Soorten 3D-extruders en Hotend

In dit artikel gaan we het hebben over de soorten extruders en HotEnd die het meest voorkomen in de wereld van 3D-printen. Voordat u begint, moet worden verduidelijkt dat alles wat wordt genoemd het resultaat is van onze ervaring die altijd producten van toonaangevende merken gebruikt, zoals de producten van E3D Online, een bedrijf van hoogwaardige 3D-printercomponenten gespecialiseerd in extruders, HotEnd en nozzles. Deze nuance is nodig, want als er extruders en een HotEnd van lage kwaliteit worden gebruikt, kan het zijn dat niet wordt voldaan aan de kenmerken die we hieronder bespreken.

De belangrijkste functie van de extruder is om het filament van de haspel naar de HotEnd te verplaatsen op de meest precieze manier en met de snelheid die geschikt is voor 3D-printen, maar er zijn verschillende classificaties van de extruders. In dit bericht zullen we de belangrijkste analyseren.

Soorten extruders afhankelijk van de schijf

Binnen extruders zijn er twee typen, afhankelijk van het type aandrijving:Direct en Bowden. In de directe extruder loopt, zoals de naam al doet vermoeden, het filament rechtstreeks van het tandwiel van de extruder naar de HotEnd. Er zijn zelfs systemen waarin deze twee delen samen zijn, zoals in de Titan Aero.

Afbeelding 1:Titan Aero-extruder. Bron:E3D

Bij de Bowden-extruders daarentegen is de verbinding met de HotEnd via een PTFE-buis waar het filament doorheen gaat.

Directe extruders

Afbeelding 2:Directe extruders

Voordelen :

• Print flexibele materialen, zowel PLA Soft als TPU, en TPE (FilaFlex) in 1,75 mm en 2,85 mm.
• Print alle soorten materialen zonder problemen, ongeacht de slijtage van bepaalde filamenten. Voor het printen van schurende materialen in 3D, bijvoorbeeld grafeen, raden we het gebruik van de Olsson Ruby Nozzle aan, een koperen nozzle met een robijnrode punt die een bijna oneindige levensduur heeft.
• Dit systeem heeft korte terugtreklengtes nodig om goede 3D-afdrukken te verkrijgen, waardoor de kans op vastlopen kleiner wordt. Raadpleeg het artikel van de volgende link voor meer informatie over de intrekking.

Nadelen :

• Aanzienlijke traagheid in de as waardoor de extruder en de HotEnd bewegen. Deze factor wordt verhoogd wanneer u 3D-prints met hoge snelheden wilt maken door het gewicht van de hele set (extruder, extrudermotor en HotEnd) te moeten verplaatsen, vooral als de 3D-printer meerdere extruders heeft.
• Temperatuurproblemen in de elektromotor van de extruder. In gesloten 3D-printers en met een getemperde kamer kunnen temperaturen in de extrudermotor worden bereikt die de werking beïnvloeden.

Bowden-extruders

Afbeelding 3:Bowden-extruder

Voordelen :

• Lage traagheid in de verplaatsingsas van de HotEnd. In het Bowden-systeem, aangezien de extruder en de extrudermotor zijn verankerd aan het chassis van de 3D-printer, wordt de traagheid in de beweging om de indruk te maken aanzienlijk verminderd. Dit zorgt voor zeer snel afdrukken van hoge kwaliteit.
• Hoge trekkracht van het filament. De meeste 3D-printers die dit extrudersysteem gebruiken (BCN Sigmax, 3NTR-A2) hebben een set rondsels (reductiegroep) die het sleepkoppel van het filament verhoogt, waardoor spoelen groter dan normaal kunnen worden verplaatst.

Nadelen :

• Problemen met printen met flexibele filamenten met een diameter van 1,75 mm. Dit is te wijten aan het feit dat het, omdat het een flexibel filament is, niet mogelijk is om de druk in het filament langs de Bowden PTFE-buis tot aan de HotEnd constant te houden, omdat het filament kanaliseert. In de 2,85 mm Bowden-systemen is het echter mogelijk om de flexibele filamenten op lage snelheid te printen.

Soorten HotEnd afhankelijk van de diameter van het materiaal

De HotEnd is verantwoordelijk voor het smelten van het filament om het gewenste stuk te maken. Het configureert het type HotEnd (V6 of Volcano) en het mondstuk afhankelijk van de diameter van het materiaal, afhankelijk van het type stuk, kwaliteit en afwerking die u wilt verkrijgen. We classificeren de extruders in de typen V6 en Volcano en vervolgens noemen we de voor- en nadelen tussen deze twee typen HotEnd.

Voor- en nadelen van HotEnd V6

Afbeelding 4: HotEnd V6 universeel 1,75 mm. Bron:E3D

Voordelen :

• De V6 is de meest veelzijdige HotEnd op de markt, geldig voor alle soorten afdrukken, zelfs voor flexibele materialen (vooral met 2,85 / 3 mm filament). Met de HotEnd V6 kunt u allerlei onderdelen maken met een uitzonderlijke afwerkingskwaliteit.

Nadelen :

• De maximale aanbevolen diameter van het mondstuk voor dit type extruder is 0,80 mm / 1 mm, aangezien bij grotere diameters meestal problemen met de continuïteit van de stroom optreden.

Voor- en nadelen van HotEnd Volcano:

Afbeelding 5: E3D HotEnd-vulkaan 

Voordelen :

• Dankzij de parallelle positie van de verwarmingspatroon ten opzichte van het mondstuk, wordt een groter verwarmd gebied bereikt, waardoor een grote controle en stabiliteit over het smelten van het filament wordt verkregen. Voor al het bovenstaande kunt u 3D-prints maken met een nozzle met een grotere diameter (1,2 mm), wat leidt tot kortere productietijden en de mogelijkheid om met een hogere laaghoogte te printen dan in de V6.
• Meer resistente stukken. Dankzij het maken van hogere lagen met een laminaire stroming (zonder luchtbellen) zijn de verbindingen tussen de chemische bindingen van het materiaal sterker, waardoor de onderdelen stijver en resistenter worden.

Nadelen :

• Oppervlakafwerking met weinig details. Vanwege de hoge laaghoogtes zijn de stukken gemaakt met treden in gebieden waar gebogen oppervlakken op verschillende hoogtes zijn.

Sommige fabrikanten noemen de HotEnd afhankelijk van het extrudersysteem en de filamentdiameter die je wilt gebruiken. E3D Online gebruikt bijvoorbeeld de aanduiding "universeel" voor zijn 1,75 mm HotEnd (universele directe en universele bowden) waarin de TPFE-buis de binnenkant van de Heat Break bereikt en de gloeidraad zonder onderbrekingen naar het verwarmingsblok leidt. Gebruik voor de 2,85 / 3 mm HotEnd gewoon de aanduiding "direct" of "bowden".

Afbeelding 6: Soorten E3D HotEnd

Van onze kant raden we aan dat elke gebruiker zijn specifieke geval bestudeert op basis van het type onderdelen en de snelheid waarmee ze willen 3D-printen, maar altijd met eersteklas componenten die de kwaliteit van al hun producten garanderen.