С помощью каких методов и механизмов может работать многоматериальный FDM - принтер?

Теперь у меня есть Prusa3D MMU2. Преимущества, затраты и опыт, накопленный другими, хорошо задокументированы. Я заинтересован в том, чтобы перестроить свою большую домашнюю машину delta, сделав ее многоматериальной, и не хочу упускать из виду стратегии, которые я не рассматривал.

Моя первоначальная реализация использовала E3D Kraken в качестве хотенда и справилась с неизбежным дельта-наклоном, добавив две дополнительные степени свободы к головке, чтобы опустить выбранную насадку на стол. Я прошел через три поколения механизмов, и я думаю, что третье сработает.

Но я чувствую, что не вижу очевидных и лучших альтернатив.

Итак, вопрос: С помощью каких методов и механизмов может работать FDM-принтер из разных материалов (разные полимеры, разные температуры), и существуют ли доступные конструкции или примеры наилучшей практики для этих методов?

, 👍5


3 ответа


Лучший ответ:

6

Давайте рассмотрим различные методы:

Несколько хотендов

Самая старая версия и одна из лучших для печати материалов при совершенно разных температурах печати (например, печать более дешевого наполнителя PLA в поликарбонатной оболочке - разница температур печати составляет 60-100 °C) - это наличие 2 или более хотендов. Этот способ также позволяет избежать необходимости в очистных башнях. Однако это ограничивает максимальный размер используемого печатающего стола, и лишь немногие машины с 2 печатающими головками стоят дешево.

Y-Образная Муфта

Используя установку Боудена, можно использовать Y-образную муфту для подачи нити из 2 экструдеров в один хотэнд. По команде переключающего инструмента E0 оттягивал нить накала назад примерно на пару миллиметров от соединителя, а затем E1 продвигался вперед обратно в зону расплава. Вам понадобится очистная башня/объект.

Специальный хотенд с несколькими входами

Были получены некоторые горячие точки, которые имеют 2 или более путей в зону плавления, и несколько экструдеров продвигаются вдоль них. Как правило, они довольно сложны и их трудно чистить, но они позволяют плавно смешиваться между двумя нитями одного и того же материала и создавать в значительной степени контролируемое затухание, точно определяя, какая часть любой стороны используется на любом слое. Для чистых разрезов необходима продувочная башня.

Соединительная нить

Это то, что делают Palette 2 и Prusa MMU: они вставляют кусочки нити в питающую трубку, которые затем потребляются принтером через его собственный экструдер. Если они соединяют нити вместе, как в Palette, это правильное сращивание, если они просто выстраивают следующий кусок нити, не сливаясь в сращенную нить, это больше похоже на мгновенное переключение цвета.

Этот метод хорош для многоцветных отпечатков или использования материалов с одинаковыми или похожими температурами плавления 1. Для удаления остатков в зонах между нитями может потребоваться или не потребоваться очистная башня/объект, чтобы избавиться от остатков в зонах между нитями.

Кстати, это также можно было бы сделать вручную, но этого следует избегать.

1 - или, скорее, не слишком отличается, если слайсер настроен так, чтобы делать это правильно. Грамотно настроив слайсер, можно заставить экструдер втянуть нить, затем отрегулировать температуру в продувочной башне, а затем возобновить экструзию в объекте продувки при изменившейся температуре. PLA/PVA из MMU Prusa, как известно, и рекламируется как выполнимая, PLA/ABS может быть возможным таким образом. Однако в отношении крайних различий, таких как PLA/PC (60-100 °C), у меня есть сомнения.

Удобство использования

Все эти варианты в принципе жизнеспособны, но некоторые из них имеют преимущества перед другими. Обслуживание в этом сравнении означает ремонт сломанного экструдера, а также выполнение операций, необходимых для поддержания его в рабочем состоянии.

  • несколько полностью независимых хотендов являются одними из самых простых в обслуживании. Это может быть прямой привод (подходит для гибких нитей) или боуден. Однако он тяжелый и обычно не подходит для принтеров delta. У него есть недостаток в том, что вам нужно идеально выровнять две форсунки hotend, чтобы они были точно на одной высоте, что переводит его в категорию сложных в обслуживании.
    • несколько точек доступа на одном носителе сложнее обслуживать и обслуживать по сравнению с несколькими независимыми точками доступа, так как компоненты расположены очень близко друг к другу. Особенно регулировка высоты сопла может быть более сложной.
  • Y-образная муфта должна быть боудена, и у нее проблемы с материалами, которые очень вязкие. Это делает его особенно плохим для гибких материалов. Обслуживание похоже на обычный рабочий день, и обслуживание почти такое же.
  • Специальные горячие наконечники трудно найти, но они могут быть доступны для прямого привода, что делает их возможными для гибких нитей. Их, как уже было замечено, очень трудно обслуживать.
  • Сращивание нити филамента может быть выполнено либо с помощью прямого привода, либо с помощью установок Боудена. Вероятно, он наиболее удобен в использовании после настройки и обеспечивает техническое обслуживание и работоспособность одного hotend и полностью отдельной машины. Их самым большим недостатком является цена и необходимое время на настройку.

,

Дельты трудно использовать с несколькими насадками, так как плоскость центрального держателя не параллельна столу во всем диапазоне x-y. Это связано с небольшими производственными ошибками, износом и другими ошибками, которые компенсируются за счет выравнивания стола., @cmm

@муфта cmm Y и сращивание-лучший выбор для Delta., @Trish

Я поклонник Y-образных соединителей для таких вещей, как дельты, где вы пытаетесь достичь минимальной массы эффектора. Моя собственная сборка CoreXY Я поменял 8-миллиметровые стержни на 8-миллиметровые трубки CF, и я буду использовать соединители Y на установке Боудена для печати из нескольких материалов., @Nach0z

Prusa MMU2 печатает материалы с несколько иной температурой и нагревает или охлаждает тепло на переключателях накаливания., @cmm

@cmm Аналогичная температура не означает то же самое. Однако я не ожидаю, что это даст очень хорошие результаты с очень разными материалами. Подумайте о ПЭТ (200°C) или поликарбонате (260°C) или даже выше., @Trish

Я должен буду это попробовать. Как насчет PLA (215°C) и ABS (255°C)? Это будет разница в 40°C. Я не думаю, что он полностью ждет, пока головка достаточно остынет, прежде чем подавать следующую нить. Он действительно ждет, пока нить не будет отведена на холодный конец, прежде чем нагревать экструдер. Но что еще более важно, вы можете печатать поликарбонат при температуре 260°C?, @cmm

@cmm [255-300 по данным продавца](https://gizmodorks.com/polycarbonate-3d-printer-filament/) ; скорректировано с учетом операции сращивания/переключения филамента. Хорошо, что ты заговорил об этом., @Trish

Я не слышал и не видел Y-соединений, пока вы не упомянули о них здесь., @cmm


1

Один из самых простых способов, которые я видел, который мне нравится, - это просто поместить Y-разветвители на трубку Боудена и подключить несколько каналов к одному хотэнду. Основное преимущество заключается в том, что вам нужен только один хотэнд, поэтому не нужно беспокоиться о смещении экструдера или выравнивании или о чем-либо подобном. Но вам нужно немного беспокоиться о смешивании материала. В основном вам нужно построить "башню очистки" рядом с печатными изделиями, которые вы используете для перехода от одного материала к другому.

Есть установка Diamond hotend, которая в основном перемещает соединения в сам hotend, что уменьшает размер очистной башни, но увеличивает риск возгорания, если вы пытаетесь печатать материалами с совершенно разными временами печати, такими как PLA и PETG.

Также могут быть переключаемые горячие точки, но для этого требуется, чтобы вы вручную меняли печатающую головку дважды на слой. Не рекомендую.

К сожалению, существует не так много решений проблемы с несколькими материалами. Либо вы размещаете несколько материалов в одном источнике доступа, либо у вас несколько источников доступа. Я лично являюсь сторонником единого подхода hotend, особенно в дельтах, где вес и пространство стоят на первом месте, и выравнивание становится проблематичным.

,

Вы нашли хороший способ использовать гибкие материалы с экструдерами Боудена?, @cmm

Не обошлось и без нелепых настроек отвода. Тем не менее, технически вы также можете подключить свой экструдер к hotend, но все равно подавать его через короткую 4-6-дюймовую трубку Боудена с Y-образными разъемами. Это своего рода худшее из обоих миров, но у такого короткого боудена не должно быть существенных проблем с гибкой нитью накала., @Nach0z

@cmm: Я отлично использую flex на Ender 3 (боуден). Смотрите мой вопрос и ответ здесь: https://3d-printery.ru/topics/8512/11157, @R.. GitHub STOP HELPING ICE


0

Другой способ объединить более простую геометрию одного сопла и получить меньшую массу одного экструзионного инструмента-это сделать его похожим на станок с ЧПУ с возможностью смены инструмента. Один материал печатается, затем хотенд, экструдер и подающая трубка заменяются другим, который загрунтован и готов к следующему материалу.

Существует множество проблем с механической точностью, связанных с расположением сопел в одном и том же месте, плюс или минус небольшой допуск. Это усугубляется наличием битов и нитей, которые, по-видимому, в конечном итоге загрязняют рабочее пространство.

Если бы это можно было решить, можно было бы иметь множество экструзионных инструментов, размеры сопел, материалы, камеры смешивания нескольких материалов и другие сложности.

E3D говорил о таком принтере, но я не видел продукта... только приглашение отправить деньги в качестве проявления интереса к такому принтеру.

,