Защо ентусиастите за 3D печат трябва да обърнат внимание на новия горещ край на E3D Revo

Пространството за 3D печат съществува в две паралелни вселени: професионалната, заключена зад патенти, където принтерите работят магически, но струват няколкостотин хиляди долара на поп, и този, обитаван от нас, потребителите, които трябва да чакат десетилетия, за да изтекат нелепите патенти, само за да отпечатат всичко друго, освен най -простия пластмаси.

Това не се случва много често, но потребителското пространство за 3D печат има причина да бъде развълнувано благодарение на новия горещ край на E3D на базираната във Великобритания компания за 3D печат E3D. Нека се задълбочим в системите за екструдиране на 3D печат, за да разберем за какво става въпрос.

Какво е горещ край?

По -лесно е да разберете концепцията за 3D печат, ако мислите за нея като за хлебопекар, който се измръзва върху торта. Точно както пекар маневрира с торбичка за тръби, за да отпечата имена на торти за рожден ден, 3D принтер премества дюзите наоколо, за да постави пластмаса върху повърхността на конструкцията.

Всъщност системата за екструдиране на 3D принтер е доста подобна на торбата за тръбопроводи на пекар.

Използването на ръката ви за изстискване на глазура върху торта не се различава от екструдер, който изтласква нишката през дюзата. 3D принтерът обаче е малко по -сложен. Тъй като пластмасата не тече като глазура при стайна температура, всеки 3D принтер трябва да бъде оборудван с нагрята дюза.

Това е по същество високотехнологична тръбна торба, състояща се от екструдер, който избутва нишка през a отопляем накрайник на дюзата, като същевременно контролира температурата и налягането на дюзата, за да насочи потока на нишка.

Проблемът със съществуващите горещи краища

Тъй като потребителската индустрия за 3D печат е подкрепена от пионерската работа, извършена от отворен код Проект RepRap, потребителските 3D принтери възприемат същия DIY-esque подход за използване на готови продукти части.

Съвременният дизайн с горещ край е чудесен пример за това явление.

Традиционният горещ край включва дюза, която се завинтва в нагревателния блок, който от своя страна се нагрява от отделен цилиндричен нагревателен патрон. Блокът разполага и с подвижен термистор за измерване на температурата. И накрая, отделен топлопрекъсвач термично изолира горещия край от пътя на подаване на нишки, като по този начин предотвратява топенето му по пътя към горещия край.

За съжаление, това е много неефективна система.

Наличието на въздушна междина между нагревателния блок и термистора, както и нагревателните патрони прави ефективен топлопренос и точен контрол на температурата невъзможен. Увеличеното разстояние между тези елементи и дюзата също не помага.

Това води до екструзионни системи, които не са в състояние да контролират температурата на дюзите с някаква забележима скорост или точност.

Това е голям недостатък, тъй като 3D печатът с различна скорост и обем на екструдиране не е възможен без бързи промени в температурата на дюзата, необходими за поддържане на променливия поток от нишки процент.

Това от своя страна се проявява като a 3D печат на гремлин изложен от всички потребителски 3D принтери и остава нерешен до днес.

Вдъхновен от съвременните поялници

Индустрията за запояване реши този проблем преди много десетилетия, като премахна въздушната междина между накрайник, нагревателен елемент и температурен сензор чрез комбиниране на тези три елемента в един композит част. Такива поялници могат да се затоплят по-бързо и да запояват фуги с висока термична маса с неповторима лекота.

Горещият край на Revo използва същия подход, като интегрира нагревателя и термистора в по -малка композитна сърцевина на нагревателя. Това решава редица проблеми със съществуващите горещи краища.

Свързани: Разбиране на основите за успех при запояване

И фиксирането на бавно загряване на дюзите е само началото, както се вижда от прототипа на E3D Revo, достигащ работни температури в рамките на част от времето, необходимо на конкурентния горещ край с по-висока мощност.

По-високата топлинна ефективност на ядрото на нагревателя Revo позволи на E3D да създаде значително по-малък горещ клас. Неговият малък отпечатък намалява препятствието на въздушния поток от частичния вентилатор за охлаждане. Това следователно подобрява качеството на печат на сложни части, изискващи мостове и стръмни надвеси.

Въпреки че някои биха могли да твърдят, че по -ниската топлинна маса на малката нагревателна сърцевина на горещия край на Revo би повишила температурата по -трудно регулиране, съвременните поялници, използващи същия подход, също избират дизайни с намалена термична маса.

E3D може да търси нещо тук.

Високоефективният нагревател не трябва да съхранява голямо количество топлина. Всъщност по -ниската топлинна маса на горещия край на Revo също му позволява да се охлади по -бързо.

Има добра причина, поради която искате този горещ край да се охлади по -бързо. Причината е възможността за смяна на дюзи без инструменти на E3D Revo. Това е божи дар за пространство, където честотата на запушване на дюзите се надвишава само от последвалото прекъсване, което те отприщват.

Досега смяната на една дюза беше херкулесов опит, включващ множество цикли на загряване и охлаждане, прекъснати от дюзата, изискващи горещо затягане при максимално допустимата температура. В противен случай това ще доведе до повече запушвания.

По -късно изплакнете, повторете.

Свързани: Как да надстроите вашия 3D принтер Ender-3 и да отстраните опасенията за безопасността

Дюзите E3D Revo, от друга страна, могат просто да се завинтват и изключват с голи пръсти. След като горещият край се охлади, разбира се. Тъй като дюзата и топлинният прекъсвач са едно цяло, не е нужно да се притеснявате от горещото затягане и свързания с това риск от запушване или изтичане на пластмаса.

И това не е всичко за предотвратяване на запушвания на дюзите.

Различните размери на дюзите също ви позволяват да постигнете фин баланс между скоростта на печат и качеството. Искате ли да отпечатате малък обект с по -строги отклонения? Разбийте дюзата от 0,2 мм. Трябва да сложите много пластмаса за кратко време? Вместо това използвайте дюзата от 0,8 мм.

Ако дюзите за бърза смяна на екосистемата Revo наистина работят както се рекламира, това най-накрая ще доведе до промени в инструментите в пространството за 3D печат почти наравно с тези на висококачественото изваждащо се производство с ЦПУ колеги.

Интегрирана безопасност и бързо ускорение

Опасностите от пожар са истинска грижа за 3D принтерите, когато грешките в регулацията на температурата водят до термични писта, която впоследствие кара нагревателния елемент да се стопи през нагревателния блок и да започне пожари.

Горещият край на Revo включва нагревателен елемент с положителен температурен коефициент (PTC), който увеличава вътрешното му съпротивление при нагряване. Това автоматично намалява подаваната мощност (мощност на нагревателя), тъй като дюзата се загрява постепенно. На хартия това би трябвало значително да намали шансовете вашият 3D принтер да изгори къщата.

Дизайнът с горещ край с намалена термична маса има приятен страничен ефект, тъй като е изключително лек. Горещият край на Revo тежи само 30 грама, което прави възможно набирането на стойностите на ускорението на стъпковия двигател, без да се притеснявате за вибрации.

Това би трябвало да позволи на принтерите да достигнат максималните си скорости за по -дълъг период от време на действителните ходове на печатане намаляване на звъненето и други качествени артефакти от 3D печат, свързани с обръщане около по-тежки горещи краища на височина скорости.

Отпред за издръжливостта кабелите на нагревателя и термистора са подсилени със стоманена бронирана защита от напрежение. Това би трябвало да е полезно, когато се борите с огромни грешки при печата, които налагат разтопената пластмаса да бъде откъсната от горещия край. Само този път е по -малко вероятно по невнимание да откъснете кабелите.

Патенти на E3D: Добрата новина ...

Базираната във Великобритания компания се ангажира с философията с отворен код и освобождава инженерни ресурси необходимо за общността на 3D печат да променя и интегрира своите предложения в други „направи си сам“ и с отворен код проекти.

Докато Revo Micro е новият горещ дизайн, Revo Six е заместител на повсеместните горещи краища на E3D V6, открити в голям брой потребителски и DIY 3D принтери. Това означава, че практически всеки, работещ с хардуер E3D, има път за надграждане към новата екосистема за екструдиране Revo.

Свързани: Ръководство за начинаещи за 3D принтери Voron

Тази традиция ще продължи с Revo, тъй като E3D е избрал да направи студения страничен интерфейс с отворен код. Това би трябвало да помогне на любителите на 3D печат да проектират свои собствени радиатори и стойки за дюзите Revo и нагревателните ядра.

С други думи, 3D принтери с отворен код като Rat Rig, HevORT, HyperCube, линията на Voron и други могат лесно да бъдат актуализирани, за да интегрират тези потенциално променящи играта горещи краища в близкото бъдеще.

... И лошите новини

От обратната страна, E3D твърди тази широко разпространена кражба на IP го принуди да подаде и (в бъдеще) да наложи патенти за неуточнени аспекти на системата за екструдиране Revo. Той обаче също така обещава да се откаже от съдебни спорове срещу физически лица, изследователи, академични среди и организации с нестопанска цел, използващи неговия дизайн за по-нататъшна технология за 3D печат.

Тъй като патентите на E3D не са публикувани към момента на това писане, можем само да гадаем дали ще го направят се отнасят до унифицираното ядро ​​на нагревателя или композитната конструкция на дюзата с винт, носеща интегриран топлопрекъсване.

За съжаление и двата хипотетични патента биха нарушили обещанието на компанията да избягва подаването на „най -широките и най -широки патенти, които блокират хората също да допринасят за техническия прогрес“.

Унифицираното ядро ​​на нагревателя, комбиниращо нагревателя и температурния сензор в едно цяло, се използва в индустрията за запояване от няколко десетилетия. Междувременно а Патент за 3D печат вече съществува за сравнително подобен дизайн на накрайници с винтове с интегриран термопрекъсвач.

Свързахме се с E3D за разяснения по темата и ще актуализираме тази статия, когато и когато се чуем с тях. Във всеки случай, потенциално революционна екструзионна система, пълна с четири размера на дюзата за $ 120, определено заслужава шума, водещ до нейното стартиране.

Превърнете ежедневните обекти в 3D модели без 3D скенер

От обект до 3D печат в пет прости стъпки.

Прочетете Напред

За автора