Сопло FDM 3D-принтера

Сопло 3D-принтера — это небольшой, но важный аксессуар, который определяет, как именно расплавленная пластиковая нить формирует печатный слой. Оно является частью экструдера и представляет собой узел, отвечающий за плавление и нанесение пластика.Чтобы 3D-печатный продукт имел стабильно высокое качество, состояние сопла .

и физическое состояние компонента, необходимо понимать, как он работает. Читайте ниже, чтобы узнать, как использовать сопло экструдера.

Что такое сопло 3D-принтера

Сопло 3D-принтера — это часть экструдера, через которую расплавленная нить поступает на печатный стол. Качество, материалы и диаметры сопла Качество материалов, доступных для использования в 3D-принтере, зависит от качества пластиковой модели.

В большинстве 3D-принтеров FDM можно менять сопла в зависимости от цели печати. Эти компоненты относительно гибкие, и во многих случаях их не нужно менять, но пользователю необходимо разбираться в различных системах и уметь справляться с текущими трудностями, чтобы избежать дополнительных трудностей.

Принцип действия сопла

Сопло трехмерного принтера представляет собой небольшой элемент с воздушными отверстиями, ввинченный в нагревательный куб, являющийся частью горячего лимба. Нить пряжи поступает в экструдер, который затем попадает в тепловую камеру, где материал плавится за короткий промежуток времени. Тепловая камера окружает экструдер. сопло Горячий конец соединен с тепловой камерой, откуда жидкая пряжа поступает на печатную форму. При обсуждении возможностей сопла 3D-принтеров, рассматриваются два основных параметра. Это диаметр отверстия и материал. сопла .

Наиболее часто используемыми материалами являются сопла Латунь с диаметром отверстия 0,4 мм. Латунь является недорогим материалом и идеально подходит для печати на распространенных пластиках, таких как PLA и ABS. Однако обратите внимание, что мягкость латуни может вызвать проблемы при печати на «экзотических» материалах, таких как PLA, который светится в темноте, или металлических материалах.

Из-за непрерывной экструзии нитей, содержащих твердые частицы, внутренний канал сопла при шлифовке, грубо и постепенно. сопло приходит в негодность. Это приводит к снижению однородности поступающего из сопла Расплавленный пластик влияет на качество 3D-печати. Для печати на материалах, которые более абразивны или имеют более высокую температуру плавления, отдавайте предпочтение сопла Более твердым материалам.

Материалы сопла

Латунь.

Латунь дешевле и проще в изготовлении сопла — Эффективное решение для настольных 3D-принтеров. Латунь — самый мягкий из всех материалов, используемых для изготовления этого компонента. Это популярный металл, поскольку он прост в обработке, недорог и легко доступен.

Особенности латуни. сопла :

• Высокая теплопроводность,
• Устойчивость к коррозии,
• Низкая стойкость к истиранию,
• Идеально подходит для: «мягких» пластиковых нитей, таких как PLA, ABS, PETG — нити без добавок.

Сопла из нержавеющей стали

Некоторые 3D-принтеры по умолчанию поставляются с соплами из нержавеющей стали. сопла Сопла из нержавеющей стали. Этот материал тверже латуни. Использование сопла нержавеющей стали позволяет печатать армированными нитями с твердыми частицами, такими как углеродные волокна и металлы. Она не ржавеет после длительного использования. сопла Поэтому не происходит потери качества печати.

Недостатком стали по сравнению с латунью является ее низкая теплопроводность. Это может привести к неравномерной скорости выдавливания нити, особенно при больших размерах. сопла .

Характеристики нержавеющей стали. сопла :

• Низкая теплопроводность,
• Устойчивость к коррозии,
• высокая износостойкость,
• Идеально подходит для: печати на пластмассах с твердыми добавками.

Рубиновые сопла

На рынке 3D-принтеров происходят альтернативные разработки. Одной из них является, сопло Olsson Ruby Эта насадка была разработана Андерсом Олссоном, инженером-исследователем из Уппсальского университета в Швеции. тип сопла Он предназначен для проведения экспериментов по 3D-печати с использованием нитей, содержащих карбид бора. После использования всего одного килограмма такого пластика обычная латунь и сталь сопла пришли в негодность.

Олссон создал Olsson Ruby Это сопло Наконечник Ruby из латуни — с сохранением теплопроводности латуни и отличной износостойкостью. До сих пор подобные решения были очень дорогими, поэтому Ruby сопло не имеет широкого применения, а данных о работоспособности компонента при длительном использовании мало.

Характеристики рубина сопла :

• Высокая теплопроводность,
• Устойчивость к коррозии,
• износостойкость,
• Лучше всего подходит для: печати на материалах с высоким коэффициентом трения.

Твердосплавные сопла

Еще одна новинка на рынке — сопло Для использования с 3D-принтерами из карбида вольфрама. Этот аксессуар производится канадской компанией Dyzedesign. Идея была позаимствована у тяжелой горнодобывающей промышленности, где вольфрамовая керамика используется для резки металла и скалывания горных пород. Карбид вольфрама сочетает в себе твердость, износостойкость и высокую теплопроводность. Проект был впервые запущен на Kickstarter, а теперь доступен для покупки на сайте производителя. сопло Теперь его можно приобрести на сайте производителя. Насадки из карбида вольфрама стоят дешевле, чем насадки Olson Ruby, но все равно значительно дороже, чем насадки из латуни или стали. Поэтому их приобретение можно рекомендовать только в том случае, если они доказали свою неэффективность в обычных условиях сопел .

Особенности сопла Карбид вольфрама:

высокая износостойкость,

Устойчивость к коррозии,

Лучше всего подходит для: печати на материалах с высоким коэффициентом трения.

Размеры сопла

Диаметр сопла Процесс печати влияет на уровень детализации запечатываемого объекта и определяет рекомендуемую высоту слоя, а также ширину линии. При печати с использованием. сопла 3D-принтеров с диаметром отверстий 0. 15 мм, можно достичь более высокого разрешения по x и y (по сравнению со стандартными соплом 0. 4 мм). Теоретически, более тонкие линии позволяют получить более острые углы, но этот эффект зависит от инженерных характеристик и может быть достигнут только при использовании хорошо откалиброванного 3D-принтера.

Для оптимального качества печати высота слоя должна быть установлена на уровне 25-50% от диаметра сопла . Это обеспечивает лучшее сцепление между напечатанными слоями. Например, при типичном соплом 0,4 мм для 3D-принтеров, рекомендуется печатать с высотой 0,1-0,2 мм; печать очень тонких слоев с высотой матраса менее 0,05 мм требует качественного результата сопло 3D-принтер с высотой 0. 2 мм.

Недостатки использования сопла К недостаткам использования меньших диаметров относятся

• Высокий риск загрязнения,
• Значительно большее время печати, так как печатающей головке требуется дополнительное количество проходов для покрытия того же расстояния, что и при использовании большего диаметра сопло Для покрытия того же расстояния, что и при использовании печатающей головки большего диаметра, требуется больше проходов при меньшем количестве движений.

Сопла с большим диаметром также имеют свои преимущества и недостатки. Применение. сопла Если диаметр отверстия составляет 0,8 мм, а печатаемый рисунок не требует высокой детализации, это может даже улучшить эффект печати. Значительно сокращается время заливки и печати. Например, печать стенки толщиной 0,8 мм занимает больше времени, чем печать двух линий стенок толщиной 0,4 мм.

Благодаря экструзии большего диаметра слои лучше соединяются друг с другом, и прочность печатного продукта повышается. Эти преимущества позволяют использовать большие сопла Для конструкций быстрых прототипов точность мелких деталей не критична.

Недостатки использования. сопел Большие диаметры отверстий снижают точность анализа. Толстые линии экструзии пластика не могут точно передать тонкие детали.

Итого

Качество 3D-принтера зависит от правильного выбора сопла 3D-принтер определяет качество и скорость 3D-печати, что в данном случае означает как детализацию и точность пластиковой модели, так и ее конструкционную прочность.Почти 99% 3D-принтеров оснащены латунными или стальными соплами, но в последние годы исследовательские компании производят альтернативные материалы. < Span> Для конструкций быстрых прототипов точность мелких деталей не критична.