боуден экструдер что это
Выбор экструдера для 3D-принтера
Экструдером называют рабочую головку 3D-принтера. Пластиковая нить проходит через него, расплавляется и выдавливается через сопло на рабочий стол. Так происходит послойное построение объектов.
Виды экструдеров для 3D-принтера
Существует два вида экструдеров: директ и боуден. Они немного отличаются по конструкции и имеют свои плюсы и минусы.
Директ-экструдер
Директ-экструдеры располагаются непосредственно над хотэндом. Благодаря этому расстояние от зубчатой передачи минимальное, что обеспечивает более надежную работу с гибкими нитями.
ВАЖНО. Если на принтере установлена головка директ, то это еще не значит, что он будет хорошо печатать гибкими нитями. Чтобы печать была качественной, необходимо следить за положением зажима, а также уделить внимание устройству зубчатой передачи.
Директ-экструдеры имеют более точное управление втягиванием, если сравнивать с боуден. Расположение над хотэндом значительно уменьшает расстояние между нитью и зажимом. Поэтому у нити остается меньше места для изгиба.
Печатающая головка у директ более громоздкая. Из-за этого увеличивается инерционность. Для хорошего качества печати требуется надежная конструкция рельс. Также большие размеры головки влияют на скорость печати.
Основные преимущества директ-экструдеров:
Боуден-экструдер
При использовании боуден-экструдера зубчатая передача и двигатель собираются на раме устройства. Вес у такой печатающей головки меньше, чем с директ-экструдером.
Основным недостатком боуден является то, что во время движения нити по тефлоновой трубке, которая соединяет хотэнд и механизм подачи, она может отклоняться. Величина отклонения зависит от длины трубки. Особенно сильно этот недостаток проявляется во время использования гибких пластиков. Настройки печати и величину втягивания необходимо подбирать опытным путем.
Также нужно решить проблему трения. Нить необходимо проталкивать сквозь трубку. Важно, чтобы крутящий момент был достаточным для выполнения этого процесса.
СПРАВКА. В большинстве домашних дельта 3D-принтеров устанавливаются боуден-экструдеры.
Какой экструдер для изготовления филамента лучше купить?
Экструдеры для изготовления филамента:
Обзор экструдеров для 3D-принтеров
Ниже представлены наиболее популярные экструдеры для 3D-принтеров с подробным описанием характеристик.
Технические характеристики устройства:
E3D TITAN AERO
Основные особенности E3D TITAN AERO:
В комплектацию входит:
О двойном экструдере на Ender 3 pro
Двойной экструдер позволяет печатать сразу двумя нитями. Благодаря этому не нужно думать об остановке работы для замены материала.
Сейчас такие устройства используются для того, чтобы печатать модель и поддержки разными материалами. Поддержки обычно делаются из более дешевого пластика, так как они будут удалены после окончания печати.
В последнее время для поддержек часто применяется водорастворимый пластик. Это значительно экономит время. Также двойные экструдеры используются для печати разными цветами.
Принтер Ender 3 pro поддерживает работу с двойным экструдером.
Экструдер — одна из самых важных деталей 3D-принтера. Тип устройства следует выбирать исходя из задач, которые будут ставиться перед принтером.
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Если вам лень читать ‘много букв’. То сразу вывод:
Обычный ‘прямоприводный’ экструдер с латунной шестернёй(шестерня с двумя зажимными винтами) и прижимным подшипником с канавкой для удержания прутка. Для данного экструдера были сделаны две модернизации :
Модельку фитинга выложил здесь на сайте:
Мне пришёл с заводским браком. Ведущая шестерня была насажена на ось криво. Я сперва напечатал из АБС пластика замену. А потом мне пришла заказанная на замену деталь.
Также на этом экструдере поменял китайскую пружинку на РУССКУЮ и напечатал пластиковый фитинг. Модель выложена здесь на сайте:
1. Усилие подачи прутка.
2. Точность позиционирования.
3. Скорость подачи прутка.
Самостоятельное изготовление BMG-экструдера BondTech: экономим на топ-товарах
Все мы ищем себе что-то новое, лучшее. Таким же образом всегда интересно установить что-то новое на 3Д принтер. Сделать ему обнвку, попутно улучшая ряд параметров. Такой вот апгрейд. Тема с подборкой неочевидных и полезных вещей для 3D принтера с Алиэкспресс: в помощь 3D-печатнику уже есть на сайте. А в этой статье речь пойдет про уникальный BMG экструдер от известной в узких кругах фирмы BondTech.
Экструдер является достаточно продуманным по конструкции, относится к direct dual drive экструдерам — внутри установлены две шестерни, плотно обжимающие пруток и толкающие его в хотэнд. Подобная конструкция оптимальна для мягких пластиков: nylon и TPU/TPE/Flex. Еще одна особенность — он легкий. Всего 75 гр. Подойдет для любых типов принтеров. Двигатель рекомендуется устанавливать тонкий («блинчик»).
Совместим с популярными Е3D. Без проблем можно установить для боудена.
Принцип работы сходен с классическими экструдерами за небольшим отличием — вместо прижимающего подшипника установлена вторая подающая шестерня. Устанавливается дополнительная шестерня на оси и игольчатым подшипником, напротив ведущей шестерни, которая закреплена на валу шагового двигателя. Шестерни входят в зацеп друг с другом и работают синхронно в паре, проталкивая пластик дальше. Форма подающего и приемного отверстия оптимизирована для мягких пластиков — теперь филамент не будет заминаться в механизме.
Внешний вид экструдера. Для того. чтобы «зарядить» пластик, достаточно прижать рычаг и протолкнуть его в приемное отверстие.
Ведущая шестерня и каналы для пластика крупным планом. Качество обработки шестерен высокое.
Собственно, статься о том, что копию BondTech BMG без проблем можно изготовить самостоятельно. Пластиковый корпус печатается на 3Д принтере, комплект шестерен можно приобрести. Стоимость снижается практически в 10 раз.
Собранный и установленный на дельта принтер самосборный BondTech BMG экструдер
Вот так это добро выглядит. Ограничений по совместимости нет. Экономия колоссальная.
Как пихает бабочка, или сложности простого экструдера
Доброго вам времени суток, уважаемые гики и сочувствующие! Согласно результатам голосования в моей предыдущей публикации хочу начать серию публикаций про строительство простого и недорогого, но быстрого и надёжного 3D принтера.
Почему просто не купить? Причина проста: ни один из доступных по цене (до 300 евро) принтеров не обладают необходимой суммой параметров из коробки, а идея покупать устройство с необходимостью значительной переделки меня не слишком вдохновила.
Поскольку описание постройки принтера целиком потребует слишком много букв и других символов, я буду описывать его функциональные блоки по отдельности. При этом подходе можно значительно более глубоко описать особенности отдельных узлов конструкции.
Наиболее важную часть принтера, а именно хот энд, я описал в своей предыдущей публикации. Настала пора переходить к самому неоднозначному узлу: приводу экструдера.
Итак, начнём. Немного лирики: я мечтал о быстром принтере. Наблюдения за мытарствами соратников по увлечению убедили меня в том, что таскать механизм привода экструдера вместе с мотором, хот эндом и вентилятором с ускорениями до 10 000 мм/с² и скоростями до 200 см/с — плохая идея, вследствие чего спасителем гиганта мысли был назначен bowden экструдер. Принцип работы прост: жёстко закреплённый на раме привод проталкивает филамент в хот энд через длинную фторопластовую трубку. Преимущества этого типа хотэнда связаны с облегчением собственно печатающего узла: меньшая нагрузка на несущие шины, моторы, подшипники, меньшая вибрация, и т. д. Недостатки также имеются: дополнительное сопротивление для филамента, худшая реакция на изменение скорости подачи филамента, трудности с настройкой ретракции, и т. д.
На рынке присутствуют множество моделей экструдеров, зачем мучаться с созданием собственной конструкции? А затем, чтобы экструдер удовлетворял следующим требованиям: компактность, простота, точность, надёжность.
Компактность и простота: необходимо исключить из конструкции привода экструдера редуктор, перейдя на прямой привод (зубчатое колесо прямо на валу шагового мотора). Кроме того, я исключил прижимный механизм с пружинами. При этом я руководствовался следующими соображениями: для достаточного сцепления с филаментом зубцы приводного колеса должны погрузиться в вещество филамента, при применении пружинного прижима глубина погружения зависит не только от упругости пружин, но и от температуры и типа филамента. Если же прижим установить жёстко, то зубья будут погружаться всегда на одну и ту же глубину, что уменьшит опасность проскальзывания зубчатого колеса и остановки печати. Для увеличения момента силы, прикладываемого к филаменту, возьмём зубчатое колесо минимального диаметра, на сегодняшний момент это MK8. Какое же усилие может развить обычный NEMA17 с таким колесом? К примеру, возьмём мотор с крутящим моментом 0,5 Нм. Что означает это число? Проще всего это можно объяснить так: если на ось мотора прикрепить невесомое колесо с радиусом один метр, то на ободе этого колеса мотор сможет развить тягу в 0,5 Ньютон, (примерно соответствует силе притяжения, действующей на 49 грамм массы вблизи поверхности нашей планеты). Это огорчительно мало. Ситуация меняется в корне, если мы будем снимать усилие со значительно меньшего радиуса. Премер для МК8: диаметр по зубцам 7 мм, соответственно радиус 3,5 мм.
Усилие на зубцах будет настолько же выше, насколько 3,5 мм меньше пресловутого метра. 1000/3,5 ≈ 285 раз. Посмотрим, что это нам даст: 0,5 Нм*285 = 142,5 Нм или условные 13,965 кг тяги. Как говориться, комментарии излишни. Конечно, в режиме микростеппинга эта цифра снизится до 99,75 Нм и 9,775 кг соответственно. Эти расчёты верны только для качественных моторов, в случае китайских моторов эти числа смело можно половинить или даже делить на три.
Точность. Какой же должна быть точность привода? Давайте посчитаем необходимую точность для абсолютно стандартного случая: диаметр дюзы хотэнда 0,3 мм, печать слоем 0,1 мм, разрешение принтера 0,1 мм во всех осях.
Отношение 1,75 мм филамента к диаметру 0,3 мм дюзы хот энда: 34,03. То есть, чтобы получить 0,1 мм экструзии из дюзы 0,3 мм, необходимо протолкнуть в хотэнд 0,1/34,03 = 0,00294 мм филамента диаметром 1,75 мм.
Зубчатое колесо МК8: диаметр по насечке 7 мм, длина окружности 22 мм.
Количество шагов для зубчатого колеса МК8, чтобы обеспечить экструзию длиной 0,1 мм из дюзы 0,3 мм: 22/0,0171 = 7483
Стандартное количество шагов шагового мотора: 200
Необходимый микростеппинг: 7483/200 = 37,415. Округляем до ближайшего стандартного значения, т. е. до 32. Конечно, некоторая неточность будет присутствовать, и лучше применить 1/64 микростеппинг. Если драйвер не способен на этот подвиг, можно применить мотор с 400 шагами на оборот.
Обновлено: вышеприведённые расчёты были проверены и скорректированы на основе благожелательной и конструктивной критики камрадов mdsa и Andy_Big, за что им огромное человеческое спасибо 🙂
Итак, все эти прикидки и расчёты привели к созданию следующего прототипа:
Следует отметить, что в прототипе использовалось зубчатое колесо МК7, ибо, судя по времени доставки, МК8 китайцы несли мне пешком, преодолевая тяготы, лишения, глад и хлад.
Жаль, что фото цельнометаллического протопрототипа, с помощью которого была напечатана пластиковая деталь прототипа, не сохранилось.
С помощью этого прототипа был изготовлен рабочий вариант:
Фантазия у меня иногда бьёт фонтаном, и в очертаниях пластиковой детали я увидел бабочку.
Экструдер по этому поводу приобрёл гордое имя Schmetterling Extruder. Похоже на название для какой-нибудь песни Rammstein.
Видео работы этого варианта я уже приводил в публикации про хот энд:
Схема конструкции (я очень люблю ПэЖэ DesignSpark Mechanical):
Мне кажется, эта картинка не нуждается в объяснениях. Болт для фиксации подшипника: М7 или М8, главное — достаточно плоская шестигранная или квадратная головка. В зависимочти от внутреннего диаматра подшипника может понадобиться плотная втулка, для предотвращения люфта между болтом и подшипником. Без втулки всё будет болтаться, никакая затяжка не поможет. Почему подшипник такой большой (внешний диаметр 30 мм)? Это связано с конструкцией шаговых моторов NEMA17, у них есть выступающее кольцо на переднем фланце, не дающее продвинуть головку болта ближе к оси.
После этого утекло достаточно много воды, входной канал бабочки истёрли бесконечные метры филамента, и был создан улучшенный вариант:
Поскольку иметь экструдер и не печатать неинтересно, я печатаю. К примеру, корпус для китайского звукового ЦАП из PETG напечатал. Зачем он мне? Лэптоп в мастерской напрочь отказывается выдавать звук через штатный разъём, материнская плата частично отмерла. Новую покупать мне жадно, да и интересно было отдельный ЦАП попробовать.
Красной стрелкой показан гармонизатор питания. Конечно, многие скажут, что этот гармонизатор питания очень похож на простой недорогой (2-3 евро в ФРГ) сетевой фильтр с индуктивностями и кондесаторами, но мы-то с вами знаем правду: только магия ценой от двух килобаксов способна обеспечить питание устройства для создания звука, достойного нежных ушек всевозможных аудиоманьяков.
Пышные лавры разрушителей мифов не дают мне покоя, и я решился провести испытания. И не просто испытания, а испытания фрактальных диффузоров. Экструдер ни разу не заикнулся, и диффузоры вышли просто замечательные:
Жёлтый цвет намекает на золотишко и тем самым подчёркивает премиальность и элитарность продукта. Признаться, я не ожидал такого мощного эффекта: при установке диффузора на крышку ЦАП звук меняется настолько кардинально, что создаётся впечатление, что поёт другой человек. Это магия, господа. Видео подтверждает наличие эффекта:
Чтобы усилить эффект от применения диффузоров, я установил самопечатные шипы на дно корпуса. Эффект налицо: наконец — то жёстко садящиеся на стол мухи перестали создавать эффект «буханья» в колонках. Чтобы окончательно убедиться в высочайшем качестве шипов, поставим на устройство автомобиль:
Видно, что шипы с честью выдержали испытания. Конечно, автомобиль игрушечный, так ведь и шипы — то из PETG (аноптаниум было невозможно достать).
Маленький бонус для дочитавших до этого места, удобный корпус для популярного тестера GM328:
Модуль контроля заряда аккумулятора и повышающий преобразователь (тестер работает при напряжении 9В) приклеены на специально предназначенные места.
Боуден экструдер что это
Подшипник 604UU U604ZZ
U-образный подшипник U604ZZ 604UU 4*13*4
Термоковрик для 3D печати 200 х 200 мм
Термоковрик для 3D печати
PLA экологический пластик от компании Plexiwire. 100% предоплата.
ABS гранулы
ABS гранулы для экструзии
Купить ABS пластик (АБС)
ABS пластик от компании Plexiwire. 100% предоплата. Бесплатная доставка.
Купить 3Д принтер epo3d+
Epo3d+ Украинский FDM 3D принтер на рельсах HIWIN. Благодаря надежной.
Мини мротор-редуктор 12в 100 об/мин
мини електродвигатель с высоким крутящим моментом. Его размер.
Сопло для 3D-принтера 1.75 мм, для хотэндов E3D и MK8
Сопло для 3D-принтера 1.75 мм 0,2/0,3/0,4/0,5
SHF-20 опора вала
SHF-20 опора вала применяется для ЧПУ
Пластик PETG для 3D принтера
PETG пластик от компании Plexiwire. 100% предоплата. Бесплатная.
Купить 3D принтер epo3d
Украинский 3D принтер epo3d построенный на базе современной кинематики.
Мотор редуктор 12 в 100 оборотов
Мотор-редуктор 25ga370 DC 12 в
Каталог
RepRap
Изначально в 3D-принтерах RepRap, шаговый двигатель приводил в движение комплект шестеренок. Зубчатая передача позволяет двигателю быстро вращаться, в то время как приводной механизм вращается медленно, тем самым увеличивая крутящий момент и позволяя нити с увеличенной силой и точностью подаваться в хот-энд. Такое расположение обеспечивает быструю печать и отвод с меньшим шансом застревания материала из-за недостатка крутящего момента.
Такие устройства обеспечивали огромный крутящий момент и захват. В основном напечатаны были из ABS пластика и вес их составлял до рекордных по тем временам 330 г, при использовании Nema17.
Как пример, долгое время компанией Lulzbot применялись печатающие головки такого типа.
Gaer step moto
С распространением шаговых двигателей в 3Д принтерах, для удовлетворения требований редуктора, нашли новые возможности, включая увеличение крутящего момента 5:1, улучшение допустимой инерции и снижение вибрации двигателя. Кроме того, возможность точного позиционирования двигателей вызвала потребность в высокоточных беззазорных редукторах.
Такие редуктора с шаговым двигателем применялись в качестве Direct extrudera (Picaso, Hercules), Bowden, использовались в принтерах BCN3d.
Как пример : компания Bondtech, модель QR-M с уникальной технологией Dual-Drive разработала отличное решение для большинства 3Д принтеров.
Экструдер серии Titan, aero titan, aqua titan
Titan
Популярность экструдера E3D Titan объясняется его сверхлегким весом, что означает отличную производительность.
Titan имеет понижающую передачу 3:1, что позволяет ему перемещать без проблем как нить 1,75 мм, так и нить 3 мм.
Приблизительный вес 136 грам.
Titan хорошо работает со всеми конфигурациями, Bowden, Direct, 1,75 мм и 2,85 мм. Для переключения между диаметрами нити достаточно заменить направляющую нити и адаптер Боудена / HotEnd.
Titan aero
Объединив V6 и Titan в один блок, Titan Aero дает компактную экструзионную систему позволяющую увеличить на 25 мм высоту по оси Z по сравнению с комбинацией V6 и Titan в установке с прямым приводом.
Titan Aero построен на цельнометаллической конструкции E3D V6, что позволяет надежно печатать на 3D-принтере любым филаментом при температуре до 285 ° C в стандартной комплектации.
Titan aqua
Водяное охлаждение обеспечивает превосходные тепловые характеристики за счет охлаждения как радиатора, так и двигателя. Это позволяет Titan Aqua сохранять стабильную температуру в ситуациях, когда используется активный нагрев в камеру печати.
Titan Aqua может без проблем нагреваться до 285 ° C с прилагаемым термистором. Заменив термистор на PT100 или термопару (может потребоваться дополнительная электроника), вы можете достичь температуры до 500C0.
BMG extruder
Titan, Bondtech BMG-M задали новую планку в создании компактных и производительных экструдеров для 3D-принтера.
Экструдер Bondtech BMG сочетает в себе высокую производительность благодаря встроенному редуктору 3:1 и широко известной технологией Dual-Drive, с малым весом, всего 75 г (без двигателя), можно рассчитывать на беспроблемную подачу материала.
BMG работает как Боуден с прямым приводом приложений. Встроенный фитинг для хотэнда E3D и для шаговых двигателей Nema17. Детали корпуса профессионально напечатаны нейлоном SLS для максимальной прочности и точности.
Этот экструдер поддерживает только нить размером 1,75 мм.
Простата и эффективность этого экструдер сделала его популярным и он сразу появился на просторах Китайского рынка.
orbider extruder
При весе всего 140 граммов эта установка оснащена редуктором 7,5:1, способным подавать нить со скоростью до 200 мм/сек. Более того, тип редуктора и двигатель Nema 14 в конечном итоге дают ему общий размер корпуса, который меньше, чем у любого экструдера на основе Nema 17.
E3D Hemera
Hemera доступна только в размере 1,75 мм.
Шаговый двигатель используется на BIQU H2 является NEMA 14. С 7: передаточным отношением 1, он использует 932 шагов/мм с 16 микрошагами, будучи рассчитан на 800 мА
LGX™ Large Gears eXtruder
Bondtech LGX является преемником известного экструдера Bondtech BMG. Основные отличия заключаются в том, что он разработан, чтобы быть легким и подходящим для прямого привода, но также имеет гораздо более крупные шестерни, которые, как предполагается, лучше удерживают нить.
7 новых функций Bondtech LGX eXtruder:
• Увеличенные ведущие колеса для лучшего сцепления с нитью
• Рычаг предварительного натяжения нити для быстрой замены нити
• Многофункциональный интерфейсный разъем для быстрой замены инструментов и приложений
• Окно обслуживания ведущего колеса для легкой очистки и обслуживания
• Компактный, легкий и симметричный дизайн для большей производительности и совместимости
• Схема монтажных отверстий для легкой и несложной установки
• Напечатанный на 3D-принтере нейлоновый корпус для максимальной прочности, точности и термостойкости
Размер: 42 х 42 х 25 мм
Вес: 224 г.
DyzeXtruder GT
Комбинация редуктора, системы двойного зажима и уникальной цельнометаллической конструкции позволяет DyzeXtruder GT выдвигать до 9 кг силы. Это более чем необходимо для всех приложений 3D-печати. Тем не менее, DyzeXtruder GT намного легче, чем традиционный экструдер с планетарной коробкой передач, что обеспечивает более быстрое ускорение принтера.
Dyze Design представляет визуально эффектный экструдер, состоящий из 3-х четко различимых частей.
Первая, чрезвычайно компактный двигатель NEMA17 (0,9 А), всего 25 мм. высоты. Этот двигатель идеально выполняет функцию перемещения шестеренок с понижением (5,65: 1).
В центральной части расположен радиатор, внутри него находится большая часть шестеренок.
И третья и последняя часть является основным блоком экструдера из анодированного алюминия, который будет отвечать за направление нити к соплу.
Масса до 300 гр.
Диаметр применяемой нити 1,75 мм
Zesty Nimble Extruder
Ребята из Zesty изначально хотели создать дельта-принтер, но в конечном итоге вместо него создали Nimble с дистанционным прямым приводом. Это означает, что вы получаете преимущества экструдера с прямым приводом без веса шагового двигателя.
Этот механизм подачи нити, который размещает шаговый двигатель (основной источник массы экструдера) дистанционно т.е. на раме приводит в действие приводной механизм через вращающийся кабель. Это дает преимущество в том, что удаляет значительную массу с дельта-эффектора, одновременно обеспечивая подачу филамента прямо на входе в hotend, как в системе с прямым приводом.
23,5 мм x 39 мм x 28,5 мм (ШxГxВ)
Вес менее 28 г
Стандартная нить 1,75 мм, возможно 3 мм
Передаточное число 30:1
Следующим в списке обзора устройств для 3D-принтеров стоит этот интересный экструдер, который отклонился от нормы, применяемой сегодня в популярных экструдерах. Он полностью металлический и использует 2 привода для проталкивания нити. Единственная шестерня, установленная на шаговом двигателе, в конечном итоге входит в зацепление с системой входной и выходной шестерни, которая проталкивает нить в двух местах одновременно.
OMG подойдет для системы подач Bowden так и Вirect.
Характеристики
Диаметр экструзионного колеса: 8 мм
Выходной крутящий момент двигателя 3 раза
Можно использовать 36 и 42 шаговых двигателя
Размеры 19,5 * 42 * 48 мм
Lightweight NF extruder
Еше один экструдер собственной разработки от компании Mellow
Коэффициент передачи NF sunrise составляет 5:1. Само расстояние от подающих шестеренок к соплу очень короткое. Что в сочетании делает экструдер более мощным и точным.
Материал корпуса-алюминий. Специальная конструкция убирает все дополнительные детали, что уменьшает вес всего 185 г и имеет сильную функцию рассеивания тепла. Высокотемпературный 36mm LDO Мотор поддерживает достаточный крутящий момент.
Применяется Bowden так и Direct.
Экструдер состоит из конической шестерной пары с редуктором 3:1 и приводиться в действие с помощью ремня, который повторяет кинематику принтера. Для реализации задумки была модифицирована прошивка Marlin 2.0 и по заданому алгоритму высчитывает и компенсируется перемещение каретки тем самым управляет подачей пластика.
Вес головки: 250 гр.
Изучив и описав разнообразие экструдеров, предлагаемых на рынке, как с прямой подачей так и для Боудена, надеемся что читатель найдет для своего 3Д-принтера лучший.