nozzle : نازل در قسمت Hot End یکی از اجزای مهم است که تاثیر زیادی بر روی خرو

نازل پرینتر سه بعدی

خلاصه

nozzle : نازل در قسمت Hot End یکی از اجزای مهم است که تاثیر زیادی بر روی خروجی نهایی چاپ دارد. به احتمال زیاد نازل دیدنی ترین بخش پرینتر است زیرا عموما مردم دوست دارند چند لایه اول پرینت را که از نازل بیرون می آید تماشا کنند. همه ما دوست داریم.
یکی از منعطف ترین بخش ها در پرینتر سه بعدی توانایی تعویض نازل برای هدف های چاپی متفاوت است. تعداد زیادی از مواد و اندازه های نازل برای کار با مواد مختلف و بالا بردن دقت و سرعت چاپ وجود دارد.

نازل چگونه کار می کند؟
Nozzle

به طور خلاصه، نازل قسمت کوچکی از کار را بر عهده دارد. یک محفظه کوچک در میان Hot End قرار دارد. فیلامنت سفر خود را از Cold End آغاز می کند و به Hot End می رسد و از طریق Heat Break به نازل برخورد می کند.

این انتقال به Heat Block باعث تبدیل شدن فیلامنت به حالت مایع می شود و از اینجا به بخش مخروطی شکل نازل که انتهای آن باز است هدایت می شود.

دو مسئله اصلی در مورد نازل وجود دارد که باید مورد توجه قرار بگیرد: جنس نازل و دیامتر (قطر دهانه باز).

انواع نازل :
Nozzle

الف- جنس نازل: Nozzle

در بسیاری از پرینتر های سه بعدی، نازل ۰٫۴ میلیمتری وجود دارد و اگر خوش شانس باشید از برنج ساخته شده است. این برای کار با موادی مانند PLA و ABS کافی و مناسب است اما زمانی که شما به فکر کار ما مواد هیجان انگیز تری مانند PLA درخشان یا فیلامنت طرح فلز می افتید، ممکن است نرمی برنج مشکل ساز شود.

با تکرار اکستروژن فیلامنت هایی که مواد سخت دارند، نازل به تدریج خراب می شود. با گذشت زمان قسمت های داخلی و باز نازل خراب شده و باعث کاهش درجه غلظت ماده درون نازل شده و در نتیجه روی پرینت تاثیر منفی می گذارد. به همین دلیل ترجیح داده می شود که برای استفاده های اینچنینی، نازل را از مواد سخت تری بسازند.

نازل برنجی (Nozzle Brass ):

برنج ماده استاندارد ساختن نازل برای پرینتر های سه بعدی است و در اکثر دستگاه های چاپگر از آن استفاده شده است. در بین مواد ساخت نازل، جزء نرم ترین آن ها است. نازل های برنجی ساخت راحتی دارند و ارزان هستند و به راحتی نیز در دسترس اند و به همین دلیل موردی ایده آل برای این کار هستند. رسانایی حرارتی بالای آن از این نازل یک انتخاب معمول ساخته است.

مشخصات:

رسانایی حرارتی بالا
مقاوم در برابر خوردگی
نسبتا نرم
مقاومت کم در برابر فرسایش

بهترین استفاده: فیلامنت های پلاستیکی نرم مانند PLA و ABS و PETG. فیلامنت هایی که حاوی مواد افزودنی مانند فیبر کربن و فلز نیستند.

نازل فولادی (Nozzle Stainless/ Hardened Steel)

مسلما فولاد از فلز برنج محکم تر است. امروزه می توان فرم های متفاوتی از فولاد را که برای ساخت نازل استفاده شده اند پیدا کرد. به طور معمول از فولاد ضد زنگ و فولاد سخت استفاده می شود. این مواد اجازه کار با فیلامنت هایی که با مواد سخت مانند فیبر کربن و فیلامنت طرح فلز یا چوب دارند را می دهند بدون این که برای نازل مشکلی پیش بیاید یا در عملکرد دستگاه اختلال ایجاد شود.

البته یکی از نقص های نازل های فولادی در برابر نازل برنجی، پایین بودن رسانایی حرارتی آنها است. به این معنی که جریان عملکرد افت می کند و خصوصا این اتفاق در نازل های سایز بزرگ تر بیشتر است.

مشخصات:

رسانایی حرارتی پایین
مقاوم در برابر خوردگی
نسبتا سخت
مقاومت بالا در برابر سایش

بهترین حالت استفاده:
فیلامنت های غنی شده با مواد افزودنی سخت مانند فیبر کربن و فلز و شیشه.

نازل یاقوت : Nozzle Ruby

مواد بسیار زیاد دیگری هستند که برای تولید نازل پرینتر های سه بعدی استفاده می شوند که برخی از آنها عجیبند. یکی از این نازل ها Olsson Ruby است. این نازل توسط “آندرس اولسون” مهندس تحقیقات دانشگاه اوپسالا سوئد تولید شده است. ساخت این نازل به دلیل نیاز در یک آزمایش پرینت سه بعدی بود که در آن از فیلامنت با ترکیب Boron Carbide استفاده میشد. بعد از استفاده حدود یک کیلوگرم فیلامنت، نازل های برنجی و فولادی دچار ایراد شدند و غیر قابل استفاده بودند.

اینجا بود که اولسون به فکر ساخت Olsson Ruby افتاد. این یک نازل برنجی با نوک یاقوت است که رسانایی حرارتی برنج را با مقاومت فوق العاده یاقوت در برابر فرسایش (خصوصا اکسید آلومینیوم) ترکیب کرده است.

مشخصات:

رسانایی حرارتی بالا
مقاوم در برابر خوردگی
مقاومت بالا در برابر فرسایش

بهترین استفاده: همانند نازل فولادی، فیلامنت هایی با سایندگی بالا استفاده اصلی این نازل محسوب میشوند. تفاوت در این است که این نازل مخصوصا برای پرینت با سومین ماده سخت جهان طراحی شده است، بدون این که بعد از کار با چند صد گرم ماده مشکلی داشته باشد.

نازل تنگستن-کارباید: Nozzle Tungsten Carbide

یک عضو تازه وارد نازل ها Tungsten Carbide است. این نازل که تولید شرکت کانادایی DyzeDesign است با الهام از صنایع بزرگ معدنی ساخته شده است که در آن ها با استفاده از سرامیک کار برش فلزات و دریل سنگ ها را انجام می دهند. این نازل تعادلی را میان استحکام، مقاومت در برابر سایش و رسانایی حرارتی برقرار کرده است.

نکته: البته این نازل در دنیای تجاری هنوز به خوبی امتحان نشده است.

مشخصات:

رسانایی حرارتی بالا
مقاومت بالا در برابر فرسایش
محکم
مقاوم در برابر خوردگی

بهترین استفاده: می توان از عنوان “جامع” برای آن استفاده کرد همچنین این نازل برای کار با فیلامنت های ساینده مثل طرح فلز یا چوب که نیاز به یک نازل محکم دارند پیشنهاد می شود.