Prečo by si nadšenci 3D tlače mali všímať nový hot end E3D Revo

Priestor pre 3D tlač existuje v dvoch paralelných vesmíroch: profesionálnom, uzamknutom za patentmi, kde tlačiari kúzlia, ale stoja niekoľko stotisíc dolárov za pop, a ten, ktorý obývame my spotrebitelia, ktorí musia desaťročia čakať, kým vyprší platnosť smiešnych patentov, aby mohli vytlačiť čokoľvek, okrem toho najjednoduchšieho plasty.

Nestáva sa to strašne často, ale priestor pre spotrebiteľskú 3D tlač má dôvod byť nadšený vďaka novému hot endu Revo spoločnosti E3D so sídlom v Británii. Poďme sa ponoriť do systémov extrúzie 3D tlače, aby sme pochopili, o čo tu ide.

Čo je to horúci koniec?

Je jednoduchšie porozumieť konceptu 3D tlače, ak ho chápete ako pekársku polevu, ktorá poleva na koláč. Rovnako ako pekár manévruje s vreckom na tlačenie mien na narodeninové torty, 3D tlačiareň pohybuje tryskami okolo a položí plast na povrch stavby.

Extruzný systém 3D tlačiarní je v skutočnosti dosť podobný pekárskemu potrubnému vrecku.

Použitie ruky na stlačenie polevy na koláč sa nelíši od extrudéra, ktorý tlačí vlákno von cez dýzu. 3D tlačiareň je však o niečo komplikovanejšia. Pretože plast pri izbovej teplote netečie ako poleva, každá 3D tlačiareň musí byť vybavená vyhrievanou tryskou.

Jedná sa v podstate o high-tech potrubné vrecko pozostávajúce z extrudéra, ktorý tlačí vlákno cez a vyhrievaná zostava trysky, pričom sa reguluje teplota a tlak trysky, aby sa usmernil tok vlákno.

Problém s existujúcimi horúcimi koncami

Pretože spotrebiteľský priemysel 3D tlače sa vrátil k priekopníckej práci vykonanej open-source Projekt RepRap, 3D tlačiarne spotrebiteľskej triedy majú rovnaký prístup, akým si sami urobia, ako používanie mimo kancelárie diely.

Moderný horúci dizajn je skvelým príkladom tohto javu.

Tradičný horúci koniec obsahuje dýzu, ktorá sa zaskrutkuje do bloku ohrievača, ktorý sa zase ohrieva samostatnou valcovou vložkou ohrievača. Blok obsahuje aj vyberateľný termistor na meranie teploty. Nakoniec oddelený tepelný rozklad tepelne izoluje horúci koniec od dráhy prívodu vlákna, čím bráni jeho roztaveniu na ceste k horkému koncu.

Bohužiaľ, toto je veľmi neefektívny systém.

Prítomnosť vzduchovej medzery medzi ohrievacím blokom a termistorom, ako aj ohrievacími kazetami znemožňuje účinný prenos tepla a presné ovládanie teploty. Väčšia vzdialenosť medzi týmito prvkami a dýzou tiež nepomáha.

Výsledkom sú extrúzne systémy, ktoré nie sú schopné regulovať teplotu dýzy s akoukoľvek značnou rýchlosťou alebo presnosťou.

To je veľký hendikep, pretože 3D tlač s rôznymi rýchlosťami a objemmi extrúzie nie je možná bez rýchlych zmien teploty dýzy potrebných na to, aby držali krok s kolísavým tokom vlákna sadzba.

To sa zase prejavuje ako a Gremlin pre 3D tlač vystavené všetkými 3D tlačiarňami spotrebiteľskej kvality a zostáva dodnes nevyriešené.

Inšpirované modernými spájkovačkami

Spájkovací priemysel vyriešil tento problém pred mnohými desaťročiami odstránením vzduchovej medzery medzi hrot, vyhrievací článok a snímač teploty skombinovaním týchto troch prvkov do jedného kompozitu časť. Takéto spájkovačky by sa mohli rýchlejšie zahriať a spájkovať spoje s vysokou tepelnou hmotnosťou s úplnou ľahkosťou.

Revo hot end má rovnaký prístup tým, že integruje ohrievač a termistor do menšieho jadra kompozitného ohrievača. To rieši množstvo problémov s existujúcimi hot -endmi.

Súvisiace: Pochopenie základov úspechu pri spájkovaní

A oprava pomalého zahrievania trysiek je len začiatok, o čom svedčí prototyp E3D Revo dosahujúci prevádzkové teploty v zlomku času, ktorý potrebuje konkurenčný horúci koniec s vyšším výkonom.

Vyššia tepelná účinnosť jadra ohrievača Revo umožnila E3D vyrábať výrazne menší hot-end. Jeho malá stopa znižuje prekážky prúdeniu vzduchu z chladiaceho ventilátora dielu. To následne zlepšuje kvalitu tlače komplikovaných dielov vyžadujúcich premosťovanie a strmé previsy.

Aj keď niektorí môžu tvrdiť, že nižšia tepelná hmotnosť malého jadra ohrievača Revo by zvýšila teplotu tvrdšia regulácia, moderné spájkovačky používajúce rovnaký prístup sa rozhodujú aj pre konštrukcie so zníženou tepelnou hmotnosťou.

E3D tu môže byť na niečom.

Vysoko účinná zostava ohrievača nemusí skladovať veľké množstvo tepla. Nižšia tepelná hmotnosť horúceho konca Revo mu v skutočnosti tiež umožňuje rýchlejšie vychladnutie.

Existuje dobrý dôvod, prečo by ste chceli, aby tento horúci koniec rýchlejšie vychladol. Dôvodom je možnosť výmeny trysiek E3D Revo bez nástrojov. Toto je dar z nebies pre priestor, kde je frekvencia upchatia trysiek prekonaná iba následným narušením, ktoré rozpútajú.

Doteraz bola výmena dýzy herkulovským úsilím zahŕňajúcim početné cykly zahrievania a chladenia prerušované dýzou, ktorá vyžadovala utiahnutie za tepla pri maximálnej prípustnej teplote. Ak to neurobíte, bude to mať za následok ďalšie upchatie.

Peňte, opláchnite, opakujte.

Súvisiace: Ako aktualizujte svoju 3D tlačiareň Ender-3 a opravte bezpečnostné problémy

Dýzy E3D Revo sa naopak dajú jednoducho priskrutkovať a demontovať holými prstami. Akonáhle sa horúci koniec ochladí, samozrejme. Pretože dýza a tepelný rozklad sú jedna jednotka, nemusíte sa starať o dotiahnutie za tepla a s tým spojené riziko upchatia alebo úniku plastu.

A nie je to len o prevencii upchatia trysiek.

Rôzne veľkosti trysiek vám tiež umožňujú dosiahnuť správnu rovnováhu medzi rýchlosťou a kvalitou tlače. Chcete vytlačiť malý predmet s prísnejšími toleranciami? Vylomte trysku 0,2 mm. Potrebujete v krátkom čase položiť veľa plastov? Namiesto toho použite trysku 0,8 mm.

Ak trysky na rýchlu výmenu ekosystému Revo skutočne fungujú tak, ako sú inzerované, konečne to prinesie zmeny nástrojov v priestore 3D tlače takmer na úrovni tých z jeho špičkovej subtraktívnej CNC výroby náprotivky.

Integrovaná bezpečnosť a rýchle zrýchlenie

Riziká požiaru sú skutočným problémom 3D tlačiarní, keď chyby v regulácii teploty vedú k tepelným poruchám dráha, ktorá následne spôsobí roztavenie vykurovacieho telesa cez blok ohrievača a spustenie požiare.

Horúci koniec Revo obsahuje vykurovací prvok s kladným teplotným koeficientom (PTC), ktorý zvyšuje svoj vnútorný odpor, keď sa zahrieva. Pri postupnom zahrievaní dýzy sa automaticky znižuje dodávaný výkon (výkon ohrievača). Na papieri by to malo výrazne znížiť pravdepodobnosť, že vaša 3D tlačiareň zhorí v dome.

Horúci dizajn so zníženou tepelnou hmotou má príjemný vedľajší účinok, keď je pozoruhodne ľahký. Horúci koniec Revo váži iba 30 gramov, čo umožňuje vytočiť hodnoty zrýchlenia krokového motora bez obáv z vibrácií.

To by malo tlačiarňam umožniť dosiahnuť maximálnu rýchlosť po dlhšiu dobu skutočných pohybov tlače a súčasne obmedzenie zvonenia a iných artefaktov 3D tlače, ktoré znižujú kvalitu, spojené s pohybom okolo ťažších horúcich koncov na vysokej úrovni rýchlosti.

Káble ohrievača a termistora sú na prednej strane vystužené odľahčením ťahu s oceľovou pancierovaním. To by malo prísť vhod, keď bojujete s rozsiahlymi poruchami tlače, ktoré si vyžadujú odstránenie roztaveného plastu z horúceho konca. Len tentoraz je menšia pravdepodobnosť, že nechtiac odtrhnete káble.

Patenty E3D: Dobrá správa ...

Spoločnosť so sídlom v Spojenom kráľovstve sa hlási k filozofii open-source a uvoľňuje inžinierske zdroje nevyhnutné, aby komunita 3D tlače upravovala a integrovala svoje ponuky do iných domácich potrieb a open-source projektov.

Aj keď je Revo Micro novým dizajnom za horúca, Revo Six je náhradou za všadeprítomné horúce konce E3D V6, ktoré nájdete vo veľkom počte spotrebiteľských a kutilských 3D tlačiarní. To znamená, že prakticky každý, kto používa hardvér E3D, má cestu inovácie na nový extrúzny ekosystém Revo.

Súvisiace: Príručka pre začiatočníkov k 3D tlačiarňam Voron pre domácich majstrov

Táto tradícia bude pokračovať aj v programe Revo, pretože E3D sa rozhodlo urobiť z rozhrania studenej strany otvorený zdroj. To by malo pomôcť nadšencom 3D tlače pri navrhovaní vlastných chladičov a držiakov pre dýzy a jadrá ohrievačov Revo.

Inými slovami, 3D tlačiarne s otvoreným zdrojovým kódom, ako sú Rat Rig, HevORT, HyperCube, zostava Voron a ostatné je možné ľahko aktualizovať a integrovať tieto potenciálne horúce konce, ktoré môžu zmeniť hru, v blízkom okolí budúcnosť.

... a zlé správy

Na opačnej strane, E3D tvrdí táto nekontrolovaná krádež IP ho prinútila podať žiadosť a (v budúcnosti) presadzovať patenty na bližšie neurčené aspekty extrúzneho systému Revo. Sľubuje však tiež, že upustí od súdnych sporov proti jednotlivcom, výskumníkom, akademickej obci a neziskovým organizáciám, ktoré používajú jeho návrhy na podporu technológie 3D tlače.

Pretože patenty E3D neboli pri tomto písaní publikované, dá sa len hádať, či bude sa vzťahujú na zjednotené jadro ohrievača alebo na kompozitnú skrutkovaciu trysku s integrovaným integrovaným tepelný rozklad.

Oba hypotetické patenty by bohužiaľ boli v rozpore so sľubom spoločnosti vyhnúť sa podaniu „najširších a najširších patentov, ktoré ľuďom zabraňujú prispievať k technickému pokroku“.

Zjednotené jadro ohrievača kombinujúce ohrievač a snímač teploty do jednej jednotky sa v spájkovaní používa už niekoľko desaťročí. Medzitým a Patent na 3D tlač už existuje pre dosť podobný dizajn skrutkovacej dýzy s integrovaným tepelným rozkladom.

Kontaktovali sme spoločnosť E3D s cieľom objasniť túto tému a aktualizujeme tento článok, keď sa o nich dozvieme. Potenciálne revolučný extrúzny systém plný štyroch veľkostí trysiek za 120 dolárov si v každom prípade rozhodne zaslúži humbuk pred jeho uvedením na trh.

Premeňte každodenné objekty na 3D modely bez 3D skenera

Od objektu k 3D tlači v piatich jednoduchých krokoch.

Čítajte ďalej

O autorovi