Extruderul este o componentă esențială din structura unei imprimante 3D, având un rol central în aplicarea materiilor prime utilizate pe suprafața de lucru. Descoperă alături de noi care sunt principalele funcții ale acestuia în procesul de printare tridimensională. Întâi de toate însă află:

Ce este un extruder?

Extruderul este un ansamblu din structura unei imprimante 3D care permite ejectarea materialului utilizat (în formă lichidă sau semilichidă) în straturi pe suprafața de printare a dispozitivului respectiv. În anumite cazuri, un extruder poate servi exclusiv ca agent de lipire pentru solidificarea anumitor materiale sub formă de pulbere.

Extruder pe imprimante 3D FDM / FFF

Modelele cu extruder utilizează tehnologii de modelare variate. Atât imprimantele 3D FDM (Fused Deposition Modeling) cât și cele FFF (Fused Filament Fabrication) includ în structura ansamblului această componentă.

În cadrul procesului, extruderul lichefiază filamentul utilizat și îl depune pe suprafața de imprimare în straturi succesive. Capul de imprimare include mai multe componente esențiale printre care un motor (în partea superioară) și o duză (în partea inferioară) pentru extrudarea materialului plastic.

Există imprimante 3D FDM/FFF prevăzute chiar și cu două extrudere, caracteristică a produsului care asigură modelări tridimensionale în mai multe culori. Un ansamblu de două extrudere mai asigură și extrudarea materialelor de suport, simplu de îndepărtat ulterior cu ajutorul unui solvent.

Extruder pentru imprimante 3D: Cold End și Hot End

Analizând structura unui extruder, acesta se poate împărți în două zone distincte:

Cold End

Cold End-ul se află în partea superioară și are rol în ghidarea filamentului de plastic spre zona de topire. Aici se află motorul și angrenajul unei imprimante 3D cu rol în manipularea materiei prime, însă acest proces nu implică utilizarea temperaturilor de încălzire. Mișcarea se realizează prin sisteme compuse din roți zimțate, șuruburi și alte elemente structurale.

Hot End

Hot End-ul se află în partea inferioară, fiind zona în cadrul căreia filamentul trece de la starea solidă la cea lichidă, sub acțiunea anumitor valori termice. Extrudarea efectivă a materialului pe suprafața de printare se realizează cu ajutorul unei duze. De obicei, dimensiunile acestora sunt standard (0.4mm), dar sunt disponibile online și alte modele, în funcție de necesitate. 

Extruder direct sau Bowden?

Alegerea corectă a unui extruder trebuie raportată la tipul de imprimantă 3D cu care lucrezi, materialele implicate în proces, viteza de lucru și precizia pe care ți-o dorești. Există două modele de extruder distincte pe care le analizăm împreună chiar acum:

Extruder direct

Un astfel de model se atașează direct de Hot End. Angrenajul pentru propulsarea filamentului utilizează un motor pas cu pas (curent continuu). Distanța pe care o parcurge filamentul până la zona de topire/extrudare este mai scurtă, de aceea, extruderele directe sunt ideale pentru a imprima 3D materiale flexibile, comparativ cu cele de tip Bowden.

AVANTAJE EXTRUDER DIRECT

• extrudare fiabilă - fiind atașat direct de Hot End, motorul împinge cu mai multă simplitate filamentul prin duză, ceea ce asigură mai puține probleme la extrudare.
• retracție mai bună - fiind mult mai aproape de duză, extruderul direct poate retrage mai ușor filamentul.
• economie de resurse - datorită distanței scurte dintre extruder și duză, este necesar un cuplu mai mic al motorului pentru a împinge filamentul.
• gamă variată de filamente - un astfel de extruder este compatibil cu o gama variată de filamente, mai ales de tipul celor flexibile sau abrazive.

DEZAVANTAJE EXTRUDER DIRECT

• vibrații puternice - pentru că este atașat direct de capul pentru imprimare 3D, vorbim despre o valoare adăugată a greutății care cauzează mai multe vibrații la extrudare, dar și o posibilă scădere a precizie de lucru, pe axele X și Y.
• întreținere complicată - în cazul anumitor configurații care permit acest tip de extrudare, montarea direct pe Hot-End poate complica accesul la anumite componente, pentru întreținerea lor.

Extruder Bowden

Extruderul Bowden (sau extruder la distanță, așa cum mai este numit) se conectează la Hot End printr-un tub amplasat pe cadrul dispozitivului. Comparativ cu celălalt exemplu, distanța dintre extruder și duză este mai mare. 

AVANTAJE EXTRUDER BOWDEN

• fiabilitate ridicată - fiind montat pe cadrul imprimantei 3D, extruderul Bowden asigură o greutate mult mai redusă, cu impact mai mic asupra extrudării materialului; astfel, mișcările capului de printare ating niveluri ale calității mai ridicate și sunt mai rapide.
• compatibilitate cu filamente dure - spre deosebire de extruderul direct, cel de tip Bowden lucrează foarte bine și rapid cu materiale care nu sunt la fel de flexibile.

DEZAVANTAJE EXTRUDER BOWDEN

• consum de resurse mai mare - deoarece extruderul împinge filamentul printr-un tub, se produce astfel pe acest traseu o anumită frecare între material și suprafața zonei de tranzit; de aceea, este necesar un cuplu mai mare pentru a gestiona această situație.
• complicații cu anumite materiale - unele filamente flexibile sau abrazive se pot prinde cu ușurință de tubul extruderului Bowden.

În concluzie, extruderul influențează într-un mod semnificativ procesul de printare 3D, de aceea, alegerea unei astfel de imprimante trebuie să se raporteze la acest aspect. Așadar, asigură-te că achiziționezi un model de pe site ce își poate dovedi utilitatea în domeniul tău - viteză de lucru foarte bună, compatibilitate cu materialul, rezultate conforme cu așteptările etc 

Dacă îți dorești să afli mai multe detalii despre alegerea unei imprimante cu un extruder potrivit nevoilor tale, cere-ne sfatul oricând dorești. Suntem bucuroși să îți oferim recomandările de care ai nevoie, alături de alte informații utile pentru tine.

Ne pregătim pentru lansarea serviciului de printare 3D cu acoperire națională, așadar, revino cu încredere blogul nostru pentru a fi la curent cu ultimele noutăți 3D In The Box!