На пути к высокотемпературной печати, ч.2

Подписаться на 3Dtoday
xolodny
Идет загрузка
Загрузка
19.03.19
956
19
Личные дневники
9
Статья относится к принтерам:
Tough-steel
Предшествующая часть ЗДЕСЬ

Моему принтеру с печатающей головкой, в составе которой находится hotend — клон E3D v6, приходится нелегко при температуре экструзии, превышающей 300 °С. Сказывается недостаточная площадь охлаждения, также не сильно помогает воздушный обдув с вентилятором 4010. Получить «пробку» при печати нейлоном, скажу я вам — сомнительное еще то «удовольствие».
Взялся я проектировать свой радиатор и параллельно посмотреть на просторах торговых площадок, что могут предложить.
«Творения» от Creality (CR8, CR10) не вызывают доверия в части заявленных «высоких» температур.
Проведя некоторое время в поисках, обратил внимание на такой агрегат:
5c6b49e3ecb7a9d747a2e66852da8edf.png
Привлекли в нем вменяемые размеры и «мясо» радиатора, непосредственно крепящегося к каретке, а также предположительно большая зона расплава и различные комбинации чувствительных термоэлементов — в гильзах 3*15 мм и под резьбу М3. Сильно надеялся также, что «кубик» нагрева выполнен из никелированной меди или стали, но об этом позже.

И так, сегодня хотэнд был получен и препарирован.
Вместо надписи «open source» нанесен лазерной гравировкой символ торговой марки «NF», достаточно часто встречающейся на Aliexpress.
На этой же стороне расположены винты фиксации термобарьера.
a8d8301b5777f900bea06492ca6cce34.jpg
Качество фрезеровки отличное, без заусенцев и царапающихся граней. Обратите внимание на сопло — оно на конце оснащено удлиненной «трубочкой». Вероятно — до первой встречи со стеклом греющего столика, да и само применение латунного сопла для печати серьезными армированными и тугоплавкими полукристаллическими полимерами сомнительно.
be4a03a5912b50ab40fee910e1d8bbf1.jpg
Как видно — вентиляторы обдува крепятся непосредственно к радиатору с одной из сторон на выбор. Отверстие под нагреватель стандартное — 6 мм. Рядом с ним расположено отверстие для гильзового чувствительного элемента (ЧЭ) под гильзу 3*15…3*20 мм, также есть «кармашек» для бескорпусной «стекляшки» термистора, что как бы намекает на некоторую тщетность ожиданий.
012b1ce66d87ad03cfbbdb33467bad9d.jpg
С обратной стороны радиатора расположены 2 глухих отверстия под резьбу М3 для фиксации его к механизмам каретки печатной головки. Здесь же на фото видно винты фиксации гильзового ЧЭ и нагревателя.
6267bb86d9cc99fb8a82a2b9fae0f01d.jpg
f6deabf7197663695060474f9563f30e.jpg
Сверху расположены 3 сквозных отверстия с резьбой М3 для фиксации хотэнда и впрессованный пневмофитинг под фторопластовую трубку диаметром 4 мм, что тоже как-бы намекает о том, что для печати с direct-подачей этот продукт не предназначен.
Жесткая запрессовка фитинга меня сначала ввергла в уныние, учитывая одноразовость стандартных PC04-1 пневмофитингов, но должен отметить, что фиксация трубки в нем на удивление точная, сильная и сопровождается легким обратным извлечением трубки из него. При этом следов от «зубов» и передавливания трубки не наблюдалось.
Выяснению подлежит термостойкость пластиковой детали, но подозреваю, что это нейлон, для которого не будут критичными температуры вплоть до 140 °С.
«Разватрушим» ка сей девайс и посмотрим, из чего он состоит.
7938f97467ab70907868752caffcdf69.jpg
В радиаторе двумя установочными винтами М3 фиксируется термобарьер по типу как у Chimera. Конец термобарьера оснащен стандартной резьбой М6, на которую навинчивается нагревательный «кубик», в который, в свою очередь, вкручивается сопло.
5e4710bdd20cefd3771997af3bb8b14d.jpg
Длина цилиндрической части штатного термобарьера составляет 13.5 мм
Тогда как та же длина термобарьера от Chimera равна почти 15 мм
f687a6a1652d93088b85d2c23022caa0.jpg
Термобарьер от Chinera входит в радиатор обозреваемого хотэнда с некоторым натягом. Диаметры цилиндрической части составили 6.9 мм для «родного» термобарьера и 6.95 мм для «химеровского» (не сфотографировал).
7bba58cbe231370c59772ed04d2adba8.jpg
Диаметр «шейки» термобарьера равен 2.7 мм, что предполагает очень осторожные манипуляции, дабы эту «шейку» не свернуть, а также умеренный поток тепла через нее на сам радиатор и малую зону «стеклования» пластика.

Кстати — «химеровский» термобарьер лишь немного выступает из плоскости радиатора и вполне может быть применен в качестве ЗИП.
f4c4b5f72145a7e8a2892d56832bcca9.jpg
Цельностальные термобарьеры для клона Chimera почему то со стороны сопла все равно оказались оснащены вставкой из фторопласта. Сомнительное техническое решение.
26afc9db87258c43f850a1e8c08f8ba2.jpg
Сопла — ниже по фото расположено штатное, выше — от «вулкана»
При сравнении сопел выяснилось, что сопло для «вулкана» несколько длиннее.
65b3631510b29fecbf536eb9e892a857.jpg
Длина резьбовой части штатного сопла составляет около 15 мм
465a2a1d20fc8b31554850a18fe66e5e.jpg
Длина резьбовой части сопла для «вулкана» на 1 мм больше.
bf45deb4ff1c80570d28c7bab1b43270.jpg
С вкрученным соплом от «вулкана»
Использование сопла от «вулкана» с этим хотэндом — спорное решение. Либо сопло более чем на 1 мм будет выступать из «кубика» и я пока не знаю, на сколько будет успевать «замерзать» тугоплавкий пластик в стальном сопле с пониженной теплопроводностью, либо, если сначала вкрутить сопло в «кубик» до конца — сам кубик накрутится на термобарьер всего на 1 3/4 оборота.
Альтернатива — унести пачку сопел от «вулкана» знакомому токарю и сточить их на 1 мм.
Кстати — у штатного сопла отсутствует фаска на входе в него, что не есть хорошо и жесткий пластик будет за эту острую входную кромку сильно цепляться.

А вот фото собранного хотэнда в том виде, как я планирую его использовать.
PREVIEW
Медный нагревательный «кубик» дает необходимые при высокотемпературной печати термостойкость (с алюминиевым есть риск вплавления в него нагревателя, уж совсем близко находятся температуры нагрева филамента и плавления сплавов алюминия, для некоторых из температура «солидус» составляет всего +477 °С ) и тепловую инерцию, а черное закаленное сопло диаметром 0.4 мм позволяет безбоязненно длительно печатать армированными полимерами. Уменьшение зоны расплава по сравнению с задуманной неведомым китайским гением конечно же снизит производительность экструзии, но для ее (экструзии) ширины в 0.35…0.42 мм, толщины слоя 120…180 мкм и скорости печати не более 40 мм/с нагрев должен справляться с Ultem’ом. Первая печать покажет правильность или ошибочность моих выкладок.

Подведем итоги обзора.
Плюсы:
  • большой радиатор, обеспечивающий хорошее охлаждение;
  • легкая регулировка высоты сопла;
  • хороший фитинг для фиксации трубки bowden;
  • надежная фиксация радиатора к каретке, без необходимости устройства дополнительных кронштейнов / держателей хотэнда;
  • заменяемый и имеющий аналоги термобарьер
Минусы:
  • впрессованный фитинг для фиксации трубки bowden, если с ним что-то случится - радиатор под списание или механообработку с фрезеровкой и токаркой под нарезку резьбы;
  • нагревательный "кубик" не предназначен для высокотемпературной печати;
  • комплектное сопло - нетиповое, замену найти затруднительно или невозможно.
Традиционно - исходник статьи находится в моем блоге Tough-3f.ru

Бонус для присутствующих здесь - вот так сумрачные гении из поднебесной империи решают проблему комплектации термобарьеров с тефлоновой вставкой под 1.75 мм
79fbeebeb249a3aef9ea3dd706694494.jpg
Для несообразивших - берется термобарьер под пруток 2.85 мм с внутренним диаметром 3.05...3.1 мм и в него вставляется кусок криво обрезанной фторопластовой 3х2 мм трубки. Ву-а-ля! У вас новый пидаровой термобарьер от эффективного менеджера!
Подписаться на 3Dtoday
9
Комментарии к статье

Комментарии

19.03.19 в 20:45
0
С нетерпением ждём продолжения
19.03.19 в 22:14
0
еще бы этот радиатор был под 4010 а не 30
20.03.19 в 07:17
0
у него и так масса 70+ грамм, а адаптировать его под 4010 будет означать еще бОльший вес. Лучше будет организовать переход с 40 на 30
20.03.19 в 08:33
0
это да
но переходник 30-40 уж очень место жрет, причем именно то которое мне нужно (Y)

сейчас жду завовский, посмотрю смогу ли его приспособить
20.03.19 в 00:27
1
Подборка различных компонент - вызвала очевидные ассоциации...

Делюсь:

https://youtu.be/4f-e9fLf8Kc

Зачёт!
20.03.19 в 08:31
0
Я решил не много по другому поступить, нашел продажу брусков алюминия очень подходящего для моего проекта размера, далее готовлю чертеж и отдам на фрезеровку, да, по весу получится больше, но думаю это не критично, а там посмотрим, бруска хватит на 2 поделки, так же планирую установить вентилятор 40х40х20 от маршрутизатора Cisco, он конечно шумный, но регулировку оборотов для эффективности и уменьшения шума не отменяли :-) Суммарная стоимость получается около 1200р, для отличного хотенда думаю не дорого.
20.03.19 в 17:10
0
А зачем такой гемор? Чем водянка не устраивает.
20.03.19 в 10:13
0
Почему не водянка или охладитель и теплоизоляция всего блока от нагрева фоновой температуры?
20.03.19 в 10:55
0
Почему не водянка или охладитель и теплоизоляция всего блока от нагрева фоновой температуры?
На ПЭЭК с этим принтером я "замахиваться" не планирую, пока что прикидываемая "дельта" для ПЭЭК (ну вот нафига она мне нужна? для филамента по $600/кг) предусматривается с "водянкой"
20.03.19 в 11:21
0
А что Volcano не справится с высокотемпературной печатью ??
Нафига брать этот дорогой комплект ?
Когда дешевле можно взять - Volcano no name 735 руб. или бренд Trianglelab v6 Volcano 1230 руб.
И это с датчиком, нагревателем, куллером и переходной трубкой (на выбор) и соплом. (полный комплект) на 24v.
И вместо куллера 30*30 повесить 40*40 или 5010 турбину на радиатор.
20.03.19 в 11:23
0
А что Volcano не справится с высокотемпературной печатью ?
Volcano для высокотемпературных пластиков не предназначен, с поставленной задачей он не справится по ряду причин.
Попробуйте печатать предложенными девайсами при температуре в термокамере +85 С и выше и с температурой экструзии +350 С и выше.
20.03.19 в 11:39
0
Скажите, а медный кубик у вас собственной разработки или купленный на али? Если али, поделитесь плз ссылкой.
20.03.19 в 12:00
0
Ищите на Ali по запросу "heater block copper"
Встречаются как с центральным расположением сопла, так и со смещенным - как у алюминиевых.
20.03.19 в 12:03
0
Вот и интересует с центральным :) Спасибо, вечером поищу, просто я один такой кубик уже заказывал, а через 2 месяца получил обычный алюминиевый. Деньги вернул но осадок остался
20.03.19 в 12:08
0
Последние брал в ЭТОМ магазине

Ранее приобретал у Fysetc
20.03.19 в 13:16
0
Спасибо
21.03.19 в 04:11
0
Сдается мне, что этот "медный" нагревательный блок - латунный.
21.03.19 в 08:08
0
Сдается мне, что этот "медный" нагревательный блок - латунный.
Так и есть. Это не чистая медь - более твердый. Впрочем - латунь тоже неплохо, по крайней мере - термостойкость ее выше алюминия.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Строим лазерный гравер 20х30 см на валах 10 мм, с лазерным модулем 2,5 ватта

3DMALL: Все для 3D-печати и 3D-сканирования

Немного в поддержку одного start-up'а. Пост не рекламы, но рекомендую обратить внимание.

Обзор оборудования: портативный 3D-сканер Scantech PRINCE 775

IVI 3D предлагает сверхточный настольный FDM 3D-принтер

Новая цена на SLA 3D-принтер Form 2 от компании Formlabs!