Jakie części składają się na hotend i co robią?

Moją pierwszą i jedyną drukarką 3D jest Printrbot Simple Metal, który ma hotend, który nie ujawnia żadnej z jego wewnętrznych części. Sądzę, że jest to łatwe dla początkujących: „Hotend to rura, która podgrzewa plastik i odkłada go na stole do drukowania”.

Ale próbowałem dowiedzieć się więcej, a wiele hotendów nie wygląda tak prosto. Mój hotend w Printrbot prawdopodobnie nie jest tak prosty, jak się wydaje.

Jakie części składają się na hotend i co robią?

(PS: To jest ogólne pytanie, a nie konkretnie dwa powyższe przykładowe hotendy).

Zależy to od projektu hotend. Poniżej znajduje się lista komponentów, które można znaleźć w typowym hotend, ale należy pamiętać, że różne projekty mogą do pewnego stopnia integrować te komponenty. Na przykład na głowicy J blok cieplny, dysza i osłona termiczna są jednym i tym samym składnikiem, podczas gdy w hotendach E3D są to oddzielne części.

• Dysza : Jest to część, z której wychodzi filament. Pobiera stopione włókno (zwykle w postaci perełki 1,75 mm / 3 mm) i zwęża się do rozmiaru dyszy (zwykle około 0,4 mm). Zazwyczaj są one wykonane z mosiądzu ze względu na dobrą przewodność cieplną, ale mosiądz nie nadaje się do drukowania materiałów ściernych (takich jak świecenie w ciemności i wypełnionych metalem filamentów), dlatego czasami stosuje się (utwardzoną) stal nierdzewną.

• Blok grzejny : zwykle wykonany z aluminium, blok grzejny łączy dyszę z przegrodą termiczną i utrzymuje wkład grzejny i termistor.

• Wkładka grzejna : większość hotendów wykorzystuje wkładkę ceramiczną, chociaż niektóre starsze konstrukcje wykorzystują rezystory mocy lub drut nichromowy. Ten składnik, jak sama nazwa wskazuje, odpowiada za rozgrzanie hotendu. Blok cieplny zwykle zaciska się wokół wkładu grzejnego, aby zapewnić dobry kontakt.

• Termistor : Ta część wykrywa temperaturę bloku ciepła. Zwykle jest to mały szklany koralik z przymocowanymi dwoma drutami (które są zwykle izolowane włóknem szklanym lub teflonem). Do drukowania w wysokiej temperaturze zamiast termopary można zastosować.

• Przerwa cieplna : jest to część, w której ciepło spotyka się z zimnem. Zwykle ma postać cienkiej rurki i jest wykonany ze stali nierdzewnej ze względu na jego niską przewodność cieplną. Ogólnie rzecz biorąc, celem jest, aby przejście było jak najkrótsze, aby możliwie jak najmniej żarnika znajdowało się w stanie stopionym. Łączy blok ciepła z radiatorem.

• Radiator : celem radiatora jest schłodzenie zimnej strony przerwy termicznej. Zazwyczaj jest chłodzony za pomocą wentylatora. Większość radiatorów ma również standardowe mocowanie w rowku do montażu na drukarce. Radiator zwykle ma rowki, aby zwiększyć jego powierzchnię i zdolność chłodzenia.

• Wykładzina teflonowa : niektóre hotendy mają wyściółkę z PTFE, która prowadzi żarnik przez przerwę termiczną do dyszy. Ułatwia to drukowanie PLA, ale w porównaniu z metalowym hotendem ogranicza temperatury, w których można drukować (utrudniając drukowanie PETG i niemożliwy do wydrukowania poliwęglan).

Hotend, o którym wspomniałeś, jest nieco prostszy i po prostu używa dużego kawałka PEEK zamiast przerwy termicznej / radiatora. PEEK ma bardzo niską przewodność cieplną, dlatego wystarczające jest pasywne chłodzenie. Jednak PEEK ogranicza temperatury, w których można drukować.

Oto ilustracja przedstawiająca te elementy w hotendu E3D V6:

Zwróć uwagę, że na tym zdjęciu wkładka teflonowa wchodzi tylko do radiatora, a nie do przerwy termicznej lub bloku. Oznacza to, że maksymalna temperatura nie jest ograniczona przez teflon, ale gdyby poszło do końca (jak w przypadku na przykład Lite6), byłoby to możliwe.

zdjęcie po lewej stronie

Ta hotend jest wykonana z tworzywa sztucznego PEEK (beż). Może pracować w temperaturze do 250 ° C. Ponieważ jest również dobrym izolatorem ciepła, nie musi mieć wentylatora chłodzącego. Czerwona część na tym zdjęciu to tylko osłona (izolator) grzejnika, która rozgrzewa dyszę (złota). Czarne to tylko przewody i złącza.

zdjęcie po prawej stronie

Ten hotend jest metalowy, więc potrzebuje dwóch rzeczy - wentylatora chłodzącego i bariery cieplnej. Począwszy od lewej - czerwone przewody są podłączone do (srebrnego) bloku, który jest samym grzejnikiem. Pomiędzy blokiem a tą okrągłą srebrną częścią (która jest radiatorem) znajduje się bariera cieplna (cienka rura, która jest słabym przewodnikiem ciepła). Radiator ma plastikowy lejek (niebieski), który kieruje przepływ powietrza z wentylatora (czarny) przez radiator.