Hvorfor 3D -printentusiaster bør tage den nye E3D Revo Hot End til efterretning

3D -udskrivningsrummet findes i to parallelle universer: den professionelle låst bag patenter, hvor printere udfører magi, men koster et par hundrede tusinde dollars en pop, og den beboede af os forbrugere, der må vente årtier på, at latterlige patenter udløber bare for at udskrive alt andet end den enkleste af plast.

Dette sker ikke voldsomt ofte, men forbrugerens 3D-printplads har en grund til at være begejstret takket være det britiske 3D-printfirma E3D's nye Revo hot end. Lad os fordybe os i 3D -printekstruderingssystemer for at forstå, hvad balladen handler om.

Hvad er en Hot End?

Det er lettere at forstå begrebet 3D -print, hvis du tænker på det som en bager, der pisker frosting på en kage. Ligesom en bager manøvrerer en pipetaske til at udskrive navne på fødselsdagskager, flytter en 3D -printer dyserne rundt for at lægge plast på byggefladen.

Faktisk ligner 3D -printerens ekstruderingssystem ganske meget en bagers rørpose.

At bruge din hånd til at presse frosting på en kage er ikke anderledes end en ekstruder, der skubber filament ud gennem dysen. 3D -printeren er dog lidt mere kompliceret. Fordi plast ikke flyder som frost ved stuetemperatur, skal hver 3D -printer udstyres med en opvarmet dyse.

Dette er i det væsentlige en højteknologisk rørpose bestående af en ekstruder, der skubber filament gennem en opvarmet dysesamling, mens du kontrollerer dysens temperatur og tryk for at styre strømmen af glødetråd.

Problemet med eksisterende hot -ender

Fordi forbrugerens 3D-printindustri piggyback på det banebrydende arbejde udført af open-source RepRap-projekt, 3D-printere i forbrugerkvalitet tager den samme DIY-lignende tilgang til at bruge off-the-shelf dele.

Det moderne hot -end -design er et godt eksempel på dette fænomen.

En traditionel varm ende omfatter en dyse, der skrues ind i varmeblokken, som igen opvarmes af en separat cylindrisk varmepatron. Blokken rummer også en aftagelig termistor til temperaturmåling. Endelig isolerer en separat varmebryder den varme ende termisk fra filamentfremføringsbanen og forhindrer den i at smelte undervejs til den varme ende.

Desværre er dette et meget ineffektivt system.

Tilstedeværelsen af ​​en luftspalte mellem varmelegemeblokken og termistoren samt varmepatroner gør effektiv varmeoverførsel og nøjagtig temperaturkontrol umulig. Den øgede afstand mellem disse elementer og dysen hjælper heller ikke på noget.

Dette resulterer i ekstruderingssystemer, der ikke er i stand til at kontrollere dysens temperatur med nogen mærkbar hastighed eller nøjagtighed.

Det er et stort handicap, fordi 3D -udskrivning med varierende hastigheder og ekstruderingsmængder ikke er mulig uden hurtige ændringer i dysetemperaturen, der kræves for at følge med i den svingende filamentstrøm sats.

Dette manifesterer sig igen som en 3D-print gremlin udstillet af alle forbrugere i 3D-printere og forbliver uløst den dag i dag.

Inspireret af moderne loddejern

Loddeindustrien løste netop dette problem for mange årtier siden ved at eliminere luftgabet mellem spids, varmeelement og temperatursensor ved at kombinere de tre elementer til en enkelt komposit en del. Sådanne loddejern kan varme op hurtigere og lodde høj-termisk masse-samlinger med fuldstændig lethed.

Revo hot end tager den samme tilgang ved at integrere varmelegemet og termistoren i en mindre sammensat varmekerne. Dette løser en række problemer med eksisterende varme ender.

Relaterede: Forstå det grundlæggende for at lykkes ved lodning

Og reparation af langsom opvarmning af dyser er kun begyndelsen, hvilket fremgår af en E3D Revo-prototype, der når driftstemperaturer inden for en brøkdel af den tid, en konkurrerende hot-watt-ende slutter.

Den højere termiske effektivitet af Revo-varmekernen har gjort det muligt for E3D at skabe en betydeligt mindre hot-end. Dens lille fodaftryk reducerer obstruktion for luftstrømmen fra delens køleventilator. Dette forbedrer derfor udskriftskvaliteten for komplicerede dele, der kræver bro og stejle udhæng.

Selvom nogle måske hævder, at den lavere termiske masse af Revo hot endens lille varmekerne ville gøre temperaturen regulering hårdere, moderne loddejern med samme fremgangsmåde vælger også designs med reduceret termisk masse.

E3D kan være på noget her.

En meget effektiv varmelegeme behøver ikke at gemme en stor mængde varme. Faktisk gør Revo hot endens lavere termiske masse det også muligt at afkøle hurtigere.

Der er en god grund til, at du gerne vil have, at denne varme ende køler hurtigere ned. Årsagen er E3D Revos værktøjsløse dyseswap-kapacitet. Dette er en gave fra et rum, hvor hyppigheden af ​​dysetræer kun overgås af den efterfølgende forstyrrelse, de frigiver.

Indtil nu var udskiftning af en dyse en herkulsk bestræbelse, der involverede mange opvarmnings- og afkølingscyklusser, der var præget af dysen, hvilket kræver varmestramning ved den maksimalt tilladte temperatur. Undladelse af at gøre det ville resultere i flere træsko.

Skum, skyl, gentag.

Relaterede: Sådan opgraderer du din Ender-3 3D-printer og retter sikkerhedsproblemer

E3D Revo dyserne kan derimod ganske enkelt skrues af og på med bare fingre. Når den varme ende er afkølet, selvfølgelig. Fordi dysen og varmebrydningen er en enkelt enhed, behøver du ikke bekymre dig om varmestramning og den tilhørende risiko for tilstopning eller plastiklækager.

Og det handler heller ikke kun om at forhindre dyse træsko.

Varierende dysestørrelser giver dig også mulighed for at finde en fin balance mellem udskrivningshastighed og kvalitet. Vil du udskrive et lille objekt med strammere tolerancer? Bryd 0,2 mm dysen ud. Skal du lægge en masse plastik på kort tid? Brug i stedet 0,8 mm dysen.

Hvis Revo-økosystemets hurtigskiftede dyser virkelig fungerer som annonceret, vil dette endelig bringe værktøjsændringer i 3D-udskrivningsrummet næsten på niveau med dem i dets avancerede subtraktive CNC-fremstilling modparter.

Integreret sikkerhed og hurtig acceleration

Brandfarer er en reel bekymring for 3D -printere, når temperaturreguleringsfejl fører til termisk landingsbane, som efterfølgende får varmeelementet til at smelte gennem varmeblokken og starte brande.

Revo -varmenden har et varmeelement med positiv temperaturkoefficient (PTC), der øger dens indre modstand, når den bliver varmere. Dette reducerer automatisk den leverede effekt (varmelegeme), når dysen opvarmes gradvist. På papir bør dette reducere chancerne for, at din 3D -printer brænder huset markant.

Et hot end design med reduceret termisk masse har en behagelig bivirkning af at være bemærkelsesværdigt let. Revo hot end vejer kun 30 gram, hvilket gør det muligt at slå trinmotorens accelerationsværdier op uden at bekymre dig om vibrationer.

Dette bør give printere mulighed for at nå deres maksimale hastigheder i en længere varighed af de faktiske udskrivningsbevægelser, samtidig med at de også reducering af ringetoner og andre kvalitetsbeskyttende 3D-udskrivningsgenstande, der er forbundet med at slynge omkring tungere varme ender ved høje hastigheder.

På holdbarhedsfronten er varme- og termistorkabler forstærket med en stålpansret trækaflastning. Dette burde være praktisk, når man kæmper med massive udskriftsfejl, der kræver, at smeltet plast lirkes af den varme ende. Kun denne gang er det mindre sandsynligt, at du utilsigtet river kablerne af.

E3D -patenter: Den gode nyhed ...

Det britiske firma har været engageret i open source-filosofien og har frigivet tekniske ressourcer nødvendigt for 3D-printfællesskabet for at ændre og integrere sit tilbud i andre gør-det-selv og open-source projekter.

Selvom Revo Micro er det nye hot end-design, er Revo Six en drop-in-erstatning for allestedsnærværende E3D V6 hot-ender, der findes i et stort antal forbruger- og DIY 3D-printere. Det betyder, at næsten alle, der kører E3D -hardware, har en opgraderingssti til det nye Revo -ekstruderingsøkosystem.

Relaterede: En begyndervejledning til DIY Voron 3D -printere

Denne tradition vil fortsætte med Revo, fordi E3D har valgt at gøre den kolde side -grænseflade til open source. Det skal hjælpe 3D -printentusiaster med at designe deres egne køleplader og beslag til Revo -dyserne og varmelegeme.

Med andre ord, open source 3D-printere såsom Rat Rig, HevORT, HyperCube, Voron line-up og andre kan let opdateres for at integrere disse potentielt spilskiftende varme ender i nærheden fremtid.

... Og de dårlige nyheder

På bagsiden, E3D argumenterer det voldsomme IP -tyveri har tvunget det til at indgive og (i fremtiden) håndhæve patenter på uspecificerede aspekter af Revo -ekstruderingssystemet. Imidlertid lover det også at afstå fra at retssage mod enkeltpersoner, forskere, akademier og almennyttige organisationer ved hjælp af dets designs til yderligere 3D-printteknologi.

Da E3D's patenter ikke er blevet offentliggjort i skrivende stund, kan man kun gætte på, om det vil vedrører den ensartede varmekerne eller den sammensatte indskruede dyse med en integreret varmebrydning.

Desværre ville begge hypotetiske patenter være i strid med virksomhedens løfte om at undgå at indgive "de bredeste, bredeste patenter, der forhindrer folk i også at bidrage til teknisk fremgang".

Den ensartede varmelegeme, der kombinerer varmelegeme og temperatursensor til en enkelt enhed, har været brugt i loddeindustrien i flere årtier nu. I mellemtiden er en 3D-print patent eksisterer allerede for et temmelig lignende indskruet dysemodel med et integreret varmebrydning.

Vi har kontaktet E3D for at få afklaret emnet og opdaterer denne artikel, når vi hører fra dem. Under alle omstændigheder fortjener et potentielt revolutionerende ekstruderingssystem fyldt med fire dysestørrelser til $ 120 helt sikkert den hype, der føres til lanceringen.

Gør dagligdags objekter til 3D -modeller uden en 3D -scanner

Fra objekt til 3D -print i fem enkle trin.

Læs Næste

Om forfatteren