Drukarka 3D to wyrafinowana maszyna, która topi plastik w złożone kształty 3D. Uaktualnienie polega na majstrowaniu przy skomplikowanych systemach ruchu i skomplikowanej elektronice, z dodatkową złożonością modyfikacji oprogramowania układowego.
To wciąż nie zniechęciło rosnącej liczby nieustraszonych entuzjastów druku 3D do zakupu podstawowych drukarek 3D i modyfikowania ich w konkurencyjne, drogie modele. Jeden z najpopularniejszych modów polega na ulepszeniu fabrycznych wytłaczarek Bowden do wytłaczarek z napędem bezpośrednim.
Można byłoby założyć, że modernizacja samej głowicy drukującej zagwarantuje wystarczającą poprawę, aby uzasadnić związane z tym kłopoty. Ale co, jeśli powiemy Ci, że to drogie uaktualnienie często obniża jakość druku?
Zdezorientowany? Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, dlaczego ulepszenie wytłaczarki nie jest tak proste, jak się wydaje.
Mit: Wytłaczarki z napędem bezpośrednim poprawiają jakość druku
Odwiedź dowolne forum drukowania 3D, a na pewno znajdziesz członków narzekających na słabą jakość druku zaraz po przejściu na wytłaczarki z napędem bezpośrednim. Niektóre z tych przypadków można przypisać wadliwym częściom modernizacyjnym i niewłaściwym praktykom instalacyjnym, ale nie są to pojedyncze przypadki.
W rzeczywistości weterani druku 3D wiedzą, że nawet drogie drukarki nie mogą dorównać standardowej jakości druku Creality Ender-3. Więc co się tutaj dzieje?
Ale najpierw cofnijmy się, aby zrozumieć, czym są wytłaczarki z napędem bezpośrednim, czym różnią się od wytłaczarek magazynowych i dlaczego są uważane za warte ulepszenia.
Czym są wytłaczarki Bowden?
Popularne drukarki 3D klasy podstawowej, takie jak Ender-3, są dostarczane z ekstruderami Bowden. Ta konstrukcja głowicy drukującej fizycznie oddziela ekstruder (który wpycha filament do dyszy) od zespołu gorącego końca składającego się z radiatora, przerwania termicznego, bloku grzejnego i dyszy.
Te wytłaczarki zawdzięczają swoją nazwę znacznie dłuższej rurze Bowdena (lub PTFE) łączącej wytłaczarkę z zespołem gorącego końca. Jest to stosunkowo prosta konstrukcja, która jest opłacalna. Ale dłuższa ścieżka filamentu w ekstruderze Bowdena również sprawia, że drukowanie elastycznych filamentów jest prawie niemożliwe.
W tym momencie zasadniczo próbujesz wepchnąć linę w wąż. I tu właśnie pojawiają się wytłaczarki z napędem bezpośrednim.
Co sprawia, że wytłaczarki z napędem bezpośrednim są lepsze?
Ta konstrukcja głowicy drukującej łączy ekstruder i zespół gorącego końca w jedną całość. Pomysł polega na skróceniu ścieżki filamentu poprzez zbliżenie ekstrudera jak najbliżej dyszy. Spowoduje to znaczne skrócenie długości filamentu, który należy wcisnąć w rurkę PTFE. Oznacza to również, że krótszy odcinek filamentu musi naciskać na dyszę, aby wytworzyć ciśnienie wytłaczania.
Krótszy odcinek filamentu jest z natury sztywniejszy i dlatego jest mniej podatny na zbijanie się i zatykanie w drodze do dyszy. Pozwala to ekstruderom z napędem bezpośrednim na łatwe drukowanie elastycznych filamentów, jednocześnie zmniejszając ustawienia odległości cofania dla zwykłych filamentów. Krótszy odcinek filamentu jest również łatwiejszy do precyzyjnego kontrolowania, co zmniejsza problemy związane z nitkowaniem widoczne w skomplikowanych wydrukach 3D.
Ale czy naprawdę są lepsze?
Wytłaczarki z napędem bezpośrednim rzeczywiście sprawiają, że drukowanie 3D z elastycznymi filamentami jest dziecinnie proste, ale praktycznie mimo to wszyscy narzekają na brzydkie problemy z paskami Z po przejściu z Bowden na napęd bezpośredni wytłaczarki. Te gremliny manifestują się jako brzydkie paski biegnące pionowo po powierzchni wydruku i są widoczne wzdłuż osi Z drukarki 3D.
Stopień prążkowania może się różnić w zależności od drukarki, ale jest to absolutnie widoczne we wszystkich wytłaczarkach z napędem bezpośrednim. Osobiście używałem pięciu różnych wytłaczarek z napędem bezpośrednim, z których każda wykazywała ten problem w różnym stopniu.
I nie tylko ja i kilka odstających statystyk boryka się z tymi problemami.
Wydanie #602 Pustkowie
Właściciele drukarek z napędem bezpośrednim Prusa przeżyli zbiorowy krach, gdy zdali sobie sprawę, że ich drogie maszyny nie mogą dorównać jakością druku znacznie tańszych drukarek Ender-3. To, co zaczęło się jako zgłoszenie błędu, powołujące się na niespójne wytłaczanie włókien, ostatecznie zrodziło się w niesławnym Wydanie #602.
Josef Prusa, właściciel i założyciel Prusa Research, w odpowiedzi zmobilizował swoją armię inżynierów do zbadania sprawy, ale sprawa pozostaje nierozwiązana do dziś. Istnieje cała społeczność Discord, nazwana 602 Pustkowie, gdzie entuzjaści drukarek 3D nie tylko lamentują i żartują na temat nierozwiązanego zjawiska, ale niektórzy nawet próbują rozwiązać problem.
Krótko mówiąc, użytkownicy powinni narzekać na to zjawisko, gdy drukarki 3D wyposażone w wytłaczarkę z napędem bezpośrednim dotrą do wystarczająco dużej bazy zainstalowanych użytkowników. Właściciele szalenie popularnych drukarek 3D Voron DIY (zobacz nasze Przewodnik dla początkujących Voron) poznaj to zjawisko jako Wydanie #6. Znajdziesz ludzi maskujących charakterystyczną niespójność ekstruzji, robiąc zdjęcia pod przychylnymi warunki oświetleniowe, ale problem jest wyraźnie widoczny, gdy wydruki 3D są kręcone pod głową oświetlenie.
Co powoduje te problemy z wytłaczaniem z napędem bezpośrednim?
Po wykluczeniu niewłaściwych problemów z montażem i strojeniem, wiodące teorie dotyczące niespójności ekstruzja związana z wytłaczarkami z napędem bezpośrednim sprowadza się do wytłaczarki „Dual Drive” firmy Bondtech koła zębate. Są to dokładnie te same proste koła zębate, które można znaleźć w praktycznie każdej wytłaczarce z napędem bezpośrednim, stosowanej w popularnych projektach drukarek 3D firm Prusa i Voron.
Drukowanie 3D YouTubers Design Prototype Test i MihaiDesigns wykonały świetną robotę, zawężając problem do przekładni ekstrudera Bondtech i tych pierwszych. dochodzenie warto sprawdzić. Obaj YouTuberzy zasugerowali użycie spiralnej lub w jodełkę konstrukcji wytłaczarki, aby wyeliminować niespójny problem z wytłaczaniem.
W chwili pisania tego tekstu ani Bondtech, ani żaden inny producent wytłaczarek nie wprowadził jeszcze na rynek ulepszonego projektu.
W jaki sposób wytłaczarki Bowden są odporne na te problemy?
Czy pamiętasz, jak odrzuciliśmy ekstrudery Bowdena, ilustrując, jak ich konstrukcja podawania filamentu jest równoznaczna z wciskaniem liny w wąż? Cóż, ten stopień luzu i wynikające z tego opóźnienie w narastaniu ciśnienia w dyszy jest idealne do niwelowania niespójności wytłaczania wynikających ze złej konstrukcji przekładni z napędem bezpośrednim.
Te same wady konstrukcyjne, które uniemożliwiają ekstruderom Bowden krótszą odległość wycofania — oraz szybszą i bardziej responsywną kontrolę nadmierne ciśnienie w dyszy — przydaje się również, aby zapobiec pojawianiu się niespójnych artefaktów wytłaczania w rzeczywistym drukowanym 3D przedmioty.
Spójrz na czysty wydruk 3D (i brak pasków Z) uzyskany z mojej fabrycznej drukarki Ender-3 wyposażonej w ekstruder Bowden, jeśli trudno w to uwierzyć. Od tego czasu używałem pół tuzina różnych wytłaczarek z napędem bezpośrednim, nigdy nie będąc w stanie osiągnąć takiego poziomu konsystencji wytłaczania.
Nic dziwnego, że niektórzy właściciele drukarek 3D Voron nadal przeklinają i używają wytłaczarek Bowden właśnie z tego powodu. Ma to jednak kilka zastrzeżeń.
Czy należy „zmodernizować” do wytłaczarki Bowden?
Z pewnością nie powinieneś, jeśli planujesz drukować elastyczne filamenty, które absolutnie wymagają krótszej ścieżki filamentu w ekstruderze z napędem bezpośrednim. Ci, którzy posiadają szybkie drukarki CoreXY, również lepiej trzymają się swoich ekstruderów z napędem bezpośrednim.
Jest to szczególnie ważne, jeśli nie chcą poświęcać ani szybkości, ani zaawansowanej funkcji zwiększania nacisku. Wytłaczarki Bowden nie mogą korzystać z zaawansowanej regulacji ciśnienia dyszy przy dużych prędkościach drukowania. Bezwzględnie potrzebujesz ekstrudera z napędem bezpośrednim, aby szybko drukować z włączonym zwiększaniem nacisku.
Niespójność wytłaczania związana z wytłaczarkami z napędem bezpośrednim to nie koniec świata. Druk addytywny nie powinien być od początku estetycznie czysty, więc drobne paski Z są dopuszczalne.
Jeśli jednak doświadczasz rażących niespójności w wytłaczaniu, lepiej przyjrzyj się innym prawdopodobnym przyczynom, takim jak regulacja ciepła stołu, wiązanie osi Z i szybkość przepływu filamentu.
Cykloidalna wytłaczarka zębata Prusa XL na ratunek
Nie wszyscy przyjmują ten problem na leżąco. Prusa Research dokonała radykalnych zmian w nowej konstrukcji ekstrudera zastosowanej w nadchodzącej drukarce Prusa XL CoreXY, jak omówiono szczegółowo w nasz podkład na Prusa XL. Wielu wierzy, że ten projekt może rozwiązać problem nr 602, który wciąż nęka istniejące drukarki z bezpośrednim napędem Prusa.
Trochę za wcześnie, aby pokładać nasze nadzieje w Prusa XL, ale z pewnością bije dalej niż dalsze używanie tych samych przekładni z bezpośrednim napędem Bondtech, które podejrzewa się o powodowanie wyżej wymienionych problemów z ekstruzją.
Problemy z wytłaczarką z napędem bezpośrednim
Jak zbadaliśmy, podczas gdy wytłaczarki z napędem bezpośrednim znacznie ułatwiają drukowanie 3D z elastycznymi włóknami, uaktualnienie do jednego z Bowdena może spowodować brzydkie problemy z paskiem Z.
Osobiście pogodziłem się z drobnymi niespójnościami wytłaczania związanymi z wytłaczarkami z napędem bezpośrednim w aby czerpać korzyści z drukowania na elastycznych filamentach, braku naciągania i możliwości drukowania naprawdę szybki. To uczciwa okazja.
Twój Ender-3 może próbować... zabić cię? Dowiedz się, jak uczynić go bezpieczniejszym i bardziej niezawodnym dzięki tym sprytnym ulepszeniom.
Czytaj dalej
- majsterkowanie
- drukowanie 3d
Nachiket w swojej 15-letniej karierze zajmował się różnymi technologiami, od gier wideo i sprzętu komputerowego po smartfony i majsterkowanie. Niektórzy twierdzą, że jego artykuły o majsterkowaniu służą jako wymówka, by przekazać żonie swoją drukarkę 3D, niestandardową klawiaturę i uzależnienie od RC jako „wydatki służbowe”.
Zapisz się do naszego newslettera
Dołącz do naszego newslettera, aby otrzymywać porady techniczne, recenzje, bezpłatne e-booki i ekskluzywne oferty!
Kliknij tutaj, aby zasubskrybować
