Два месяца назад ко мне обратился представитель нашего
технологического института с предложением разработать опытный вариант принтера
с возможностью работы при температуре
экструдера на уровне 350-380С.
Такая температура необходима для
экструзии так называемых суперконструкционных пластиков, например, фортрона.
Такие пластики имеют очень интересные
характеристики и могут работать в совершенно ненормальных условиях, к тому же,
в линейке предлагаемых материалов присутствуют композитные материалы с
различными наполнителями.
Для проверки возможности работы
экструдера я решил переделать один из принтеров RobbyHobby.
Переделка заключалась в замене узла подачи прутка (CoolEnd) на редукторный вариант (наверняка повышенное усилие подачи прутка из
таких пластиков в экструдер не будет лишним) и в разработке и замене HotEnd-а высокотемпературной
цельнометаллической версией.
За основу конструкции было решено
взять трубочку из спецнержавейки Ф3х2
мм. Достать такую трубочку оказалось весьма непростым делом , и на её поиски я
потратил месяц , да и цена оказалась далеко не дружественной. Так или иначе, но
трубочку я достал и сделал 3 варианта HotEnd-ов.
Так как трубочка оказалась достаточно
нежной, ( и дорогой) для крепления сопла было решено применить цанговый зажим,
который эту трубочку не деформирует и обеспечивает возможность быстрой замены
сопла экструдера.
Крепление к радиатору было проверено
в двух версиях – цанга и запрессовка в радиатор.
Узел нагревателя использовал уже
готовый, предназначенный под резистор 5 ватт и термистор линейного типа.
Проверка на АВС показала
работоспособность устройства, устойчивость работы и малое подтекание пластика
из сопла. Зона плавления полностью совпадает с длиной сопла. Равновесная
температура составляет 280С без теплоизолятора, а при изоляции слоем
минеральной ваты экструдер легко прогревается до 320С. Большую температуру я не
разгонял, и даже ограничил её в прошивке этой величиной. Причина – жалко
терморезистор, не готов пруток из нового вида пластика , а для других
материалов типа капролона или нейлона такой величины вполне достаточно.
Экструзия лески для газонокосилки
происходит весьма устойчиво, слой получается тонким и ровным, но вот прилипание
к столу и деламинация изделия пока не дает возможности выполнить качественную
печать. Возможно, что причина в молекулярной ориентированности материала лески.
Так же, требуется подобрать тип покрытия рабочего стола. На следующей неделе я получу каптоновый скотч шириной 80
мм., и попробую печатать на нем. Надо
заметить, что нейлон весьма критичен к точности установки температуры
экструдера , даже при незначительном её
превышении он начинает вытекать каплями , а при недостаточной – плохо
свариваются слои изделия, так что это материал не для всех, а для упёртых в эту
тему.
В субботу из техноложки мне привезли
образец нейлонового прутка для проверки качества печати, посмотрим , как будет
проявляться деламинация и прилипание к столу у этого материала.
В любом случае, эта конструкция HotEnd-а показала свою функциональность и
работоспособность.
Дальнейшее совершенствование
конструкции и доведение температурных параметров до целевых ( рабочая
температура 380С) пока упирается в отсутствие необходимых элементов и
материалов.
Нужен картриджный нагреватель на 40 ватт, термопара типа «К»,
микросхема драйвера термопары (едут из Китая), алюминиевые заготовки для
нагревателя и радиатора и специальная трубочка из нержавейки с химически
полированной внутренней поверхностью.