Март 19

На пути к высокотемпературной печати-2. Обзор и потрошение «высокотемпературного» hotend’а от китайцев.

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:

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.

Лицевая сторона

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.

Одна из боковых сторон

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.

Обратная сторона радиатора

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.

Эта сторона мало чем отличается от противоположной
Верхняя сторона хотэнда

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.

В разборе

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.

Родной термобарьер

Длина цилиндрической части штатного термобарьера составляет 13.5 мм

Тогда как та же длина термобарьера от Chimera равна почти 15 мм

Термобарьер от Chimera 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).

«Шейка» термобарьера

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.

Цельностальные термобарьеры для клона Chimera почему то со стороны сопла все равно оказались оснащены вставкой из фторопласта. Сомнительное техническое решение.
Сопла — ниже по фото расположено штатное, выше — от «вулкана»

При сравнении сопел выяснилось, что сопло для «вулкана» несколько длиннее.

Штатное сопло

Длина резьбовой части штатного сопла составляет около 15 мм

Сопло от «вулкана»

Длина резьбовой части сопла для «вулкана» на 1 мм больше.

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.

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.

В релиз!

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.

Метки: , , ,
Copyright 2019. All rights reserved.

Опубликовано 19.03.2019 ashmonnov в категории "Без рубрики

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *