فضای چاپ سه بعدی در دو جهان موازی وجود دارد: یکی حرفه ای که در پشت ثبت اختراع قفل شده است ، جایی که چاپگرها به طرز جادویی کار می کنند اما چند صد هزار دلار هزینه دارند ، و آن جایی که ما در آن مصرف کنندگان زندگی می کنیم و باید ده ها سال منتظر بمانیم تا ثبت اختراعات مسخره فقط برای چاپ منقضی شود. هر چیزی جز ساده ترین پلاستیک
چنین اتفاقی اغلب نمی افتد ، اما فضای چاپ سه بعدی مصرف کننده دلیلی برای هیجان زده شدن به لطف شرکت چاپگر سه بعدی E3D مستقر در بریتانیا در Revo Hot End دارد. بیایید به سیستم های اکستروژن چاپ سه بعدی بپردازیم تا بفهمیم سر و صدا چیست.
پایان داغ چیست؟
اگر تصور کنید که چاپ سه بعدی به عنوان نانوایی در حال کوبیدن روی کیک است ، درک مفهوم آن آسان تر است. درست مانند یک نانوا که کیسه لوله ای را برای چاپ اسامی روی کیک های تولد مانور می دهد ، یک چاپگر سه بعدی نیز نازل ها را در اطراف حرکت می دهد تا پلاستیک روی سطح ساختمان بچسبد.
در واقع ، سیستم اکستروژن چاپگر سه بعدی کاملاً شبیه کیسه لوله کشی نانوایی است.
استفاده از دست برای فشردن بستنی روی کیک با اکسترودر که رشته را از طریق نازل به بیرون هل می دهد ، تفاوتی ندارد. با این حال ، چاپگر سه بعدی کمی پیچیده تر است. از آنجا که پلاستیک مانند یخ زدگی در دمای اتاق جریان نمی یابد ، هر چاپگر سه بعدی باید مجهز به نازل گرم باشد.
این در اصل یک کیسه لوله کشی با تکنولوژی بالا است که از یک دستگاه اکسترودر تشکیل شده است و رشته را از طریق مجموعه نازل گرم شده فشار می دهد ، در حالی که دما و فشار نازل را کنترل می کند تا جریان رشته را هدایت کند.
مشکل پایان های داغ موجود
از آنجا که صنعت چاپ سه بعدی مصرف کننده از کارهای پیشرو پروژه RepRap منبع باز پشتیبانی می کند ، چاپگرهای سه بعدی با درجه مصرف کننده همان رویکرد DIY را برای استفاده از قطعات خارج از قفسه در پیش گرفته اند.
طراحی مدرن داغ نمونه ای عالی از این پدیده است.
پایان گرم سنتی شامل یک نازل است که به بلوک بخاری پیچ می شود ، که به نوبه خود توسط یک کارتریج بخاری استوانه ای جداگانه گرم می شود. این بلوک همچنین دارای ترمیستور قابل جابجایی برای اندازه گیری دما است. سرانجام ، یک گرمکن جداگانه دما را از مسیر تغذیه رشته ای جدا می کند و در نتیجه از ذوب شدن آن در مسیر گرم شدن جلوگیری می کند.
متأسفانه ، این سیستم بسیار ناکارآمد است.
وجود شکاف هوا بین بلوک بخاری و ترمیستور و همچنین کارتریج های بخاری باعث می شود انتقال حرارت کارآمد و کنترل دقیق دما غیرممکن باشد. افزایش فاصله بین این عناصر و نازل نیز به مسائل کمک نمی کند.
این امر منجر به سیستم های اکستروژن می شود که قادر به کنترل دمای نازل با هر سرعت یا دقت قابل ملاحظه ای نیستند.
این یک نقص بزرگ است زیرا چاپ سه بعدی با سرعت های مختلف و حجم های اکستروژن بدون تغییرات سریع در دمای نازل مورد نیاز برای همگام شدن با سرعت نوسان رشته ها امکان پذیر نیست.
این ، به نوبه خود ، به عنوان گرمالین چاپ سه بعدی که توسط همه چاپگرهای سه بعدی درجه مصرف کننده نمایش داده می شود ظاهر می شود و تا به امروز حل نشده باقی مانده است.
با الهام از آهن لحیم کاری مدرن
صنعت لحیم کاری این مشکل را چندین دهه پیش با حذف فاصله هوا بین نوک ، عنصر گرمایش و سنسور دما با ترکیب این سه عنصر در یک قسمت کامپوزیت واحد حل کرد. چنین لحیم کاری هایی می توانند سریعتر گرم شوند و اتصالات با جرم حرارتی بالا را با سهولت کامل لحیم کنند.
انتهای داغ Revo همین رویکرد را با ادغام بخاری و ترمیستور در یک هسته بخاری کامپوزیت کوچکتر انجام می دهد. این امر تعدادی از مشکلات مربوط به انتهای گرم موجود را حل می کند.
و ثابت کردن حرارت آهسته نازل تنها یک آغاز است ، همانطور که توسط نمونه اولیه E3D Revo به دمای کار می رسد و در کسری از زمان صرف شده توسط یک رقابتی با وات بالاتر ، به دمای کار می رسد.
راندمان حرارتی بالاتر هسته بخاری Revo به E3D اجازه می دهد تا یک بخش گرمایی بسیار کوچکتر را ایجاد کند. رد پای کوچک آن مانع جریان هوا از طرف فن خنک کننده را کاهش می دهد. این امر در نتیجه کیفیت چاپ قطعات پیچیده ای را که نیاز به پل زدن و برآمدگی های شدید دارند ، بهبود می بخشد.
اگرچه ممکن است برخی استدلال کنند که جرم حرارتی کمتر هسته گرمکن کوچک Revo تنظیم دما را سخت تر می کند ، اما لحیم کاری های مدرن که از همین رویکرد استفاده می کنند نیز طرح هایی با جرم حرارتی کاهش یافته را انتخاب می کنند.
E3D ممکن است روی چیزی در اینجا باشد.
یک مجموعه بخاری بسیار کارآمد نیازی به ذخیره مقدار زیادی گرما ندارد. در واقع ، جرم حرارتی پایین Revo Hot اجازه می دهد تا سریعتر سرد شود.
تعویض سریع نازل بدون ابزار
دلیل خوبی وجود دارد که بخواهید این پایان داغ زودتر خنک شود. دلیل آن قابلیت تعویض نازل بدون ابزار E3D Revo است. این یک نعمت الهی برای فضایی است که در آن فرکانس مسدود شدن نازل تنها با اختلال ناشی از آنها فراتر می رود.
تا کنون ، تغییر نازل یک تلاش هرکول بود که شامل چرخه های متعدد گرمایش و سرد شدن می شد که توسط نازل نیاز به سفت شدن داغ در حداکثر دمای مجاز داشت. عدم انجام این کار باعث گرفتگی بیشتر می شود.
پودر کنید ، آبکشی کنید ، تکرار کنید.
از طرف دیگر ، نازل های E3D Revo را می توان به سادگی با انگشتان برهنه خود پیچ و خاموش کرد. البته پس از سرد شدن قسمت داغ. از آنجا که نازل و گرمکن یک واحد هستند ، لازم نیست نگران سفت شدن داغ و خطر احتمالی گرفتگی یا نشت پلاستیک باشید.
و این همه در مورد جلوگیری از گرفتگی نازل نیز نیست.
اندازه های مختلف نازل همچنین به شما این امکان را می دهد که بین سرعت و کیفیت چاپ تعادل مناسبی برقرار کنید. آیا می خواهید یک شی کوچک را با تحمل بیشتر چاپ کنید؟ نازل 0.2 میلیمتری را بشکنید. آیا نیاز به انداختن مقدار زیادی پلاستیک در مدت زمان کوتاه دارید؟ به جای آن از نازل 0.8 میلی متری استفاده کنید.
اگر نازل های تغییر سریع اکوسیستم Revo واقعاً همانطور که تبلیغ می شود کار کنند ، این امر در نهایت تغییرات ابزار را در فضای چاپ سه بعدی تقریباً برابر با نمونه های تولیدکننده CNC گران قیمت بالا در سطح مشابه قرار می دهد.
ایمنی یکپارچه و شتاب سریع
خطاهای آتش سوزی یک نگرانی واقعی در مورد چاپگرهای سه بعدی است ، زمانی که نقص تنظیم دما منجر به باند حرارتی می شود ، که متعاقباً باعث ذوب شدن عنصر گرمایش از طریق بخاری و آتش سوزی می شود.
انتهای داغ Revo دارای یک عنصر گرمایش با ضریب دمای مثبت (PTC) است که با داغ شدن مقاومت داخلی آن را افزایش می دهد. این امر به طور خودکار با گرم شدن تدریجی نازل ، قدرت منبع تغذیه (توان بخاری) را کاهش می دهد. روی کاغذ ، این امر می تواند احتمال سوختن خانه توسط پرینتر سه بعدی شما را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
یک طراحی گرم با کاهش جرم حرارتی دارای یک عارضه جانبی دلپذیر است که به طور قابل توجهی سبک است. انتهای داغ Revo تنها 30 گرم وزن دارد ، که باعث می شود بدون نگرانی در مورد ارتعاش ، مقادیر شتاب موتور پله ای را شماره گیری کنید.
این امر به چاپگرها این امکان را می دهد تا برای مدت زمان بیشتری از حرکت واقعی به حداکثر سرعت خود برسند و در عین حال زنگ زدن و دیگر آثار چاپ سه بعدی با کیفیت بالا را که با سرعت زیاد در اطراف پرتوهای سنگین پرتاب می شوند کاهش دهد.
در قسمت دوام ، کابل های بخاری و ترمیستور با یک کشش کرنش از جنس فولاد تقویت می شوند. هنگام مواجهه با خرابی های عظیم چاپ که مستلزم جدا شدن پلاستیک مذاب از قسمت داغ است ، این امر مفید خواهد بود. فقط در این زمان کمتر احتمال دارد کابل ها را ناخواسته پاره کنید.
ثبت اختراعات E3D: خبر خوب…
این شرکت مستقر در بریتانیا متعهد به فلسفه منبع باز بوده و منابع مهندسی لازم را برای جامعه چاپ سه بعدی برای اصلاح و ادغام پیشنهادات خود در سایر پروژه های DIY و منبع باز منتشر کرده است.
در حالی که Revo Micro طرح جدید داغ است ، Revo Six جایگزینی جایگزین برای پایان های داغ E3D V6 است که در تعداد زیادی از چاپگرهای سه بعدی مصرف کننده و DIY یافت می شود. این بدان معناست که تقریباً همه افرادی که سخت افزار E3D را اجرا می کنند دارای یک مسیر ارتقا به اکوسیستم اکستروژن جدید Revo هستند.
این سنت با Revo ادامه خواهد یافت ، زیرا E3D انتخاب کرده است که رابط سمت سرد منبع باز باشد. این امر می تواند به علاقه مندان به چاپ سه بعدی کمک کند تا بخاری ها و پایه های مخصوص خود را برای نازل ها و هسته های بخاری Revo طراحی کنند.
به عبارت دیگر ، پرینترهای سه بعدی منبع باز مانند Rat Rig ، HevORT ، HyperCube ، خط Voron و سایر موارد را می توان به راحتی به روز کرد تا در آینده نزدیک این قسمت های داغ به طور بالقوه تغییر دهنده بازی را ادغام کند.
… و خبر بد
از طرف دیگر ، E3D استدلال می کند که سرقت IP گسترده آن را مجبور به ثبت و اجرای اختراعات در جنبه های نامشخص سیستم اکستروژن Revo کرده است. با این حال ، همچنین وعده می دهد که از طرح دعوی علیه افراد ، محققان ، دانشگاه ها و سازمان های غیر انتفاعی که از طرح های آن برای پیشرفت فناوری چاپ سه بعدی استفاده می کند ، خودداری کند.
از آنجا که ثبت اختراعات E3D تا این لحظه منتشر نشده است ، فقط می توان حدس زد که آیا به هسته گرمکن یکپارچه مربوط می شود یا طراحی نازل پیچ پیچ دار که دارای یک گرمکن یکپارچه است.
متأسفانه ، هر دو اختراع فرضی نقض وعده شرکت برای جلوگیری از ثبت "گسترده ترین و گسترده ترین اختراع است که مانع مشارکت افراد در پیشرفت فنی می شود".
چندین دهه است که هسته گرمکن یکپارچه که بخاری و سنسور دما را در یک واحد ترکیب می کند ، در صنعت لحیم کاری مورد استفاده قرار می گیرد. در همین حال ، اختراع چاپ سه بعدی در حال حاضر برای یک طرح نازل پیچ دار مشابه با گرمکن یکپارچه وجود دارد.
ما برای روشن شدن موضوع با E3D تماس گرفته ایم و این مقاله را هر زمان که از آنها مطلع شدیم به روز می کنیم. به هر حال ، یک سیستم اکستروژن بالقوه انقلابی مملو از چهار اندازه نازل به قیمت 120 دلار مطمئناً شایسته تبلیغات پیش از راه اندازی آن است.
