Ekstruzja 101
Drukarki 3D pracujące w technologii FDM (Fused Deposition Modeling) wykorzystują napęd bezpośredni albo system ekstruderów Bowdena i choć podstawowa zasada jest taka sama – użycie ekstrudera do przepychania filamentu przez podgrzewaną dyszę – różnica leży w sposobie jego podawania.
W systemie z napędem bezpośrednim, ekstruder jest zamontowany na głowicy drukującej i tak popycha filament bezpośrednio do hot-endu. Tymczasem, system Bowdena zazwyczaj ma silnik zamontowany na ramie drukarki. W takim przypadku filament przechodzi przez rurkę PTFE, aby dotrzeć do hot-endu.
Oba setupy mają ten sam wynik, ale każde z tych rozwiązań ma swoje plusy i minusy. W tym artykule, przyjrzymy się im bliżej.
Direct Drive System
W konfiguracji z napędem bezpośrednim, ekstruder wpycha filament bezpośrednio do dyszy. Ta metoda jest pomocna z wielu powodów, ale ma też pewne minusy.
PLUSY
- Niezawodna ekstruzja: Ponieważ ekstruder z napędem bezpośrednim jest zamontowany do głowicy drukującej, silnik może z łatwością przepychać filament przez dyszę, co skutkuje mniejszą liczbą problemów związanych z ekstruzją.
- Lepsza retrakcja: Ponieważ ekstruder znajduje się blisko dyszy, może łatwiej retrakować filament.
- Mniejsza moc silnika: Ze względu na niewielką odległość między ekstruderem a dyszą, do popychania filamentu jest wymagany mniejszy moment obrotowy silnika.
- Szerszy zakres filamentów: Mimo, że teraz ma to mniejsze znaczenie niż we wczesnych czasach RepRap, ekstruder z napędem bezpośrednim jest ogólnie uważany za bardziej kompatybilny z szerszą gamą materiałów. Jest to szczególnie istotne w przypadku materiałów elastycznych i ściernych.
MINUSY
- Wibracje: Z ekstruderem zamontowanym na głowicy drukującej, waga jest oczywiście dodana. Ten dodatkowy ciężar dodaje ograniczenia prędkości, powodując więcej drgań i ewentualnie utratę dokładności w ruchach X i Y.
- Uciążliwa konserwacja: W niektórych konfiguracjach z napędem bezpośrednim, ekstruder zamontowany na głowicy drukującej może utrudnić dostęp do niektórych części w celu konserwacji.
Bowden System
Inaczej niż w przypadku napędu bezpośredniego, w konfiguracji Bowdena silnik jest zamontowany na ramie drukarki. Popycha on i ciągnie filament przez długą rurkę z PTFE (zwaną rurką Bowdena) do hot-endu. Oczywiście, ten system ma również swoje plusy i minusy.
PLUSY
- Płynniejsze ruchy: Ponieważ w konfiguracji Bowdena silnik jest zamontowany na ramie drukarki, a nie na głowicy drukującej, na wózku znajduje się znacznie mniejsze obciążenie . Mniejsza waga oznacza szybsze, cichsze i wyższej jakości wydruki.
- Większa objętość konstrukcyjna: Choć nie zawsze tak jest (w zależności od konstrukcji drukarki), konfiguracja Bowdena może pozwolić na mniejszy wózek głowicy drukującej, co z kolei pozwala na zwiększenie pola roboczego.
MINUSY
- Mocniejszy silnik: Ponieważ ekstruder musi pchać i ciągnąć filament przez długą rurkę, istnieje między nimi pewne tarcie. To tarcie wymaga większego momentu obrotowego, aby odpowiednio kontrolować filament.
- Wolniejszy czas reakcji: Tarcie w rurce Bowdena przekłada się również na bardziej zauważalne opóźnienie pomiędzy ekstruderem a dyszą. Dlatego też ekstrudery te wymagają większego przyspieszenia podczas wytłaczania i wycofywania, aby prawidłowo osadzać i unikać nitkowania.
Końcowe przemyślenia
Który system jest więc lepszy? To zależy. Zanim zdecydujesz się którą opcję wybrać, powinieneś wziąć pod uwagę kilka ważnych czynników.
Pierwszym z nich jest stabilność ramy. Drukarki Delta, na przykład, nie mogą obsługiwać napędu bezpośredniego. Jeśli jednak Twoja drukarka Cartesian lub CoreXY ma solidną ramę, to drukowanie z ekstruderem z napędem bezpośrednim nie powinno być problemem.
Szybkość jest również czynnikiem decydującym. Jeśli priorytetem jest szybkie, precyzyjne drukowanie ze standardowych materiałów, to bardziej satysfakcjonująca będzie konfiguracja z ekstruderem Bowdena.
Na koniec warto zastanowić się nad materiałami, z których chcemy drukować. Jeśli interesują Cię elastyczne lub ścierne filamenty, to prawdopodobnie system z napędem bezpośrednim jest dla Ciebie.
Powodzenia w znalezieniu idealnego ekstrudera!
Źródło: https://all3dp.com
