В 3D-принтерах, использующих технологию печати методом послойного наложения (FDM) используется либо прямая экструзия, либо экструзия Боудена. И хотя основной принцип тот же — использование экструдера для проталкивания филамента через нагретое сопло — разница заключается в том, где находится этот экструдер.
В системе прямой экструзии экструдер устанавливается на печатающую головку и проталкивает филамент прямо в хотэнд. Между тем, система Боудена обычно установлена на раме принтера. Таким образом, филамент проходит через трубку из ПТФЭ от экструдера к печатающей головке.
Обе установки реализуют одну и ту же функцию, но есть некоторые различия. Давайте рассмотрим плюсы и минусы этих двух вариантов.
Прямая экструзия
При прямой экструзии экструдер проталкивает филамент прямо в сопло. Этот метод полезен по многим причинам, но он также имеет некоторые недостатки.
ПЛЮСЫ
Надежность: поскольку прямой экструдер установлен на печатающей головке, двигатель может легко проталкивать материал через сопло, что снижает количество проблем, связанных с экструзией.
Лучшее втягивание: поскольку экструдер находится близко к соплу, ему легче втягивать филамент.
Менее мощный двигатель: из-за небольшого расстояния между экструдером и соплом для проталкивания материала требуется меньший крутящий момент двигателя.
Количество материалов: хотя сейчас это уже не так актуально, как в первые дни проекта RepRap, прямой экструдер обычно считается более подходящим в случае работы с широким спектров материалов. Особенно это касается гибких и абразивных материалов.
МИНУСЫ
Вибрации: при установке экструдера на печатающую головку ее вес, очевидно, увеличивается. Этот дополнительный вес создает ограничения скорости, вызывая большие колебания, что может привести к снижению качества печати при перемещении по осям X и Y.
Трудоемкое обслуживание: в некоторых установках с прямой экструзией экструдер, установленный на печатающей головке, может создавать проблемы для доступа к определенным частям для обслуживания.
К популярным 3D-принтерам с прямой экструзией относятся Prusa i3 MK3S+, Anycubic Kobra и Creality CR-10 V3.
Экструдер Боудена
В отличие от прямой экструзии, в системе Боудена экструдер монтируется на раме принтера. Он проталкивает и вытягивает филамент через длинную трубку из ПТФЭ (называемую трубкой Боудена) в хотэнд. Естественно, у этой системы есть и плюсы, и минусы.
ПЛЮСЫ
Плавность движения: поскольку в системе Боудена экструдер установлен на раме принтера, а не на печатающей головке, на каретку приходится гораздо меньший вес. Меньший вес означает более быструю, тихую и качественную печать.
Большее пространство печати: хотя и не всегда (в зависимости от конструкции принтера), экструдер Боудена может позволить использовать каретку печатающей головки меньшего размера, что, в свою очередь, может позволить увеличить пространство печати.
МИНУСЫ
Более мощный двигатель: поскольку экструдер должен проталкивать и протягивать филамент через длинную трубку, между материалом и трубкой существует некоторое трение. Это трение требует большего крутящего момента для адекватного управления подачей.
Сложности с некоторыми материалами: некоторые гибкие и абразивные материалы могут легко застрять или изнашиваться в трубках Боудена, особенно в старых моделях принтеров.
В сериях Elegoo Neptune 2S, Prusa Mini+ и Creality Ender 3 используются экструдеры Боудена.
Заключение
Итак, какая система лучше? Это зависит от многих факторов. Прежде чем вы решите, какой тип экструзии использовать для вашего принтера, вы должны учитывать некоторые важные факторы.
Во-первых, это устойчивость рамы. Дельта-принтеры, например, не поддерживают использование прямых экструдеров. Однако, если у вас декартовый принтер или CoreXY, то здесь проблем нет.
Скорость также является решающим фактором. Если вашим приоритетом является быстрая и точная печать со стандартными материалами, установка экструдера Боудена будет оптимальна.
Наконец, материалы. Если вас интересуют гибкие или абразивные материалы, скорее всего, вам подойдет система прямой экструзии.
Спасибо за внимание!