เครื่องพิมพ์ 3 มิติเครื่องแรกและรุ่นเดียวของฉันคือ Printrbot Simple Metal ซึ่งมี hotend ที่ไม่เปิดเผยชิ้นส่วนภายในใด ๆ ง่ายสำหรับผู้เริ่มต้นฉันคิดว่า: "hotend คือหลอดที่ทำให้พลาสติกร้อนขึ้นแล้ววางลงบนเตียงพิมพ์"
แต่ฉันพยายามที่จะเรียนรู้มากขึ้นและผู้ที่มีความสนใจจำนวนมากในนั้นก็ไม่ได้ดูเรียบง่าย Printrbot hotend ของฉันอาจไม่ง่ายอย่างที่คิด
ชิ้นส่วนใดที่ประกอบขึ้นเป็น hotend และพวกเขาทำอะไร
(PS: นี่เป็นคำถามทั่วไปไม่ใช่เฉพาะเกี่ยวกับสองตัวอย่าง hotends ด้านบน)
คำตอบ:
สิ่งนี้แตกต่างกันไปตามการออกแบบที่ร้อนแรง ต่อไปนี้เป็นรายการของส่วนประกอบที่คุณอาจพบใน hotend ปกติ แต่โปรดทราบว่าการออกแบบที่แตกต่างกันอาจรวมองค์ประกอบเหล่านี้ในระดับหนึ่ง ตัวอย่างเช่นบน J-head แผงระบายความร้อนหัวฉีดและฮีทเบรกเป็นส่วนประกอบเดียวและส่วนเดียวกันในขณะที่ E3D hotends ชิ้นส่วนเหล่านี้แยกจากกันทั้งหมด
Nozzle : นี่คือส่วนที่ใยออกมา ใช้ในเส้นใยที่หลอมเหลว (โดยทั่วไปจะเป็นลูกปัดขนาด 1.75 มม. / 3 มม.) และลดขนาดลงจนถึงขนาดหัวฉีด (โดยทั่วไปประมาณ 0.4 มม.) โดยทั่วไปจะทำจากทองเหลืองสำหรับการนำความร้อนที่ดี แต่ทองเหลืองไม่เหมาะสำหรับการพิมพ์วัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (เช่นการเรืองแสงในเส้นใยที่มืดและที่เต็มไปด้วยโลหะ) ดังนั้นบางครั้งจึงใช้เหล็กกล้าไร้สนิม (ชุบแข็ง)
ฮีตเตอร์บล็อก : โดยปกติแล้วจะทำจากอลูมิเนียมส่วนฮีตเตอร์บล็อกจะรวมหัวฉีดเข้ากับตัวแบ่งความร้อนและเก็บคาร์ทริดจ์ตัวทำความร้อนและเทอร์มิสเตอร์
เครื่องทำความร้อนตลับ : hotends ส่วนใหญ่ใช้ตลับเครื่องทำความร้อนเซรามิกแม้ว่าบางการออกแบบที่เก่ากว่าใช้ตัวต้านทานพลังงานหรือลวดนิโคร ส่วนนี้เป็นชื่อแนะนำรับผิดชอบในการทำความร้อนขึ้น hotend บล็อกความร้อนมักจะยึดรอบตลับหมึกเครื่องทำความร้อนเพื่อให้การติดต่อที่ดี
เทอร์มิสเตอร์ : ส่วนนี้จะตรวจจับอุณหภูมิของแผงระบายความร้อน มันมักจะเป็นลูกปัดแก้วขนาดเล็กที่มีสองสายติด (ซึ่งโดยทั่วไปจะมีฉนวนใยแก้วหรือเทฟลอน) สำหรับการพิมพ์ที่อุณหภูมิสูงอาจใช้เทอร์โมคับเปิลแทน
หยุดความร้อน : นี่คือส่วนที่ความร้อนและความเย็น มักจะใช้รูปแบบของหลอดบาง ๆ และทำจากสแตนเลสสำหรับการนำความร้อนต่ำ เป้าหมายคือการเปลี่ยนให้สั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้เพื่อให้ไส้หลอดอยู่ในสถานะหลอมเหลวที่สุด มันเชื่อมต่อแผงระบายความร้อนกับแผงระบายความร้อน
ชุดระบายความร้อน : วัตถุประสงค์ของการระบายความร้อนเป็นเย็นลงด้านเย็นของการแบ่งความร้อน โดยทั่วไปแล้วจะมีพัดลมระบายความร้อนด้วย แผงระบายความร้อนส่วนใหญ่มีร่องยึดแบบมาตรฐานสำหรับการติดตั้งเข้ากับเครื่องพิมพ์ของคุณ แผงระบายความร้อนมักจะมีร่องเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวและความสามารถในการระบายความร้อน
ถุงเทฟลอน : hotends บางแห่งมีแผ่นซับ PTFE ที่จะนำเส้นใยผ่านความร้อนที่แตกเข้าไปในหัวฉีด สิ่งนี้ทำให้การพิมพ์ PLA ง่ายขึ้น แต่เมื่อเปรียบเทียบกับ hotend ของโลหะทั้งหมดจะ จำกัด อุณหภูมิที่คุณสามารถพิมพ์ได้ (ทำให้พิมพ์ PETG ได้ยากและไม่สามารถพิมพ์โพลีคาร์บอเนตได้)
Hotub ของยูบีเอสที่คุณพูดถึงนั้นเรียบง่ายกว่านี้เล็กน้อยและใช้ PEEK ก้อนใหญ่แทนการพักร้อน / อ่างล้างจาน PEEK มีค่าการนำความร้อนต่ำมากดังนั้นการระบายความร้อนแบบพาสซีฟจึงเพียงพอ อย่างไรก็ตาม PEEK จำกัด อุณหภูมิที่คุณสามารถพิมพ์ได้
นี่คือภาพประกอบที่สรุปองค์ประกอบเหล่านี้ใน Eendendend E3D V6:
โปรดทราบว่าในภาพนี้แผ่นรองเทฟลอนจะเข้าสู่แผงระบายความร้อนเท่านั้นและไม่เข้าไปในตัวแยกความร้อนหรือบล็อก นี่หมายความว่าอุณหภูมิสูงสุดไม่ได้ถูก จำกัด โดยเทฟลอน แต่ถ้ามันไปตลอดทาง (เช่นในกรณีของ Lite6) มันก็จะเป็นเช่นนั้น
ภาพด้านซ้าย
hotend นี้ทำจากพลาสติก PEEK (สีเบจ) สามารถทำงานในอุณหภูมิสูงถึง 250C เนื่องจากเป็นฉนวนความร้อนที่ดีจึงไม่จำเป็นต้องมีพัดลมระบายความร้อน ส่วนสีแดงของภาพนี้เป็นเพียงส่วนหุ้ม (ฉนวน) ของตัวทำความร้อนซึ่งตัวหัวต่อความร้อน (ทอง) สีดำเป็นเพียงสายไฟและขั้วต่อ
ภาพด้านขวา
Hotend นี้เป็นโลหะดังนั้นจึงต้องการสองสิ่ง - พัดลมระบายความร้อนและแผงระบายความร้อน เริ่มต้นจากสายซ้าย - แดงเชื่อมต่อกับบล็อก (เงิน) ซึ่งเป็นตัวทำความร้อน ระหว่างบล็อกและส่วนสีเงินรอบนี้ (ซึ่งเป็นฮีทซิงค์) มีสิ่งกีดขวางความร้อน (ท่อบาง ๆ ซึ่งเป็นตัวนำความร้อนไม่ดี) ฮีทซิงค์มีช่องทางพลาสติก (สีน้ำเงิน) ซึ่งควบคุมการไหลของอากาศจากพัดลม (สีดำ) ผ่านฮีทซิงค์