Quali sono le parti che compongono un hotend e cosa fanno?

La mia prima e unica stampante 3D è un Printrbot Simple Metal, che ha un hotend che non espone nessuna delle sue parti interne. Facile per i principianti, suppongo: "L'hotend è quel tubo che riscalda la plastica e la deposita sul piano di stampa".

Ma ho cercato di saperne di più e molti hot-end là fuori non sembrano così semplici. Il mio hotend Printrbot probabilmente non è nemmeno così semplice come sembra.

Quali sono le parti che compongono un hotend e cosa fanno?

(PS: questa è una domanda generale, non specificamente sui due hotend di esempio sopra.)

Questo varia a seconda del design hotend. Di seguito è riportato un elenco di componenti che è possibile trovare in un tipico hotend, ma si noti che progetti diversi possono integrare questi componenti in una certa misura. Ad esempio, sulla testa a J il blocco di calore, l'ugello e il taglio di calore sono tutti lo stesso componente mentre sull'E3D i punti caldi sono tutti parti separate.

• Ugello : questa è la parte in cui fuoriesce il filamento. Assorbe il filamento fuso (in genere come un cordone di 1,75 mm / 3 mm) e si assottiglia fino alla dimensione dell'ugello (in genere circa 0,4 mm). Questi sono in genere realizzati in ottone per la sua buona conduttività termica, ma l'ottone non è adatto per la stampa di materiali abrasivi (come bagliore al buio e filamenti riempiti di metallo), quindi a volte viene utilizzato acciaio inossidabile (temprato).

• Blocco riscaldatore : solitamente realizzato in alluminio, il blocco riscaldatore unisce l'ugello all'interruzione di calore e contiene la cartuccia del riscaldatore e il termistore.

• Cartuccia del riscaldatore : la maggior parte degli hotend utilizza una cartuccia del riscaldatore in ceramica, sebbene alcuni modelli più vecchi utilizzino resistori di potenza o filo di nicromo. Questo componente è, come suggerisce il nome, responsabile del riscaldamento dell'hotend. Il blocco termico di solito si blocca attorno alla cartuccia del riscaldatore per fornire un buon contatto.

• Termistore : questa parte rileva la temperatura del blocco termico. Di solito è una piccola perla di vetro con due fili attaccati (che sono generalmente isolati con fibra di vetro o teflon). Per la stampa ad alta temperatura, è possibile utilizzare una termocoppia in sostituzione.

• Heat Break : questa è la parte in cui il caldo incontra il freddo. Di solito prende la forma di un tubo sottile ed è realizzato in acciaio inossidabile per la sua bassa conducibilità termica. L'obiettivo è generalmente quello di avere la transizione il più breve possibile, in modo che una piccola parte del filamento sia in uno stato fuso possibile. Collega il blocco di calore al dissipatore di calore.

• Dissipatore di calore : lo scopo del dissipatore di calore è raffreddare il lato freddo dell'interruzione di calore. In genere viene raffreddato con un ventilatore. La maggior parte dei dissipatori di calore ha anche un attacco per scanalatura standard per il montaggio sulla stampante. Il dissipatore di calore ha solitamente scanalature per aumentare la sua superficie e capacità di raffreddamento.

• Fodera in teflon : alcuni hotend hanno una fodera in PTFE che guida il filamento attraverso la dispersione di calore nell'ugello. Ciò semplifica la stampa del PLA, ma rispetto a un hotend interamente in metallo, limita le temperature alle quali è possibile stampare (rendendo difficile la stampa in PETG e impossibile la stampa in policarbonato).

L'hotis ubis che hai citato è un po 'più semplice di questo, e usa semplicemente una grossa fetta di PEEK al posto dell'interruzione di calore / dissipatore. PEEK ha una conduttività termica molto bassa e quindi è sufficiente un raffreddamento passivo. Tuttavia, PEEK limita le temperature alle quali è possibile stampare.

Ecco un'illustrazione che delinea questi componenti su un hotend E3D V6:

Si noti che in questa immagine la fodera in teflon va solo nel dissipatore di calore e non nel blocco di calore o nel blocco. Ciò significa che la temperatura massima non è limitata dal Teflon, ma se fosse andata fino in fondo (come nel caso, ad esempio, del Lite6), lo sarebbe.

foto a sinistra

Questo hotend è realizzato in plastica PEEK (beige). Può funzionare a temperature fino a 250 ° C. Poiché è anche un buon isolante termico, non è necessario disporre di una ventola di raffreddamento. La parte rossa in questa immagine è solo una copertura (isolante) del riscaldatore che riscalda l'ugello (oro). I neri sono solo fili e connettori.

foto a destra

Questo hotend è in metallo, quindi ha bisogno di due cose: ventola di raffreddamento e barriera termica. A partire dal filo sinistro - rosso sono collegati al blocco (argento) che è il riscaldatore stesso. Tra il blocco e questa parte rotonda d'argento (che è un dissipatore di calore) c'è una barriera di calore (tubo sottile che è cattivo conduttore di calore). Il dissipatore di calore ha un imbuto di plastica (blu) che dirige un flusso d'aria dalla ventola (nero) attraverso il dissipatore di calore.