Замена сопла Unicorn на Volcano в Creality K1

Всем привет!

Не так давно стал обладателем принтера Creality K1. Красивый, быстрый принтер, набирающий все большую популярность в сообществе 3D любителей и профессионалов России и за рубежом.

В выборе данной модели принтера помогли обзоры на YouTube "Дмитрия Соркина" и "Технаря". В них указывалось, что принтер приходит с нагревательным блоком, к которому без труда подходят распространенные сопла Volcano, но спасибо моей везучести и инженерам из компании Creality за то, что они не стоят на месте и постоянно устраняют выявленные проблемные места в их творении. И вот одно из таких мест оказалось сопло, которое инженеры Creality усовершенствовали и сотворили чудо под названием Unicorn. Такие сопла устанавливались с самого начала продаж в принтере Creality K1C (с закаленным наконечником) и с недавнего времени модели K1 и K1 Max (с не закаленным наконечником) обзавелись такими соплами.

Возможно, данные сопла отлично работают, но на данный момент их очень мало в продаже на площадке Aliexpress, стоят они достаточно дорого, есть только оригинальные от Creality и от неизвестной фирмы с черными наконечниками.

Так как хотелось бы на текущий момент иметь не проприетарные сопла Creality, которые быстро не купишь, а чего-то проще, то было принято решение модернизировать принтер под установку сопел Volcano. Данные сопла есть от разных изготовителей, в том числе и от известных Mellow и TriangleLab.

При детальном осмотре принтера выявлено, что радиатор под сопла Unicorn имеет более узкое отверстие под термобарьер, чем у более ранних моделей K1, в которых устанавливали термобарьер типа Sprite. Отсутствовал фиксирующий винт термобарьера и отсутствовали сквозные отверстия, служащие для установки через винты M2 нагревательного блока к каретке оси X.

Переделывать радиатор под термобарьер типа Sprite довольна сложная задача, да и возможность использовать сопла Unicorn в будующем терять не хотелось. Принято решение докупить необходимые для переделки детали, а именно:

    1. Радиатор под старый тип термоборьера типа Sprite.  

        2. Набор нагревательного элемента. (Это не обязательно к покупке, можно купить термобарьер, сопло, найти фиксирующий винт М4*4мм, два винта М2*22мм и собрать все с использованием родного нагревательного блока, но я взял, чтобы были запасные части)

    3. Сопло Volcano. Я выбрал от Mellow как рекомендовал Дмитрий Соркин.

После длительного ожидания, посылки появились у меня, и начался процесс распаковки, а после замена деталей на принтере.

Немного хочется отметить вопрос о нагревателе. Серийный номер 4001030123. У данного нагревателя имеется посадочное отверстие под термистор в гильзе, что удобно в случае его замены на новый, а не как в ранних версиях K1 с встроенным термистором (При покупке не мог найти эту информацию, так что покупал на свой страх и риск).

В наборе есть все необходимые винты для фиксации нагревателя в радиаторе и каретке оси X и это не может не радовать.

При более детальном рассмотрении выявлено, что очень мало термопасты нанесено в зазор между керамическим нагревателем и латунным корпусом. Можете видеть это на фото.

Исправим этот недостаток с применением термопасты Thermalright tf 9 с максимальной рабочей температурой в 380 C.

Собираем нагреватель с применением фиксатора резьбы, на черной фланцевой гайке. Герметик думаю лучше высокотемпературный, но у меня был обычный его и применил. В целом, сообщество собирает и без фиксатора, но с завода фиксатор был нанесен.

Устанавливаем сопло Volcano и этап сборки нагревателя на этом завершен. Протянем сопло при нагреве до 250C после установки всей конструкции на каретку оси X.

Далее необходимо сделать из ptfe трубки размером 2*4мм три трубочки.

Первые две вставляются в радиатор и служат, как я понимаю, направляющими для винтов М2, крепящих нагреватель к каретке оси X. Последующая, немного длиннее трубочка служит как направляющая для филамента от фидера до радиатора с термобарьером. Мне бы пришлось подбирать длину этих трубочек методом последовательных приближений, но мне помог участник сообщества «CREALITY K1C/K1/K1 MAX RUSSIA» в Telegram с именем пользователя «Tease» и предоставил фото с измерениями длин всех трубочек, за что ему огромнейшее спасибо!!!

Отрезаем ptfe трубочки размером 13.4мм и 23.17мм соответственно:

Примеряем получившиеся изделия на радиаторе и каретке оси X:

Снимаем крышку каретки X, откручиваем бутерброд из плат с драйвером экструдера, акселерометром и прочими микросхемами, снимаем радиатор вместе с Unicorn соплом, открутив при этом 4 винта, крепящие радиатор (два спереди радиатора и два по бокам каретки оси X). И производим установку нового радиатора с нагревателем. Радиатор устанавливаем на 4 винта, два спереди, два с боков, далее намазываем термобарьер термопастой и прикручиваем его к каретке оси X двумя винтами М2 из комплекта нагревательного блока, после затягиваем винт фиксатор горла в радиаторе также из комплекта. Подключаем керамический нагреватель, термистор на плату и все готово. Нагреваем сопло до 250 C, протягиваем аккуратно, без фанатизма.)

Дело за малым, установить крышку с вентилятором обдува модели и вперед печатать…. Но что-то пошло не так. При установке родной крышки, она просто не закрывалась до конца. Я предположил, что дело возможно в кабеле подключения вентилятора, но перепроверив, оказалось, что дело не в нем.

Поиски продолжились, я начал сравнивать толщину радиатора нового и старого образца и выяснилось, что радиатор старого образца, был почти на 2 мм толще нового.

Странно, но раньше именно такая толщина радиатора была на K1 и все отлично закрывалось, и вот тут то я обнаружил, что вентилятор охлаждения радиатора имеет ширину не 10мм,а 12мм за счет добавления к нему ножек.

И тут открываются два очевидных варианта развития событий:

    1. Отпилить ножки у радиатора тем самым уменьшить высоту конструкции на 2 мм. (очень простое решение, не требующее специального инструмента)

    2. Отшлифовать поверхность радиатора и уменьшить его ширину на 2 мм. (решение сложнее, но тоже реализуемое)

Но рассмотрим эти два решения более детально:

    1. Вставки на вентиляторе охлаждения радиатора были сделаны инженерами Creality для увеличения щели для забора воздуха. Такое решение позволяет увеличить градиент температур между горячей и холодной частью.

    2. Очевидно из первого пункта, что уменьшение ширины самого радиатора и уменьшение площади его оребрения приведет к ухудшению ситуации с градиентом температур между горячей и холодной частями.

Два приведенных варианта не подходят для решения поставленной задачи, остается или смоделировать свой кожух оси X или посмотреть на уже готовые решения, которые могут подойти. Тем более что родной кожух изготовлен из не очень термостойкого материала.

Одно из таких решений было найдено на сайте Printables и называется оно Creality K1 Toolhead Cover K1 Burner V2

Печатал вот эту версию «D3vil Community - Red - with heat inserts.stl V2» из ABS от KREMEN на принтере FBG5 без поддержек. Вот такой результат получился. Кожух отлично оделся на каретку оси X.

Вот и первая печать с обновленным нагревательным блоком радиатором и соплом. Кораблик получился отличным, ничуть не хуже чем с соплом Unicorn.

И немного украшений для нового кожуха:

Надеюсь, что данная статья поможет кому-то при модернизации своего K1! Успехов, здоровья и добра!