдируется тонкими слоями для изготовления вашей детали. Важно отметить, что экструдер — это не то же самое, что хотэнд, хотя эти термины обычно смешивают. Экструдер обычно называют «холодным концом», потому что нить является «холодной», когда она проходит через экструдер на пути к горячему концу.

В настоящее время доступны два основных типа экструдеров — Bowden и Direct, и существует много противоречивой информации об обоих. Если вы прочитали, что «экструдеры Боудена не могут работать с гибкой нитью, и у них слишком много нитей» или «прямые экструдеры работают медленно и имеют слишком большой люфт» и остались в замешательстве, мы здесь, чтобы помочь. Мы познакомим вас с основами, чтобы помочь понять различия и решить, какой вариант подходит именно вам.

Основы экструдера

Прежде чем мы перейдем к различиям между экструдерами Bowden и Direct, давайте рассмотрим их сходство. У всех экструдеров есть несколько общих черт.

Моторы

Все экструдеры оснащены двигателями. В настольных 3D-принтерах обычно используются шаговые двигатели NEMA 17. «NEMA 17» просто означает, что у него лицевая панель размером 1,7 x 1,7 дюйма. Не все NEMA 17 одинаковы. Они могут иметь редуктор, 0,9 градуса/шаг, 1,8 градуса/шаг и т. д. Они могут иметь разное номинальное напряжение, разный номинальный ток, они бывают разной длины и могут обеспечивать разный крутящий момент. Эти детали не очень важны на данный момент, но важно отметить, что ни одна из этих характеристик по своей сути не является лучшей или худшей для использования в качестве двигателя экструдера. Требования к двигателю, необходимые для правильной работы вашего экструдера, в основном зависят от конкретной настройки узла экструдера и настройки принтера.

Шаговый двигатель NEMA 17

Шестерня привода нити

Необходимо что-то, чтобы «захватить» нить и выдавить ее через горячий конец. Из-за большого разнообразия реализаций экструдеров они не все одинаковы. Две наиболее распространенные из них, которые вы увидите, — это маленькие стальные шестерни с зубчатыми колесами и зубчатые болты. «Гоббированный» просто означает, что в нем прорезаны шлицы или зубья. Шестерни установлены на валу двигателя, а болты обычно приводятся в движение редукторными двигателями экструдера.

бездельник

Натяжитель – это механизм, который удерживает нить на ведущей шестерне, чтобы она выдавливалась через горячий конец. Были использованы подшипники, трубки из ПТФЭ, печатный пластик и резиновые колеса. Некоторые экструдеры, такие как Bondtech, используют 2 приводных шестерни. Что важно в натяжном ролике, так это то, что на нить на ведущей шестерне можно приложить соответствующее давление. Слишком сильное, слишком слабое или непоследовательное давление приведет к проблемам с выдавливанием.

Хорошо, теперь, когда мы рассмотрели основы, общие для всех экструдеров, давайте перейдем к различиям.

Прямые экструдеры

Прямые экструдеры — это просто экструдеры, которые напрямую присоединяются к горячему концу. Это экструдер Lulzbot Mini и хотэнд. Это редукторный экструдер прямого действия с нитью диаметром 3 мм.

Разборка экструдера с прямым приводом (LulzBot)

Конфигурация Idler Gear и HotEnd (Lulzbot)

Важно отметить, что прямой экструдер не обязательно совпадает с экструдером с прямым приводом. Экструдер с прямым приводом просто означает, что механизм привода нити крепится непосредственно к валу двигателя. Как боуденовские, так и прямые экструдеры могут иметь прямой привод.

Экструдеры Боудена

Боуден-экструдер не присоединен напрямую к горячему концу. Вместо этого от корпуса экструдера к горячему концу проходит трубка. Это называется трубка Боудена. Чаще всего это отрезок трубки из PTFE (Teflon™). Нить накала удерживается трубкой и проходит через нее к горячему концу. Это EZStruder производства SeeMeCNC. Это боуденовский экструдер с прямым приводом и нитью диаметром 1,75 мм.

Типичная установка Боуден-экструзии (EZStruder, сделанная SeeMeCNC)

Горячая сторона Боуден-экструзии

Хорошо, так что лучше?

Было бы очень хорошо, если бы один из них намного превосходил другого, но у каждого из них есть свои сильные и слабые стороны.

Преимущества прямого экструдера

Одним из основных преимуществ прямого экструдера является очень короткое расстояние между приводным механизмом (зубчатым шкивом или шестерней) и горячей частью. Более короткое расстояние дает лучшую реакцию на выдавливание и втягивание. Он также требует меньшего крутящего момента, чем боуденовский экструдер, для выдавливания нити через горячий конец. Лучшее время отклика может привести к более чистым отпечаткам — это приводит к уменьшению натяжения, просачивания или других артефактов на поверхности.Меньшее требование к крутящему моменту означает, что вы можете использовать двигатель меньшего размера или двигатель того же размера при более низкой настройке тока.

Меньшее расстояние также может упростить печать из гибких материалов (таких как Ninjaflex, Soft PLA и TPU). Хотя многие экструдеры прямого действия требуют небольшой модификации для работы с гибкими нитями, в целом экструдеры прямого действия лучше подходят для гибких материалов, чем экструдеры Боудена.

Техническое примечание. Под "отзывчивостью" выше понимается гистерезис или запаздывание системы. Экструдеры прямого действия обычно имеют меньший/меньший гистерезис, чем экструдеры Боудена. При прочих равных условиях, чем короче расстояние между точкой защемления холостого колеса/шестерни и зоной плавления, тем меньше гистерезис.

Слабые стороны прямого экструдера

Поскольку экструдеры прямого действия прикреплены непосредственно к хотэнду, его масса должна перемещаться вместе с хотэндом. Перемещение большей массы означает большую вероятность люфта, перерегулирования и раскачивания рамы (есть и другие вещи, но они наиболее важны для целей этой статьи). Мы не будем вдаваться в технические детали конкретной механики, но для быстрой иллюстрации представьте себе вождение автомобиля. Гораздо проще остановиться, если ваша машина весит 2000 фунтов, чем если она весит 4000 фунтов, верно? Кроме того, стало легче ускоряться и менять направление, а расход бензина снижается.

То же самое относится и к вашему принтеру. Микропрограмма вашего принтера рассчитывает ускорение, замедление и изменение направления для каждой детали. Ваша прошивка не знает, сколько весит ваша каретка горячего конца, насколько жесткая рама вашего принтера или насколько натянуты ваши ремни. Таким образом, если у вас нет хороших настроек ускорения и скорости, специфичных для вашего 3D-принтера, вы, скорее всего, столкнетесь с перерегулированием, люфтом, колебанием кадра (а также с пропуском или пропуском шагов) с прямым экструдером из-за увеличенного масса на каретке горячего конца. Дополнительная масса также требует большего тока двигателя, что приводит к большему нагреву ваших двигателей и драйверов двигателей.

Иными словами, при прочих равных условиях вы можете печатать быстрее, точнее и точнее с помощью боуден-экструдера, чем с прямым экструдером, потому что вы можете быстрее ускоряться и замедляться, а также точнее менять направление. и именно из-за меньшей массы каретки хотэнда.

Это не означает, что вы не можете компенсировать добавленную массу с помощью встроенного ПО и настроек среза, но в зависимости от вашей машины это определенно может быть ограничивающим фактором качества и скорости печати.

Преимущества экструдера Bowden

Все преимущества боудена связаны с тем, что дополнительная масса корпуса экструдера (двигатель, направляющее колесо, шестерня и т. д.) не опирается на каретку горячего конца. При прочих равных условиях принтер с боуденовским экструдером способен перемещаться и печатать быстрее, точнее и точнее, чем тот же принтер с прямым экструдером.

Слабые стороны экструдера Боудена

Наиболее распространенные недостатки боуден-экструдеров связаны с втягиванием и натягиванием или просачиванием. Увеличенное расстояние между точкой защемления холостого хода/шестерни и горячим концом увеличивает гистерезис (запаздывание) системы. Большинство, если не все, из этого можно исправить в настройках слайсов и/или настройках прошивки, но мы будем считать это недостатком ради этой статьи.

В экструдерах Боудена больше трения о нить, потому что она должна проходить гораздо дальше от точки защемления натяжителя/шестерни к горячему концу. Это может потребовать использования экструдера с редуктором для дополнительного крутящего момента. Повышенное трение также может затруднить печать гибкими нитями.

Тем не менее, сейчас самое подходящее время для обсуждения темы гибких нитей.

Гибкие нити

Вы часто будете видеть или слышать, что гибкие материалы нельзя печатать с помощью боуденовских экструдеров. Это явно неправда. Также неверно, что прямые экструдеры могут печатать гибкими только потому, что они прямые. В то время как прямые экструдеры могут легче печатать гибкими нитями по причинам, изложенным выше, на самом деле для успешной печати гибких нитей на экструдерах любого типа требуется только одна вещь — полностью ограниченный путь от точки зажима ролика/шестерни до горячего конца.

На этой иллюстрации показан неограниченный экструдер и проблема, связанная с гибкими нитями.

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

Это справедливо как для прямого, так и для боуденовского типа. Если есть место для нити, она в конечном итоге это сделает, свяжется, застрянет и приведет к сбою печати.

Полностью ограниченный экструдер обеспечивает соответствующие
указания для гибких нитей

На этом изображении показан полностью ограниченный экструдер, который может успешно печатать гибкими нитями.

Нити некуда деваться после того, как она пройдет через точку защемления натяжителя/шестерни.

Это разобранный экструдер BondtechQR. Это редукторный экструдер, который может быть сконфигурирован либо как прямой, либо как Боуден, и имеет полностью ограниченный путь нити. Он доступен для нитей диаметром 1,75 мм и 3 мм. Обратите внимание на «клин», который доходит до точки защемления как на входе, так и на выходе на пути нити. Это превосходный экструдер, способный экструдировать любую нить, доступную в настоящее время.

Разобранный экструдер BondtechQR имеет полностью ограниченный путь нити

Посмотрите на «клин» на экструдере BondtechQR, он поддерживает нить при экструдировании и отлично подходит для гибкого материала.

Так какой из них лучше?

На самом деле это зависит не только от экструдера, но и от других факторов. Какой у вас принтер? Декартово или дельта? Вы планируете печатать много гибких материалов? Хотите печатать как можно быстрее, сохраняя при этом точность?

Дельты плохо работают с дополнительной массой эффектора, поэтому они лучше подходят для боудена. Если ваша декартова машина не очень жесткая, вам, скорее всего, подойдет боуден. Если у вас очень жесткий, хорошо настроенный декартовый сигнал, а скорость не критична, вы, скорее всего, получите отличные результаты с прямым.

Как бы то ни было, и прямой экструдер, и боуденовский экструдер будут использоваться еще какое-то время, и ни один из них по своей сути не лучше другого. Мы надеемся, что эта статья помогла устранить путаницу и предоставила вам достаточно информации, чтобы решить, какой вариант лучше подходит для вашего конкретного принтера и требований.

Моделирование методом наплавления является наиболее распространенной технологией 3D-печати из-за большого количества доступных дешевых 3D-принтеров и недорогих нитей. Экструдер 3D-принтера играет важную роль в том, как выходят ваши окончательные отпечатки, отправляя нить для расплавления и осаждения.

В этой статье мы подробно рассмотрим экструдеры для 3D-принтеров, их составные части, типы Боудена и прямого экструдера, а также их преимущества и недостатки.

У нас также есть специальная статья о горячих концах 3D-принтеров.
У нас также есть специальная статья о соплах для 3D-принтеров.
Для получения информации обо всех деталях у нас есть подробное руководство по каждой части 3D-принтера.

Это руководство не имеет спонсоров, и каждый представленный здесь экструдер делает это по заслугам — нам не платили ни за какое место в этом рейтинге. Мы сохраняем редакционную независимость, размещая партнерские ссылки на рекомендуемые экструдеры для 3D-принтеров, с которых мы получаем небольшую комиссию.

< tr >

Название	Ориентировочная цена	Лучшее место для покупки (со ссылкой)
E3D V6	61$	Amazon здесь
Одиночный экструдер Diabase Flexion	149$	Amazon здесь
Двойной экструдер Diabase Flexion	$249	Amazon здесь
E3D Titan	$59	Amazon здесь

Что такое экструдер для 3D-принтера?

Хотя название «экструдер» прижилось, экструдер для 3D-принтера на самом деле больше похож на «питатель». Это связано с тем, что экструдер 3D-принтера отвечает за проталкивание нужного количества нити к горячему концу, где она затем расплавляется и экструдируется.

Экструдер представляет собой ряд важных частей, которые работают вместе для перемещения нити к горячему концу, который нагревает нить для осаждения в процессе 3D-печати FDM. Экструдеры иногда путают с хотэндом, хотя на самом деле они считаются разными частями.

Экструдер не участвует в фактическом процессе нагрева, а просто отправляет нужную нить на горячий конец для 3D-печати, за что получил прозвище «холодный конец».

Холодный конец

Экструдер 3D-принтера иногда называют холодным, так как его верхняя часть подает нить 3D-принтера к горячему концу для расплавления и осаждения.

Положение холодного конца в 3D-принтере зависит от типа экструдера.

Это отдельно от горячего конца, хотя, поскольку они тесно связаны, мы также объясним горячий конец.

Горячий конец

Горячий конец — важная часть любого 3D-принтера FDM, отвечающая за плавление и укладку нити, чтобы она падала точно туда, где должна быть, и собирала вашу деталь.Горячий конец хорошего качества снижает вероятность сбоев при печати, позволяет печатать с использованием большего количества материалов и повышает качество печати.

Как преобразовать 3D-принтер с экструдером 3 мм в экструдер 1,75 мм?

Экструдеры для 3D-принтеров должны быть изготовлены в соответствии с размером нити, используемой в 3D-принтере. В прошлом на рынке доминировали 3-миллиметровые нити, и 3D-принтеры обычно оснащались 3-миллиметровыми экструдерами для компенсации. Однако теперь более распространены нити диаметром 1,75 мм, и экструдеры обычно рассчитаны на работу с нитями диаметром 1,75 мм.

Если у вас есть экструдер диаметром 3 мм, вы можете легко преобразовать его в экструдер диаметром 1,75 мм с помощью нескольких простых инструментов, трубки из TPFE и горячего конца 1,75 мм.

Детали экструдера 3D-принтера

На самом деле в экструдере для 3D-принтера не так уж много деталей. Эти основные части включают:

Шаговый двигатель: обычно шаговый двигатель NEMA17.
Шестерня привода нити: эта часть направляет нить через горячий конец. Либо стальная шестерня с прорезанными в ней зубьями (так называемая «зубчатая шестерня»), либо зубчатый болт. Они приводятся в действие редукторными двигателями экструдера.
Натяжитель: часть, которая удерживает нить на ведущей шестерне, чтобы выдавить ее через горячий конец. Обычно это подшипник или трубка из ПТФЭ.

Горячая часть содержит патрон нагревателя, термистор, блок нагревателя, прерыватель нагревателя и сопло.

Несмотря на небольшое количество деталей, небольшие изменения в них могут привести к большим расхождениям в результатах 3D-печати. Например, зубья натяжителя не могут быть слишком тонкими или слишком толстыми, так как каждый конец может вызвать засорение нити во время 3D-печати. Однако большинство бездельников созданы специально для этой цели, так что вам не о чем беспокоиться.

Типы экструдеров для 3D-принтеров

Существует два основных типа экструдеров для 3D-принтеров. К ним относятся прямые экструдеры и экструдеры Боудена. Существуют также 3D-принтеры с двумя экструдерами, принтеры, в которых используется два экструдера, а не один.

3D-принтер с двумя экструдерами

3D-принтеры с двумя экструдерами позволяют одновременно работать двум разным печатающим головкам, открывая множество новых возможностей.

Во-первых, в каждом экструдере можно одновременно печатать двумя материалами. Это может помочь, например, когда вы можете печатать опоры из другого растворимого материала для улучшения качества поверхности. Кроме того, наличие двойного экструдера означает, что вы можете печатать объекты двумя цветами для тех, кто любит красочные сборки.

Однако двойные экструдеры не являются другим типом экструдеров, а просто возможностью иметь два из них. Ниже описаны два основных типа: прямые экструдеры и боуденовские экструдеры.

Прямой экструдер для 3D-принтера

Прямые экструдеры называются прямыми, потому что буквально прикрепляются непосредственно к горячему концу. Используемые в 3D-принтерах, таких как Lulzbot Mini (представленный в нашем рейтинге лучших 3D-принтеров), большинство 3D-принтеров plug and play являются 3D-принтерами с прямым экструдером. Они часто включают шестерни, особенно в наборах для 3D-принтеров.

Прямые экструдеры, прикрепленные к горячему концу, сводят к минимуму расстояние, которое необходимо пройти нити, поэтому меньше переменных факторов, которые могут пойти не так, и меньше времени / расстояния для того, чтобы нить столкнулась с проблемами. Считается, что это особенно полезно при 3D-печати гибких нитей.

Комбинация горячего конца и экструдера означает, что объединенная часть 3D-принтера тяжелее.

Преимущества прямого экструдера

Более короткое расстояние до горячего конца — лучше отклик на экструзию. Эта лучшая чувствительность означает более чистые отпечатки и лучшее качество поверхности в целом. Кроме того, это приводит к меньшему усилию или крутящему моменту, необходимому для экструдирования нитей, поэтому вы можете использовать меньший двигатель или использовать менее жесткие настройки.
Лучше подходит для печати на гибких материалах — хотя и не всегда, есть несколько экструдеров Боудена, которые могут без проблем работать с гибкими материалами, но общее правило заключается в том, что прямые экструдеры могут более стабильно печатать гибкими материалами, такими как ТПУ или нейлон.

Слабые стороны прямого экструдера

Более тяжелая и большая масса в целом — эта большая масса может привести к перерегулированию и вызвать виляние рамы из-за проблем с замедлением и ускорением, что снижает качество деталей. Однако эффективные настройки нарезки и печати могут в значительной степени свести на нет это.
Двигатели выделяют больше тепла — в том числе из-за большей массы, вызывающей дополнительную нагрузку.

Боуден-экструдер для 3D-принтера

Экструдеры Боудена отличаются от экструдеров прямого действия тем, что они не присоединены напрямую к горячему концу.Вместо этого у них есть трубка из ПТФЭ, которая соединяет экструдер с горячим концом, иногда называемая «трубкой Боудена».

Вместо того, чтобы прикрепляться непосредственно к хотэнду, они обычно устанавливаются на раму принтера, поэтому хотэнд легче без экструдера на нем

Преимущества экструдера Боудена

Более легкая и быстрая 3D-печать — отделение экструдера от горячего конца означает снижение веса, поскольку тяжелый корпус экструдера можно установить на корпус принтера, а не перемещать во время печати. Это означает, что 3D-принтеры с экструдером Боудена могут печатать быстрее, ускоряясь и замедляясь намного быстрее.
Меньше перерегулирования — без дополнительного веса экструдера на горячем конце 3D-принтер может более эффективно замедлять и ускорять скорость, создавая детали с более чистой поверхностью.
Совместимость с дельта-3D-принтерами: большинство дельта-3D-принтеров могут эффективно работать только с экструдером Боудена.

Слабые стороны и ограничения экструдера Боудена

Задержка печати — перед печатью нить проходит большее расстояние между натяжным роликом и горячим концом, что может привести к несколько менее четкому отпечатку и просачиванию или натягиванию нити. Поскольку существует дополнительная задержка, ее необходимо устранить в настройках 3D-слайсера перед печатью, что может устранить почти все негативные эффекты.
Больше трения о нить из-за большего расстояния, на которое нить проходит. Это значительно усложняет 3D-печать гибкими нитями, такими как ТПУ.
Могут возникнуть трудности с заменой нитей — при использовании 3D-принтера с боуден-экструдером к нитям можно прикладывать меньшее усилие, чем при прямом экструдере, что может затруднить замену нитей.

Лучшие экструдеры и горячие концы для 3D-принтеров

Вот три хотэнда для 3D-принтеров, которые мы рекомендуем:

E3D V6

E3D — одни из лучших хот-эндов, это бесспорно. Они даже продают V6 как «тот, которым хотят быть все остальные хот-энды».

Одной из причин таких высоких характеристик является продуманный способ, которым трубка из ПТФЭ отводит нить от любого тепла при экструзии, что особенно полезно при печати гибких и мягких нитей, которые больше подвержены риску деформации при воздействии тепла. В результате E3D V6 может печатать как гибкими и мягкими нитями, так и жесткими и прочными.

Он создан, чтобы избежать засорения нити и поддерживать постоянный поток нити и экструзию, и это лучший выбор для принтеров Lulzbot и Prusa, довольно большой совместный знак. Мы настоятельно рекомендуем E3D V6.

Одинарный/двойной экструдер Diabase Flexion

Цена одного экструдера: 149 долл. США. Продается на Amazon здесь.
Цена двойного экструдера: 249 долл. США. Продается на Amazon здесь.

Экструдеры Diabase, предназначенные для легкой работы с гибкими нитями, такими как ТПУ, компактны и легки, но при этом эффективны и мощны без риска превышения нормы.

В зависимости от вашего 3D-принтера вы можете получить версию с одним или двумя экструдерами для улучшения печати. Они обычно используются в принтерах таких брендов, как Makerbot или Wanhao, для замены любого экструдера MK8 или MK10. Эти экструдеры и хотэнды недешевы, но эффективны, особенно для тех, кто хочет печатать много гибкого филамента.

Экструдер E3D Titan

Еще один экструдер от E3D, совместимый с нитью диаметром 1,75 мм и 3 мм. Он предназначен для бесперебойной работы с хотэндом E3D, чтобы повысить качество 3D-печати.

Это легкий, но мощный экструдер, изготовленный из прочных деталей, полученных литьем под давлением, и при необходимости совместимый с деталями сторонних производителей. Если вы собираетесь использовать его как экструдер Боудена, вам придется купить адаптер Боудена, так что учитывайте это в своих расходах.

Если вам понравилась эта статья:

Подпишитесь на нашу рассылку и получайте последние новости о 3D-печати, руководства для покупателей и подарки прямо на свой почтовый ящик:

Экструдер для 3D-принтера — это важнейшая часть оборудования вашего 3D-принтера.

Принтеры FDM работают путем наложения нити слой за слоем для создания модели. Экструдер — это инструмент, который перемещает, нагревает и выталкивает нить из принтера. Тип используемого экструдера и хотэнда может изменить качество и стиль вашей печати, поэтому неудивительно, что это считается неотъемлемой частью любого 3D-принтера.

В этой статье мы рассмотрим основную информацию, которую вам необходимо знать об экструдерах и хотэндах для 3D-принтеров.

Что такое экструдер для 3D-принтера?

Экструдер — это часть 3D-принтера, которая отвечает за проталкивание нити, ее плавление и размещение на станине для построения модели. Экструдер для 3D-принтера состоит из множества различных инструментов, которые выполняют различные задачи. А именно есть холодный конец и горячий конец.

Для этой статьи мы будем называть экструдером всю часть 3D-принтера, которая перемещает, плавит и укладывает нить — по сути, холодную и горячую стороны. Другие могут называть экструдер просто частью, которая перемещает нить, а хотэнд — частью, которая плавится.

Типы экструдеров для 3D-принтеров

Есть два основных типа экструдеров, которые вы найдете на профессиональных 3D-принтерах: прямой и Боуден. Некоторые типы 3D-принтеров также имеют двойную экструзию. Давайте рассмотрим разницу между всеми тремя.

Прямой экструдер

В прямом экструдере нить проходит от зубца к холодному концу, а затем к хотэнду, все в одном куске. Это означает, что привод и шестерня, которая перемещает нить, находятся прямо над хотэндом и прикреплены к нему.

Поскольку экструдер располагается прямо над хотэндом, сам экструдер тяжелее и медленнее. Однако многие предпочитают печатать гибкими 3D-филаментами с помощью прямого экструдера. В прямом экструдере нить проходит меньшее расстояние, прежде чем она расплавится и отложится. Следовательно, меньше вероятность возникновения проблем в процессе экструзии.

Экструдер Боудена

В боуденовском экструдере холодная и горячая части разделены трубкой из ПТФЭ, по которой проходит нить. Вместо холодного конца, расположенного непосредственно поверх горячего конца, две части разделены трубкой.

В отличие от прямого экструдера, боуденовский экструдер намного легче и быстрее, поскольку единственной движущейся частью является горячая часть. Холодильный узел с приводом располагается в фиксированной точке на принтере.

Экструдеры Bowden печатают высококачественные модели и отлично подходят для печати моделей с длинными непрерывными рисунками. Раньше говорили, что гибкие материалы нельзя использовать с боуденовским экструдером, но это устаревшее мнение. Пока нет места для перемещения или покачивания нити накала, она сможет нормально двигаться через трубку в хотэнд.

Двойной экструдер

Наряду с различными типами экструдеров некоторые принтеры также могут быть оснащены двумя или более экструдерами.

Двойные экструдеры позволяют печатать сразу несколько материалов или даже печатать две модели одновременно. Двойная экструзия позволяет ускорить процесс печати, поскольку теперь есть два инструмента: перемещение, плавление и укладка нити.

Двойные экструдеры также могут быть оснащены независимой двойной системой экструзии (IDEX). Это означает, что экструдеры работают независимо друг от друга. Таким образом, несмотря на то, что типичные двойные экструдеры движутся вместе одновременно, экструдеры IDEX работают независимо друг от друга. В результате они открывают возможности повышения эффективности, производительности и экономии времени.

Хотэнды

Мы не можем говорить об экструдерах, не затрагивая хотэнд. Как упоминалось ранее, хотэнды — это часть экструдера, которая отвечает за плавление и выдавливание нити на платформу.

Вы можете настроить свой хотэнд в зависимости от присоединяемой насадки. Поскольку нить проталкивается через сопло, размер и тип выбранного вами сопла окажут большое влияние на стиль и эффективность вашей модели.

Существует множество различных типов сопел, которые вы можете выбрать и разместить на своих 3D-принтерах, в зависимости от типа материала, который вы печатаете, или задуманного дизайна. Эта тема настолько обширна, что мы посвятили ей целую статью, которую вы можете прочитать здесь.

Если у вас возникнут проблемы

Если вы испытываете трудности с этими частями принтера, скорее всего, это связано с самой распространенной проблемой печати в 3D-печати: недостаточной экструзией. Эта надоедливая проблема возникает, когда в печатной части отсутствует экструдированный материал, что проявляется либо в отсутствии экструдированного нити из хотэнда, либо в отсутствующих слоях, либо в губчатых отпечатках. Недоэкструзия возникает из-за одной из следующих ошибок:

устаревшее программное обеспечение
неправильный выбор материала
состояние ваших трубок Боудена
отсутствие охлаждения
проблемы с хотэндом
проблемы с платой экструдера
двигатель экструдера не проталкивает нить должным образом

Для получения дополнительной информации о том, как бороться с каждым из этих способствующих факторов, прочитайте эту статью, представленную в нашей базе знаний BCN3D, которая содержит множество советов и приемов, которые помогут вам справиться с самыми сложными заданиями на печать.

Сколько стоит экструдер для 3D-принтера?

В BCN3D мы предлагаем два типа двигателей экструдера: двигатель экструдера R и двигатель экструдера L, а также комплект экструдера, в который входят оба. Цены варьируются от 130€ за штуку до 180,15€ за комплект.

Кроме того, здесь вы можете найти самые разные хотенды и их цены.

Наконец, BCN3D предлагает плату экструдера по цене 15 евро.

Заключительные мысли

В следующий раз, когда вы взглянете на свой 3D-принтер, вы почувствуете себя немного более благодарным за всю работу, выполняемую в этой небольшой части оборудования, называемой экструдером. Как и во многих других аспектах 3D-печати, понимание этого инструмента и его работы поможет вам стать более эффективным пользователем и значительно улучшить качество и свойства ваших отпечатков.

Экструдер — неотъемлемая часть вашего 3D-принтера. Это всеобъемлющее руководство охватывает все, что вам нужно знать об экструдерах. Мы рассмотрим все, от того, как они работают и как выбрать, до лучших вариантов в 2021 году!

Что такое экструдер для 3D-принтера?

Этот жизненно важный компонент позволяет вашему 3D-принтеру укладывать материал слоями, необходимыми для создания вашего объекта. Иногда его можно назвать приводом подачи, и он используется для выталкивания нити в нужное место.

Экструдер оснащен двигателем, подшипником, который прижимает нить к колесу, звездочкой и горячим концом. Позже мы рассмотрим горячие концы более подробно, просто знайте, что именно в этом месте плавится печатный материал.

Иногда экструдер добавляет связующее вещество, которое помогает затвердеть материалу, который изначально был в виде порошка. Функция действительно зависит от конкретного продукта, над которым вы работаете. Другими словами, благодаря этой крошечной детали происходит весь процесс 3D-печати!

Большинство 3D-принтеров используют процесс, называемый моделированием методом наплавления или FDM. Это включает в себя подачу нити из пластикового материала через нагретый блок и сопло. Нить расплавляется при прохождении через экструдер, а затем выкладывается по заданному шаблону. Шаблон будет повторяться в стеке, пока вы не останетесь с 3D-объектом, который хотели создать!

Термин «экструдер» относится к части 3D-принтера, которая подает пластиковый материал и расплавляет его в указанном месте. Без экструдера вы бы не смогли выполнить моделирование методом наплавления.

Если вы выберете продвинутый 3D-принтер, он может иметь два экструдера. Это причудливый термин для экструдера с двумя отдельными печатающими головками или 3D-принтера с двумя экструдерами. Они работают вместе для печати нескольких моделей и даже могут работать независимо друг от друга для создания двух уникальных объектов.

Когда дело доходит до поиска экструдера для вашего 3D-принтера, у вас есть два варианта: прямой привод или экструдер Боудена.

(Источник изображения: Алерс, Дэниел. (2018). 3D-печать неплоских слоев для создания гладкой поверхности.)

Прямой экструдер

Настройка Direct Drive – Prusa i3 (источник: prusaprinters)

Экструдеры с прямым приводом уникальны тем, что они устанавливаются прямо над горячей частью. Это означает, что материал должен пройти гораздо меньшее расстояние, поэтому вы можете точно и надежно использовать гибкие нити.

Выбирая принтер с прямым экструдером, вы также лучше контролируете втягивание. Это имеет смысл, так как расстояние между зажимом и проходящей через него нитью меньше.Точно так же это более короткое расстояние означает, что у вас меньше шансов согнуть или сломать нить, когда она втягивается.

Еще одно замечание относительно экструдеров с прямым приводом: они могут быть выше и громоздче по сравнению с другими вариантами. Двигатель расположен над хотэндом, поэтому печатающая головка занимает гораздо больше места.

Если вы не соберете экструдер с прямым приводом должным образом, это снизит качество печати и вызовет рывки или выбросы при смене направления.

Экструдер Боудена

Фото: Ари ван Равенсвай, Pexels

Другим вариантом для этого компонента является экструдер Боудена. В этой модели холодный конец не находится прямо над горячим концом. Вместо этого они разделены трубкой, через которую вы пропускаете нить.

Поскольку двигатель прикреплен к корпусу 3D-принтера, вы можете использовать печатающую головку гораздо меньшего размера. Вам может быть интересно, в чем польза от этого? Одно слово: скорость.

Механика экструдера Боудена ничем не отличается, поскольку все внутренние компоненты одинаковы. Однако печатающая головка может двигаться без дополнительного веса двигателя. Это означает, что он может работать намного быстрее, а также повысить точность и аккуратность.

Однако экструдеры Боудена не идеальны, и дополнительное расстояние, которое должна пройти нить, имеет некоторые недостатки.

Например, поскольку элемент, контролирующий точку защемления, находится дальше от горячего конца, вы увеличиваете риск отставания в системе. Кроме того, нить может сгибаться во время прохождения по трубке, и если не устранить эту проблему, это может привести к неаккуратной натяжке.

Как работает экструдер 3D-принтера

Как работает экструдер

Хотя это может показаться сложным, процесс довольно прост, и каждый компонент играет важную роль.

Например, двигатель перемещает материал нити в правильное положение. Шестеренки цепляются за пластик и с некоторым усилием вдавливают его в горячий конец.

Еще один способ визуализировать процесс — представить себе клеевой пистолет. Когда вы используете клеевой пистолет, вы проталкиваете холодный клеевой стержень через машину, которая его нагревает. По мере того, как он тает, вы можете точно разместить его там, где вам нужно, чтобы завершить проект.

Разница здесь в том, что в этом процессе для проталкивания материала используется мотор, а не ваша рука. Однако концепция аналогична — экструдер должен удерживать нить в устойчивом состоянии, чтобы вы могли расплавить ее в нужное время. Также необходимо разместить материал в нужном месте.

Холодный конец и горячий конец

Холодный конец начинается там, где вы пропускаете нить. Возможно, вы уже догадались об этом по названию, но эта часть экструдера холодная! В этот момент ничего не нагревается, но двигатель и шестерни начинают перемещать нить через 3D-принтер.

Место, где вы можете найти холодный конец, зависит от типа вашей детали — помните, что оно отличается для экструдеров с прямым приводом и экструдеров Боудена. Независимо от размещения, холодный конец отвечает за то, чтобы материал попадал на горячий конец. Это достигается путем толкания и вытягивания детали в направлении, заданном 3D-принтером.

Хорошо, а что делает хотэнд, кроме нагрева?

Нагрев нити — это только часть роли, которую горячий конец играет в процессе 3D-печати. Материал должен быть нагрет до нужной температуры, а затем быстро охлажден, поэтому он должен эффективно управлять этой границей. Другими словами, горячий конец — это место, где нить переходит из твердого состояния в жидкое, чтобы вы могли создавать свой дизайн.

Вентилятор и радиатор непрерывно охлаждают верхнюю часть хотэнда. Это нужно для того, чтобы нить накала не нагревалась слишком рано. Это называется тепловой ползучести, когда это происходит, и слишком быстрое нагревание материала может испортить весь процесс печати.

В нижней части горячего конца вы найдете нагревательный блок и картридж, сопло и термистор реле температуры. Блок нагревателя обычно изготавливается из алюминия и позволяет нити беспрепятственно перемещаться в сопло и на объект, который вы пытаетесь напечатать. Картридж нагревателя использует электрический ток, чтобы делать именно то, о чем вы думаете, — нагревать остальную часть хот-энда!

Выбор подходящего экструдера для 3D-принтера

Теперь, когда вы понимаете, как работает экструдер и какие компоненты в него входят, пора сделать следующий шаг: научиться правильно выбирать экструдер.

Как мы упоминали ранее, вы можете выбрать между прямым экструдером или экструдером Боудена.Здесь нет правильного или неправильного ответа, но важно учитывать тип проектов, над которыми вы будете работать.

Рассмотрите возможность использования прямого экструдера, если вы планируете использовать гибкую нить для большинства своих проектов. Поскольку эти компоненты обеспечивают непосредственный путь к соплу, условия оптимизированы для гибких нитей. Мы не говорим, что вы не можете использовать экструдер Боудена с гибким волокном — это просто означает, что он не обеспечивает идеальных условий.

Если скорость является главным приоритетом, вам следует выбрать экструдер Боудена. Легкие печатающие головки обеспечивают гораздо более высокую скорость и позволяют быстрее заканчивать модели.

Выбор подходящего экструдера — это больше, чем выбор между Боуденом и прямой моделью. Вы также должны купить хот-энд, и этот элемент требует тщательного рассмотрения.

Как мы уже упоминали, тип материалов, из которых вы будете печатать, — это первое, с чего следует начать. Некоторые горячие концы могут нагреваться до более высоких температур, чем другие, поэтому убедитесь, что выбранный вами коннектор может нагревать тип нити накала, который вы планируете использовать.

Внимательно осмотрите материалы, из которых сделан хотэнд. Если вы хотите, чтобы изделие прослужило много лет и по-прежнему было функциональным, вы, вероятно, не захотите выбирать самый дешевый горячий конец на рынке. Качественные материалы прослужат дольше, а в итоге вы получите лучшие модели.

Размер колеса в экструдере также может играть важную роль. Больший радиус колеса позволяет лучше захватывать нить, но для этого потребуются компоненты большего размера. Подумайте, сколько места у вас есть для 3D-принтера и как это повлияет на ваш выбор экструдеров!

Лучшие экструдеры и горячие концы для 3D-принтеров в 2021 году

Мы рассмотрели все основы экструдеров для 3D-принтеров, поэтому давайте рассмотрим лучшие варианты на рынке в 2021 году.

Читайте также: