Экструдер. Температурные испытания.

После удачных испытаний собрал полную версию экструдера:

Сверху вниз:
- Уголок - радиатор/крепление к платформе
- Фторопластовый теплоизолятор
- Стальная трубка-соединитель (у стали меньше теплопроводность)
- Теплоизоляционная шайба (уменьшает конвекционную передачу тепла)
- Блок нагревателя (пустое отверстие - для термодатчика)
- Теплоизоляционная шайба
- Стальная шайба
- Латунное сопло

В дальнейшем нагреватель будет обмотан фторопластовой лентой.


Из-за того что фторопласт работает на пределе своего температурного диапазона, он несколько размягчается. Соединительная трубка вкручивается во фторопласт примерно на 5мм. Если я правильно посчитал, то давление при экструзии достигает 50 атмосфер. Поэтому трубку может просто выдавит из теплоизолятора, сорвав резьбу. Второй недостаток это изменение геометрических размеров при нагревании и давлении. Для толщины печатного слоя около 0.2мм, изменение длины изолятора на 0.05 мм уже довольно критично.

Чтобы избежать этого используют дорогую и крепкую PEEK платмассу. Минус PEEK это повышенная теплопроводность по сравнению с фторопластом. Т.е. надо делать теплоизолятор длиннее и сильнее охлаждать верх. Также повышенная теплопроводность размывает переход от высокой температуры к низкой, а он должен быть как можно короче, иначе полумягкая пластмасса будет застывать где не надо и заклинивать систему. Обычно ставят даже вентилятор для охлаждения.
На ebay она стоит просто бешенно, местная фирма сказала, что спроса нет - не завозят.

Я сделал проще, оставил фторопласт и стянул винтами всю конструкцию. Правда из-за этого часть тепла через шайбу по винтам идет наверх. Пока поставил в качестве радиатора просто уголок.

Стендовые стрельбы испытания примерно на 240 градусах (ABS уже начинал закипать) показали, что нагрев верхушки около 50 градусов. Что вполне выдерживает подвижная платформа принтера из ABS. Если надо, можно будет изолировать радиатор фторопластовыми либо деревянными шайбами. Также можно будет увеличить радиатор.

Теперь дело за электроникой/программой.
Пока жду новые контролеры шаговиков (решил не потрошить ЧПУ станок),  попробую запустить управление нагревателем. Для чего надо спаять схему управления и портировать код с mbed на мою плату Mini-DK.

Extruder first test

Скомпилировав информацию от ведущих принтеростроителей, собрал экструдер из того что было под рукой.
Проверил на 240 градусах, сначала конечно подымило, пока краска с резистора не выгорела.
Потом понизил температуру до 200, давилось очень легко.
На 160 градусах давит, но нужно довольно большое усилие.
Хотя википедия сообщает "Its glass transition temperature is approximately 105 °C".
На видео 160 градусов.

Тесты осей принтера

Немножко тестов динамики осей.

Процесс сборки

 Ось X в сборе.

 Ось Y в сборе

Ось Z в процессе.

Ось Z в сборе.

"Нижняя кроватка" и ЧПУ

"Нижняя кроватка" - это нижняя часть платформы на которой происходит печать.
Платформа скользит по направляющим, тягает её ремень.




Ради развлечения использовал ЧПУ. Конечно времени ушло больше, чем если бы делал вручную :)

Отверстия крепления ремня сверлил на ЧПУ.
Чтобы ремень не проскальзывал, сделал углубления.
Сделал программу на 1 паз. И запускал 10 раз.



Программа примерно такая:
G0 Z-1 - поднять на -1 мм на максимальной скорости
X5 - перейти по Х в точку 5 мм
G1 F40  - переключить на точный режим с подачей 40мм/мин
Z1 - погрузить инструмент на 1 мм
X15 - подать вбок на 10 мм
G0 Z-1 - поднять
X5 - вернуться на начальную позицию.

Похожую программу сделал для сверления в несколько заходов, процесс запечатлел:

Extruder drive test

Kindle inside