Kāpēc jaunināšana uz tiešās piedziņas ekstrūderi bieži noved pie sliktas 3D drukas kvalitātes?

3D printeris ir sarežģīta iekārta, kas izkausē plastmasu sarežģītās 3D formās. Jaunināšana ietver sarežģītu kustību sistēmu un sarežģītu elektronikas darbu, kā arī papildu sarežģītības programmaparatūras modifikācijas.

Tas joprojām nav atturējis arvien lielāku skaitu bezbailīgo 3D drukāšanas entuziastu iegādāties sākuma līmeņa 3D printerus un pārveidot tos par konkurējošiem dārgiem modeļiem. Viens no populārākajiem modifikācijām ietver Bowden ekstrūderu modernizāciju uz tiešās piedziņas ekstrūderiem.

Būtu godīgi pieņemt, ka pašas drukas galviņas jaunināšana garantētu pietiekamu uzlabojumu, lai attaisnotu ar to saistītās problēmas. Bet kā būtu, ja mēs jums teiktu, ka šis dārgais jauninājums bieži vien samazina drukas kvalitāti?

Apjucis? Lasiet tālāk, lai uzzinātu, kāpēc ekstrūdera jaunināšana nav tik vienkārša, kā izklausās.

Mīts: tiešās piedziņas ekstrūderi uzlabo drukas kvalitāti

Apmeklējiet jebkuru 3D drukāšanas forumu, un jūs noteikti atradīsit dalībniekus, kuri sūdzas par sliktu drukas kvalitāti uzreiz pēc jaunināšanas uz tiešās piedziņas ekstrūderiem. Dažus no šiem gadījumiem varat saistīt ar bojātām jaunināšanas daļām un nepareizu uzstādīšanas praksi, taču tie nav atsevišķi gadījumi.

Patiesībā 3D drukāšanas veterāni zina, ka pat dārgiem printeriem ir praktiski neiespējami saskaņot Creality Ender-3 printeru drukas kvalitāti. Tātad, kas šeit notiek?

Bet vispirms spersim soli atpakaļ, lai saprastu, kas ir tiešās piedziņas ekstrūderi, kā tie atšķiras no akciju ekstrūderiem un kāpēc tie tiek uzskatīti par cienīgiem jauninājumiem.

Kas ir boudena ekstrūderi?

Populāri sākuma līmeņa 3D printeri, piemēram, Ender-3, tiek piegādāti ar Bowden ekstrūderiem. Šis drukas galviņas dizains fiziski atdala ekstrūderi (kas iespiež kvēldiegu sprauslā) no karstā gala komplekta, kas sastāv no dzesētāja, siltuma pārtraukuma, sildītāja bloka un sprauslas.

Šie ekstrūderi savu nosaukumu ieguvuši no ievērojami garākās Bowden (vai PTFE) caurules, kas savieno ekstrūderi ar karstā gala komplektu. Šis ir salīdzinoši vienkāršs dizains, kas ir rentabls. Bet Bowden ekstrūdera garāks kvēldiega ceļš arī padara gandrīz neiespējamu elastīgu pavedienu drukāšanu.

Jūs būtībā mēģināt nostumt virvi pa šļūteni tajā brīdī. Un šeit parādās tiešās piedziņas ekstrūderi.

Kas padara tiešās piedziņas ekstrūderus labākus?

Šis drukas galviņas dizains apvieno ekstrūderu un karstā gala komplektu vienā vienībā. Ideja ir samazināt kvēldiega ceļu, pietuvinot ekstrūderi pēc iespējas tuvāk sprauslai. Tas ievērojami saīsina kvēldiega garumu, kas jānospiež pa PTFE cauruli. Tas arī nozīmē, ka īsākai kvēldiega daļai ir jāpiespiežas pret sprauslu, lai radītu ekstrūzijas spiedienu.

Īsāka kvēldiega daļa pēc savas būtības ir stingrāka, un tāpēc ir mazāka iespēja, ka, ejot uz sprauslu, tā sakrājas un aizsērēsies. Tas ļauj tiešās piedziņas ekstrūderiem viegli drukāt elastīgus pavedienus, vienlaikus samazinot ievilkšanas attāluma iestatījumus parastajiem pavedieniem. Īsāku kvēldiega daļu ir arī vieglāk kontrolēt ar precizitāti, kas samazina virkņu problēmas, kas ir redzamas sarežģītās 3D izdrukās.

Bet vai tie tiešām ir labāki?

Tiešās piedziņas ekstrūderi patiešām padara 3D drukāšanu ar elastīgiem pavedieniem vienkāršu, taču praktiski visi tomēr sūdzas par neglītām Z joslas problēmām pēc jaunināšanas no Bowden uz tiešo piedziņu ekstrūderi. Šie gremlini izpaužas kā neglītas joslas, kas vertikāli stiepjas pa drukas virsmu un ir redzamas gar 3D printera Z asi.

Sloksnes smagums dažādiem printeriem var atšķirties, taču tas noteikti izpaužas visos tiešās piedziņas ekstrūderos. Es personīgi esmu izmantojis piecus dažādus tiešās piedziņas ekstrūderus, un katrs ekstrūderis šo problēmu atklāj dažādās pakāpēs.

Un ar šīm problēmām saskaramies ne tikai es, bet arī daži statistikas novirzieni.

Izdevums #602. Tukšzemes

Prusa tiešās piedziņas printeru īpašnieki piedzīvoja kolektīvu sabrukumu, kad viņi saprata, ka viņu dārgās iekārtas nespēj līdzināties ievērojami lētāko Ender-3 printeru drukas kvalitātei. Tas, kas sākās kā kļūdas ziņojums, atsaucoties uz nekonsekventu pavedienu ekstrūzija, galu galā radās bēdīgi slavenajā 602. izdevums.

Prusa Research īpašnieks un dibinātājs Jozefs Prusa atbildēja, mobilizējot savu inženieru armiju, lai izpētītu šo jautājumu, taču problēma joprojām nav atrisināta līdz šai dienai. Ir visa Discord kopiena, dublēta 602 Wasteland, kur 3D printeru entuziasti ne tikai vienādā mērā žēlojas un joko par neatrisināto parādību, bet daži pat ķeras pie problēmas risināšanas.

Īsāk sakot, lietotājiem ir jāsūdzas par šo parādību, tiklīdz 3D printeri, kas aprīkoti ar tiešās piedziņas ekstrūderi, sasniegs pietiekami lielu instalēto lietotāju bāzi. Plaši populāro Voron DIY 3D printeru īpašnieki (skatiet mūsu Voron rokasgrāmata iesācējiem) zināt šo parādību kā 6. izdevums. Jūs atradīsiet cilvēkus, kas maskēs indikatora ekstrūzijas nekonsekvenci, uzņemot fotoattēlus zem labvēlīgas apgaismojuma apstākļos, taču problēma ir skaidri redzama, kad 3D izdrukas tiek uzņemtas zem galvas apgaismojums.

Kas izraisa šīs tiešās piedziņas ekstrūzijas problēmas?

Kad esat novērsis nepareizas montāžas un regulēšanas problēmas, vadošās teorijas par nekonsekventiem ekstrūzija, kas saistīta ar tiešās piedziņas ekstrūderiem, pārvēršas par Bondtech “Dual Drive” ekstrūderi zobrati. Tie ir tieši tie paši taisngriezuma zobratu zobrati, kas atrodami praktiski visos tiešās piedziņas ekstrūderos, ko izmanto populārajos Prusa un Voron 3D printeru dizainos.

3D drukāšana YouTubers Design Prototype Test un MihaiDesigns ir paveikuši lielisku darbu, sašaurinot problēmu līdz Bondtech ekstrūdera zobratiem, un iepriekšējā izmeklēšana ir vērts pārbaudīt. Abi YouTube lietotāji ir ieteikuši izmantot spirālveida vai skujiņas ekstrūdera konstrukciju, lai novērstu nekonsekvento ekstrūzijas problēmu.

Šobrīd ne Bondtech, ne kāds cits ekstrūderu ražotājs vēl nav piedāvājis tirgū uzlabotu dizainu.

Kā boudena ekstrūderi ir imūni pret šīm problēmām?

Vai atceraties, kā mēs atteicāmies no Bowden ekstrūderiem, ilustrējot, kā to kvēldiega padeves dizains ir līdzvērtīgs virves stumšanai pa šļūteni? Šāda atslābuma pakāpe un no tā izrietošā sprauslas spiediena palielināšanās aizkavēšanās ir lieliski piemērota, lai izlīdzinātu ekstrūzijas neatbilstības, kas rodas sliktas tiešās piedziņas ekstrūdera zobrata konstrukcijas dēļ.

Tie paši dizaina trūkumi, kas neļauj Bowden ekstruderiem iegūt īsākus ievilkšanas attālumus un ātrāku, atsaucīgāku vadību pārmērīgs sprauslas spiediens — noder arī, lai nepieļautu nekonsekventu ekstrūzijas artefaktu parādīšanos faktiskajā 3D drukā objektus.

Apskatiet tīro 3D izdruku (un Z veida joslu trūkumu tajā), kas iegūta no mana Ender-3 printera, kas aprīkots ar Bowden ekstrūderi, ja jums ir grūti noticēt. Kopš tā laika esmu izmantojis pusduci dažādu tiešās piedziņas ekstrūderu, nekad nespējot sasniegt šo ekstrūzijas konsekvences līmeni.

Nav pārsteidzoši, ka daži Voron 3D printeru īpašnieki joprojām zvēr un izmanto Bowden ekstrūderus tieši šī iemesla dēļ. Tomēr, to darot, ir daži brīdinājumi.

Vai jums vajadzētu "jaunināt" uz Bowden ekstrūderi?

To noteikti nevajadzētu darīt, ja plānojat drukāt elastīgus pavedienus, kuriem noteikti ir nepieciešams īsāks kvēldiega ceļš tiešās piedziņas ekstrūderā. Tiem, kuriem pieder ātri CoreXY printeri, arī labāk ir izmantot tiešās piedziņas ekstrūderus.

Tas jo īpaši attiecas uz gadījumiem, kad viņi nevēlas upurēt ātrumu vai uzlaboto spiediena paaugstināšanas funkciju. Bowden ekstrūderiem nav iespējams panākt uzlabotu sprauslu spiediena regulēšanu ar lielu drukāšanas ātrumu. Lai ātri drukātu ar iespējotu spiediena padevi, jums noteikti ir nepieciešams tiešās piedziņas ekstrūderis.

Ekstrūzijas nekonsekvence, kas saistīta ar tiešās piedziņas ekstrūderiem, nav pasaules gals. Piedevu drukāšanai sākotnēji nav jābūt estētiski tīrai, tāpēc ir pieļaujama neliela Z veida josla.

Tomēr, ja rodas krasas ekstrūzijas neatbilstības, labāk ir meklēt citus iespējamos cēloņus, piemēram, gultas siltuma regulēšanu, Z-ass saistīšanu un kvēldiega plūsmas ātrumu.

Prusa XL cikloidālais zobratu ekstrūderis glābšanai

Ne visi šo problēmu uztver guļus stāvoklī. Uzņēmums Prusa Research ir veicis radikālas izmaiņas jaunajā ekstrūdera dizainā, kas tiek izmantots gaidāmajā Prusa XL CoreXY printerī, kā tas ir detalizēti apspriests mūsu Primer uz Prusa XL. Daudzi uzskata, ka šis dizains varētu atrisināt 602. problēmu, kas joprojām cieš no esošajiem Prusa tiešās piedziņas printeriem.

Ir mazliet pāragri attaisnot mūsu cerības ar Prusa XL, taču tas noteikti pārspēj to pašu Bondtech tiešās piedziņas ekstrūdera zobratu izmantošanu, par kuru ir aizdomas, ka tie izraisa iepriekš minētās ekstrūzijas problēmas.

Tiešās piedziņas ekstrūdera problēmas

Kā mēs esam izpētījuši, lai gan tiešās piedziņas ekstrūderi padara 3D drukāšanu ar elastīgiem pavedieniem daudz vienkāršāku, jaunināšana uz vienu no Bowden var radīt neglītas Z joslas problēmas.

Es personīgi esmu samierinājies ar nelielām ekstrūzijas neatbilstībām, kas saistītas ar tiešās piedziņas ekstrūderiem lai izmantotu priekšrocības, ko sniedz elastīgu pavedienu drukāšana, virkņu trūkums un iespēja patiešām drukāt ātri. Tas ir godīgs darījums.

Kā jaunināt savu Ender-3 3D printeri un novērst drošības problēmas

Jūsu Ender-3, iespējams, mēģina... nogalināt tevi? Uzziniet, kā padarīt to drošāku un uzticamāku ar šiem lieliskajiem jauninājumiem.

Lasiet Tālāk

Par autoru