نازل پرینتر سه بعدی قسمت دوم
اکسترودرهای دایرکت و اکسترودرهای باودِن Bowden چیست :
خلاصه
دایرکت اکسترودر : درصورتی که اکسترودر مستقیماً بر روی هات اند قرار گرفته باشد، به آن دایرکت می گوییم. در این روش معمولاً رول مواد اولیه جایی دورتر قرار می گیرد و اکسترودر با کشیدن فیلامنت، آن را مستقیماً به داخل هات اند هدایت می کند.
نازل پرینتر سه بعدی دایرکت
20%
از ویژگی های دیگر یک اکسترودر خوب و قدرتمند، پشتیبانی از انواع مواد اولیه است. با توجه به تنوع گسترده و رشد روز افزون مواد اولیه (فیلامنت) جدید در صنعت چاپ سه بعدی با تکنولوژی اف دی ام، لازم است که اکسترودر شما قابلیت پشتیبانی از همه ی مواد اولیه با جنس ها و خصوصیات مختلف رفتاری را داشته باشد.
در این مقاله سعی می کنیم در ابتدا با بررسی قسمت ها اصلی یک اکسترودر، با اجزای تشکیل دهنده آن آشنا شده و در ادامه به تشریح اکسترودرهای باودِن (Bowden) و دایرکت (Direct) پرداخته و در انتها با جدیدترین نسل اکسترودرها یعنی اکسترودرهای دو چرخ دنده (DualGear) آشنا خواهیم شد.
سیستم اکسترودر Direct Drive Extruders
در متد Direct Drive (سیستم درایور مستقیم (دایرکت))، جای قرار گیری موتور درست در بالای Hot End است. چنین ترتیبی مسافت طی شده توسط فیلامنت را کوتاه می کند و برای پرینتر های سه بعدی اطمینان بخش بوده و کار با فیلامنت انعطاف پذیر یا flexible filament نیز مناسب است.
البته توجه داشته باشید که Direct Drive حتما نشان دهنده توانایی کار با فیلامنت های انعطاف پذیر نیست (بعضی از دستگاه های ضعیف یا ارزان قیمت در انجام این کار ناتوانند؛ اما فیلامنتهای انعطاف پذیر برای گذراندن مسیر طولانی و پر پیچ و رسیدن به هدف مشکلی نخواهند داشت). ناراحتی بی فایده است، پس توجه خود را روی توانایی و محدودیت های اکسترودر خود متمرکز کنید!
یکی دیگر از مزایای استفاده از Direct Drive ، کنترل بهتر بر روی تحویل گرفتن فیلامنت است. این سیستم با قرار گرفتن مستقیم در بالای Hot End باعث می شود فیلامنت مسیر کوتاه تر و بدون پیچ و خمی را طی کند که به همین دلیل احتمال خمیدگی و پیچ خوردگی کمتری زیر فشار اکسترود، آنرا تهدید می کند.
اکسترودرهای پرینترهایی که Direct Drive هستند دارای Print Head بزرگ تر و بلند تری می باشند. از آنجا که موتور و دیگر قطعات به Print Head اضافه شده اند، طبیعتا بی دلیل نیست که با این سیستم، گاهی در حرکت Hot End بر روی بستر چاپ و دپوزیت پلاستیک، اختلال به وجود بیاید.
این چیزی است که پرینترهای سه بعدی حرفه ای با آن تطبیق داده شده اند ولی در پرینترهایی که خوب مونتاژ نشده اند یا ارزان قیمت هستند، این تاثیر در کیفیت چاپ و با ایجاد چروک در محصول خود را نشان می دهد. علت آنست که پرینتر در زمان تغییر حرکت، دچار نوسان و تکان بیش از حد می شود (در سیستمهای حرکتی ضعیف و قدیمی).
خب این بود سیستم دایرکت
اکسترودرهای باودِن (Bowden):
توصیف تفاوت بین اکسترودر های Direct Drive و Bowden ساده است؛ اگر به یک استعاره عجیب متوصل شویم، همه یک استعاره عجیب را دوست دارند، این طور نیست؟!
تصور کنید با فاصله چند قدم از سوراخ یک دیوار ایستاده اید و می خواهید یک رشته ماکارونی را از داخل آن رد کنید. حالا تصور کنید که تنها چند سانتیمتر با دیوار فاصله دارید و می خواهید همان کار را بکنید. در اولی فضای بین شما زیاد است و احتمال لرزش و خم شدن و پیچ خوردن آن وجود دارد و در دیگری اینگونه نیست.
به جای آن که موتور و چرخ دنده مستقیما در بالای Hot End قرار بگیرند (توضیح بخش قبل) یعنی همان طور که در Direct Drive اتفاق می افتاد، در مدل Bowden ، مونتاژ موتور و چرخ دنده در داخل قاب (شاسی) پرینتر قرار دارد. مدل Bowden یک مزیت اساسی نسبت به مدل Direct Drive دارد و آن سرعت است.
از لحاظ فنی این دو مدل چندان تفاوتی با هم نمی کنند. شما همچنان موتور استپر و پیچ/ میله دنده دار دارید که فیلامنت از داخل آنها رد می شود. از آنجا که در این حالت فیلامنت، مسیر بیشتری را برای رسیدن به Hot End و ذوب شدن باید طی کند، استفاده از لوله های PTFE ضروری است.
با برداشته شدن وزن و حجم اکسترودر از بالای Print head اصطلاحا آزاد بیشتری حاصل میشود تا با سرعت بیشتری کار کند و در ضمن به دلیل سکون، دستگاه هیچ گونه اثر مخرب ناخواسته ای بر روی محصول تولیدی نمی گذارد.
یکی از آثار جانبی جابجایی اکسترودر در حالت «Bowden» آنست که فیلامنت باید مسیر طولانی تری در داخل لوله ای بپیماید که از فیلامنت عریض تر است و فیلامنت امکان این را پیدا می کند که به آرامی خم شود. با انباشته شدن فیلامنت در مسیر و بدون تنظیمات درست، ایجاد فشار به تاخیر می افتد و بر روی Hot End اثر می گذارد. به طور خلاصه، اگر تنظیمات retraction (ریترکشن) را نیز به درستی اعمال نکنید، ممکن است کار شما دچار خطا شود.
یکی دیگر از مسائل مربوط به تنظیمات اکسترودر Bowden پرینتر سه بعدی، اصطکاک است. نظر به این که فیلامنت باید راه درازی را در لوله بپیماید وجود نیروی گشتاور و پیچشی کافی بر روی فیلامنت برای رسیدن به Hot End لازم است. به همین دلیل موتور های اکسترود Bowden نیروی گشتاوری بیشتری ارائه می دهند.
نکته: از پرینترهای سه بعدی با اکسترودر Bowden می توان به برند معروف آلتی میکر Ultimaker هلند و پرینتر با اکسترودر مستقیم برند آمریکایی MakerBot اشاره کرد.
