ПЫЛЬ В ГОРЯЧЕЙ ГОЛОВЕ

Подписаться на 3Dtoday
gromozeka67
Идет загрузка
Загрузка
22.06.18
4141
34
печатает на RepRap
RepRap
32
Статья относится к принтерам:
RepRap
e154f772e102c9682d07b6bb1254866c.jpg
Не секрет, что до сих пор эксплуатация 3D принтера имеет множество «подводных камней». Один из них, на первый взгляд самый незаметный, – бытовая пыль. Я имел «счастливую» возможность убедится в этом на личном опыте.
Из газа и пыли была рождена
Вселенная наша, планета Земля…
Но газовой пылью забилось сопло
“Темп. убегания»… Printing zero
(Шуткующий стихоплёт)

В результате глобальной индустриализации и техногенного развития человеческой цивилизации количество пыли на Земле увеличивается. Это факт. Накоплению пыли в атмосфере планеты так же способствуют климатические изменения, эрозия почвы, извержения вулканов, урбанизация и другие неблагоприятные факторы. Учёные и практики по всему миру активно занимаются изучением проблем пылевого загрязнения атмосферы. Например, доказано, что пыль собирается даже в тех квартирах, в которых хорошо заперты окна и двери. Так, в ходе проведенного исследователями эксперимента, в тестируемой квартире за 14 дней накопилось более 12 тысяч пылевых частиц на каждом квадратном сантиметре поверхностей. Данных по пылевому накоплению в офисных и производственных помещениях мне найти не удалось, но можно с уверенностью предположить, что параметры будут в разы больше.

Аппараты объемной печати, работающие по FDM (FFF) технологии – высокоточные устройства, в конструкции которых используются прецизионные детали. Например, линейные модули, состоящие из кареток и рельсовых направляющих, шаговые двигатели, зубчатые шкивы, линейные и радиальные подшипники, направляющие ролики, механизмы экструдеров и пр. Как правило, серийные образцы 3D принтеров имеют защитный кожух, который иногда является несущим корпусом. Это обстоятельство в некоторой степени снижает оседание пыли на движущихся узлах и агрегатах устройств. Но технология печати требует вентиляции внутреннего пространства принтера, и куллеры эффективно доставляют воздух рабочего помещения во все закоулки наших печатающих устройств. С этими воздушными массами внутрь попадает и вездесущая пыль.
Активно способствует накоплению пыли и статическое электричество, возникающее при непрерывном перемещении металлических узлов, а также при работе электронных компонентов. Незаметно оседая на рельсах, каретках, валах, на катушках филамента, забиваясь в радиаторы и подшипники, пыль делает своё грязное дело.

Наиболее беззащитны от воздействия мелкодисперсионных частиц открытые конструкции РепРап (RepRap) принтеров без защитного кожуха. А если вы всё же предусмотрительно изготовили внешнюю защиту механики, то, скорее всего, места для катушки с филаментом в ней не нашлось, и её, как зайчика из известной сказки про теремок, оставили пылиться на «улице». Тогда вам не стоит удивляться, что через некоторое время у вас возникнут те же сложности, с которыми столкнулся я.

А произошло следующее. В процессе построения и эксплуатации своего прототипа принтера мне не единожды приходилось наблюдать необъяснимое уменьшение экструзии при длительной работе или после долгого простоя. Эмпирическим путем я пришел в выводу, что причина кроется в недостаточном объеме подаваемого филамента. Как правило, проблема решалась прочисткой канала термобарьера и прокаливанием сопла. Порой из его «утробы» приходилось извлекать эдакие цементноподобные сгустки явно инопланетного содержания. Но в чем причина его периодического засорения? Некачественный филамент?

И вот однажды, на просторах «тудейного» портала, случайно, встретилась мне заметка о фильтре для прутка. Автора поста я, к сожалению, запамятовал, но всё равно большое ему спасибо. Внутренний голос, именуемый в народе «чуйка», перспективно забухтел… Возможно где-то здесь «собака порылась»…
Решил проверить весь филаментный тракт на предмет присутствия инородных пылевых отложений. И попал в «десяточку». Из фторопластовой трубы подачи филамента было выдуто-вымыто изрядное количество ворсо-пылевой субстанции. Почти полный напёрсток набрался. А это не мало, учитывая, что в спрессованном состоянии такая смесь из пыли, песка и мелкого ворса похожа на абразивную тёрку, и способна оказывать значительное трение в узкой фторопластовой трубе подачи филамента.
В итоге суммарное трение в тракте подачи, вкупе с засорением сопла, спечёнными в горячем хотэнде до состояния бетона, сгустками частиц мелкого песка, пыли, ворса и расплавленного филамента, увеличивается настолько, что ШД экструдера начинает пропускать шаги или буксуя, тарахтеть шестернёй по нити.

С накоплением опыта и увеличением количества публикаций на эту тему, многие пользователи, и я в их числе, пришли к выводу, что не стоит пренебрегать правилами хранения и эксплуатации расходных материалов. А для надёжной стабильной печати к экструдеру 3D принтера необходимо обеспечить подачу совершенно чистого сухого прутка.

Простое и недорогое решение – установка пылесборника, т.е. фильтра филамента. Его имеет смысл устанавливать на входе в филаментный тракт. Задача пылесборника – снимать с внешней поверхности филамента частицы пыли, волосы и прочие инородные предметы.

Среди готовых моделей в интернете есть много вариантов дизайна фильтров и «очистителей филамента». Однако ни одна из предложенных конструкций по разным причинам меня не устроила. Не будем разбирать их плюсы и минусы. Предложу свою версию.
ec17ff56f1c54de6c607e38237eb1b47.jpg
"Отлитая" в PLA первая тестовая версия фильтра филамента. Печать: сопло 0,2 мм, филамент от FD plast.
средняя скорость 90 мм/с, обдув 20%.
73001c39c3cc8749c9cdff52c62bb433.jpg
Отпечатанный корпус фильтра филамента без финишной обработки в разобранном состоянии. Вид 1.
5e8a0a8ff92e7226848cbdad651eca0e.jpg
Отпечатанный корпус фильтра филамента без финишной обработки в разобранном состоянии. Вид 2.

Как известно, очистка филамента достигается путем пропускания нити сквозь поролоновую губку. Некоторые пользователи предлагают смачивать её минеральным или синтетическим маслом, но я не пробовал. К тому же есть опасение - как поведут себя остатки масла в горячем хотэнде? Даже если использовать протирочную войлочную шайбу, на установленную выходе из фильтра, наверняка что-то туда доберётся. Надо экспериментировать…

Пара слов о конструкции, которую я себе разработал. Она состоит из трёх частей.
Первая (синяя) - корпус цилиндрической формы, с отверстием диаметром 1,9 мм со стороны подачи филамента.
Вторая (красная) - крышка с резьбовым креплением и ложементами под войлочную протирочную прокладку и гайку под винт М4.
Третья (желтая) – фиксирующая накладка для независимого произвольного крепления фильтра к удобной поверхности (например, при помощи уголка) и углублением для установки фитинга фторопластовой трубки путём его вкручивания в пластик.
1fc2e47e9c8b1a54fbfa89f7e3e435b7.jpg
Говоря откровенно, изначально использование третьей части в конструкции фильтра не предусматривалось. Фитинг крепился на плоскость корпуса, а с другой стороны поверхности устанавливался фильтр. Но это подходило лишь для моей конструкции принтера. Доработанная конструкция фильтра более универсальна.
552820d93d4638125c6071f100b79969.jpg
6461208328f0bbd278d14dbf83a1c3df.jpg
Сборка фильтра проста. Смачиваем (в разумных пределах или не смачиваем совсем) подходящую по размеру поролоновую губку минеральным или синтетическим маслом и помещаем её в колпачок фильтра (Part 1). Навинчиваем колпачок на держатель фильтра (Part 2). Проделав тонким шилом отверстие в войлочной вставке, закладываем её в ложемент и соединяем вместе держатель и накладку крепления фитинга (Part 3).
Затем снизу вверх (от синей к жёлтой) пропускаем нить филамента. Возможно, у вас возникнут трудности с первоначальным прохождением нити в отверстие войлочной шайбы. Тогда лучше сначала надеть войлочную прокладку на нить пропущенную через Part 1 и Part 2, затем вложить шайбу в ложемент и лишь потом пропускать филамент через Part 3.
63490a548d0609d6f8cbf067bc73ce4e.jpg
Дизайн корпуса выполнен с учетом герметичности внутреннего объема и не позволяет вытекать излишкам смазочной жидкости наружу в случае её применения. Поэтому фильтр может быть закреплён в любом положении. Однако, вертикальное расположение фильтра является оптимальным.
Фильтр можно использовать и «в сухую».

Вставку из поролона легко изготовить из губки для мытья посуды. Войлочную шайбу-прокладку – из мебельных накладок под мебельные ножки.
d6d6a65e915553692087fbbad0729f7b.jpg
Детали фильтра в STL тут.

Конструктивные предложения по доработке конструкции благожелательно принимаются.

Граждане печатники! Не допускайте попадания пыли в зону расплава филамента!

Прошу у физиков за лирику прощения.
Хоть время – деньги, а слово не порок.
Подписаться на 3Dtoday
32
Комментарии к статье

Комментарии

22.06.18 в 17:10
10
Спроектированный фильтр очень красивый, но в моих условиях печати (обычная жилая квартира в городе) влияение пыли на экструзию на соплах 0,4+мм сильно приувеличено. Частицы пыли, ворса, кошачьих волосков сами собой формируют фильтр на входе в термобарьер, который потом случайно обнаруживается при обслуживании
22.06.18 в 17:50
1
Спасибо за положительный отзыв. Скажу более - он не только симпатичный вышел, но ещё и работает. :)

А начет преувеличения... Если у вас нет пыли, это не значит что её вообще нет. Конечно, не хватайте всё подряд, берите лишь то что необходимо. Для Вашего Ультика он наверное пока не нужен. Возможно всё ещё впереди... :)

Но я, например, из своего первого штатного латунного сопла 0,4 мм в октябре прошлого года извлёк немаленькую пробку. (см фото).
Сейчас печатаю стальным 0,2мм. До фильтра чистил ежемесячно, сейчас намного реже.
efe8883b0b9058b370c464cb52aa31d3.JPG
22.06.18 в 18:51
11

Просто добавь влажную салфетку один раз
22.06.18 в 19:38
1
А ничего, что филамент влагу замечательно впитывает? Пузырики потом из сопла ловить?
22.06.18 в 19:41
0
Так вы голову включите и на поколодник на 3-5 минут покладите эту салфетку.
22.06.18 в 22:16
3
А она у меня всегда включена. Без неё трудно в Солиде работать, принтеры строить, да и много чего ещё делать... Я ведь, Vasiliy, не килограммами пластик, как вы, "хаваю" (ваша цитата). Я всё больше головой работаю.
А хамить не рекомендую. Не плюй в колодец - вылетит не поймаешь.
23.06.18 в 09:59
0
А хамить не рекомендую
Хамство? Да... мельчает народец...
22.06.18 в 21:24
6
Использую точь в точь такое же решение только вместо салфетки, кусок губки для мытья посуды. Как говорится дешево-эффективно- удобно.
22.06.18 в 19:41
1
Профессиональная статья) лайк однозначно.
22.06.18 в 22:17
1
Спасибо.
22.06.18 в 20:53
2
Разработка любопытная,но чересчур. Я взял зажимную конструкцию с сингиверса, в виде защелкивающегося кубика 2х2 см. Внутрь просто вкладываем ватку для вейпинга muji - плотненькая и мягкая. - 4 кило прогнал - все идеально. Главное ватку менять не забываем раз в кило. (принтер в общественном месте работает, пыли просто ооочень много. Паралоновые фильтры не зашли. ибо создают слишком большое трение.
22.06.18 в 21:33
1
4 кило прогнал - все идеально
Я взял зажимную конструкцию с сингиверса
За эту неделю схавал 2кг ПЛА и кило АБС. И все это через одну и ту же "салфетку"... Да и перед ними было кг 10-12. Ей как-то ровно )
22.06.18 в 22:22
1
Да. Я ту зажимку видел. Есть минусы, которые, как я говорил в материале, рассматривать нет смысла. Каждый выбирает под себя. Я сделал под свою машину и мне показалось, что другим может пригодится. Нравиться - пожалуйста, берите. А на "нет" и суда нет.
22.06.18 в 23:59
1
Наличие фильтра описанной конструкции,или подобной - обязательно, если грамотного 3D-Мэйкера - интересует - результат.

Must-have, best business practice, Заклинание 3D-шамана номер 22,"Шаг к победе №11", ...

На thingiverse - подобных вариантов- масса, да и на нашем сайте - немало,
однако - с фиттингом и с креплением - я лично - пожалуй пока не видел ни одного...

Кросс-ссылку-разместил.

Благодарю!

С Уважением,
Ski.
23.06.18 в 14:33
1
Спасибо.
23.06.18 в 05:09
6
Есть один минус - чтобы сменить фильтр, нужно перезаправлять филамент. Мне кажется, конструкция, позволяющая устанавливать фильтр на уже заправленный филамент, была бы более востребованной =)
23.06.18 в 06:16
2
Как вариант: в фильтрующем материале предварительно сделать разрез и тогда его проще будет заменить. Разъемный корпус, считаю, тоже более удобным. Например, при смене пластика забыли поставить фильтр и начали печатать... С разъемным корпусом это можно сделать и во время печати.
23.06.18 в 12:49
0
С разъемным корпусом это можно сделать и во время печати.
Речь про драйбокс-применение,
моё - понимание,
разъёмный - не нужен.
23.06.18 в 14:42
2
Есть предложение. Если Вам нужно заменять фильтрующий элемент по ходу печати, то рекомендую поролоновую вкладку прорезать макетным ножом вдоль линии нити филамента до средины. Тогда, отвернув колпачок, вы сможете извлечь старый фильтр и установить новый обернув им нить. Потом аккуратно заправляете поролон обратно в колпачок, завинчиваете его и продолжаете печать.
23.06.18 в 14:47
1
Мне кажется, конструкция, позволяющая устанавливать фильтр на уже заправленный филамент, была бы более востребованной
Если кило+катушка - расположилась в уютном драйбоксе, то фильтр может быть прямо на нём закреплён, причём снаружи - по понятным причинам.

Это если Вас интересует результат.
23.06.18 в 15:51
1
В статье речь не шла о драйбоксе =)
В случае с драйбоксом, да, забыть пропустить филамент через фильтр не получится )
23.06.18 в 09:40
2
Забавная конструкция. Но объясните мне-убогому, зачем фитинг.
23.06.18 в 09:49
1
Видимо чтобы вставить тефлоновую трубку между фильтром и фидером, чтобы на выходе фильтра пыль снова не попадала.
23.06.18 в 10:04
2
Т.е. задачей тефлоновой трубки будет защита от пыли. Дустофобия какая-то.
23.06.18 в 12:41
0
Дустофобия какая-то.
Вот не надо тут "медицины", даже если Вы и врач...
...или - пациент?


http://www.changethatsrightnow.com/dustophobia/

http://www.changethatsrightnow.com/dustophobia/symptoms/

Это Вы сказали явно от небольшого опыта в 3D, что прискорбно.
Не говоря уже о том, что Вы не в курсе, какой именно термин используется синонимом для "термобарьера".

Ответ/Совет проще пареного горла пареной репы - Вы можете с трубками не заморачиваться от слова "ВООБЩЕ", если Вас не интересует РЕЗУЛЬТАТ.

RS:
История развития REPRAP - прописываю лично ВАМ - перечитать!
23.06.18 в 12:38
0
Но объясните мне-убогому, зачем фитинг.
1. Никогда не уничижайтесь - плохой стиль для 3D-мэйкера!
2. фитинг .EQ. fitting .NE. fisting - место для закрепления трубки от продольного перемещения
23.06.18 в 14:48
1
Я использую фторопластовую трубку от директа до катушки. А ей фитинги нужны. Но его использование не обязательно. Если Вы предпочитаете "голую нить", то можете его не устанавливать. Я вообще считаю, что каждый выбирает по себе, исходя из чётко сформулированных потребностей, и основываясь на объективных возможностях. :)
23.06.18 в 15:56
0
Спасибо. Просто хотелось понять все особенности конструкции.
25.06.18 в 10:32
1
Фильтр дело нужное и полезное. Решение в статье красивое да и статья написана хорошо. но нам колхозникам выросшим на "Очумелых ручках" отлично подходит желток от киндер сюрприза ))))))
26.06.18 в 10:26
0
Да, "желток" это очень, очень креативно :)))) А куда его скотчем приматывать, есть предложения? Или фитинг в купол и пусть -шалтай-болтается? :)))
28.06.18 в 16:39
0
К тому же есть опасение - как поведут себя остатки масла в горячем хотэнде?
Прекрасно себя ведет. На PLA часто без масла печать вообще невозможна, пробивает термобарьер и все колом встает. Так что пару капель прям на пруток и все в хотэнд. Бывало и переливал так ,что аж с сопла течь начинало. Никаких изменений в работе хотэнда или качестве готовой продукции не заметил. Правда лить надо не подсолнечное, а индустриальное масло, для швейных машинок, например.

А по поводу фильтра... ну вообще это из серии обязательных почти. Странно что вы только только на это наткнулись. И да, обычная канцелярская прищепка с куском безворсовой салфетки или поролона оказывается куда удобней и практичней. Легко меняется тряпочка в ней, разъемная и отлично справляется.
17.07.18 в 08:31
0
Бывало и переливал так ,что аж с сопла течь начинало. Никаких изменений в работе хотэнда или качестве готовой продукции не заметил.
А на качество склеивания слоев не влияет?
02.09.18 в 22:27
0
Вообще не заметил разницы. Никакой. Прочность прежняя. Видимо масло всплывает будучи более легким и в расплаве всегда вверху.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

В Китае печатают пятнадцатиметровый пластиковый мост

HERCULES STRONG DUO или как прошла онлайн презентация

ГК «ПЛМ Урал» приглашает на вебинар по моделированию аддитивного производства в ANSYS Additive Print

USB регулятор громкости

Как я к SUP* лодочный мотор прикрутил.

Настройка BLTouch/3DTouch в Klipper, RURAMPS4D + Due