Was sind die Teile, die ein Hotend ausmachen, und was tun sie?

Mein erster und einziger 3D-Drucker ist ein Printrbot Simple Metal mit einem Hotend, das keine seiner internen Teile freigibt. Für Anfänger einfach, nehme ich an: "Das Hotend ist die Röhre, die den Kunststoff erwärmt und auf dem Druckbett ablegt."

Aber ich habe versucht, mehr zu lernen, und viele Hotends dort draußen sehen nicht ganz so einfach aus. Mein Printrbot-Hotend ist wahrscheinlich auch nicht so einfach, wie es aussieht.

Was sind die Teile, die ein Hotend ausmachen, und was tun sie?

(PS: Dies ist eine allgemeine Frage, nicht speziell für die beiden obigen Beispiel-Hotends.)

Dies variiert je nach Hotend-Design. Im Folgenden finden Sie eine Liste der Komponenten, die Sie möglicherweise in einem typischen Hotend finden. Beachten Sie jedoch, dass unterschiedliche Designs diese Komponenten zu einem gewissen Grad integrieren können. Zum Beispiel sind bei dem J-Kopf der Heizblock, die Düse und der Hitzeschutz alle ein und dieselbe Komponente, während dies bei den E3D-Hotends alles separate Teile sind.

• Düse : Dies ist der Teil, an dem das Filament austritt. Es nimmt das geschmolzene Filament (typischerweise als Perle von 1,75 mm / 3 mm) auf und verjüngt sich auf die Düsengröße (typischerweise um 0,4 mm). Diese bestehen in der Regel aus Messing, da sie gut wärmeleitend sind. Messing ist jedoch nicht zum Bedrucken von abrasiven Materialien (z. B. im Dunkeln leuchtende und metallgefüllte Filamente) geeignet. Daher wird gelegentlich (gehärteter) Edelstahl verwendet.

• Heizblock : In der Regel aus Aluminium gefertigt, verbindet der Heizblock die Düse mit der Wärmepause und hält die Heizpatrone und den Thermistor.

• Heizelementkassette : Die meisten hotends verwenden , um eine keramische Heizpatronen, obwohl einige ältere Entwürfe Leistungswiderstände oder Nichromdrahtes verwenden. Diese Komponente ist, wie der Name schon sagt, für das Aufheizen des Hotends verantwortlich. Der Heizblock wird normalerweise um die Heizpatrone geklemmt, um einen guten Kontakt zu gewährleisten.

• Thermistor : Dieser Teil misst die Temperatur des Heizblocks. Es ist normalerweise eine kleine Glasperle mit zwei Drähten (die normalerweise mit Glasfasern oder Teflon isoliert sind). Für den Hochtemperaturdruck kann stattdessen ein Thermoelement verwendet werden.

• Hitzepause : Dies ist der Teil, wo heiß auf kalt trifft. Es hat normalerweise die Form eines dünnen Rohrs und ist wegen seiner geringen Wärmeleitfähigkeit aus rostfreiem Stahl gefertigt. Das Ziel ist im Allgemeinen, den Übergang so kurz wie möglich zu halten, damit sich möglichst wenig Filament in einem geschmolzenen Zustand befindet. Es verbindet den Wärmeblock mit dem Kühlkörper.

• Kühlkörper : der Zweck des Kühlkörpers ist die kalte Seite der Wärme Pause abzukühlen. Es wird normalerweise mit einem Lüfter gekühlt. Die meisten Kühlkörper haben auch eine standardmäßige Nuthalterung für die Montage an Ihrem Drucker. Der Kühlkörper hat normalerweise Rillen, um seine Oberfläche und Kühlleistung zu erhöhen.

• Teflon-Liner : Einige Hotends verfügen über einen PTFE-Liner, der das Filament durch die Wärmepause in die Düse leitet. Dies erleichtert das Drucken von PLA, begrenzt jedoch im Vergleich zu einem Ganzmetall-Hotend die Temperaturen, bei denen Sie drucken können (was das Drucken von PETG erschwert und das Drucken von Polycarbonat unmöglich macht).

Das von Ihnen erwähnte Ubis-Hotend ist etwas einfacher als dieses und verwendet einfach einen großen Teil PEEK anstelle der Wärmepause / des Kühlkörpers. PEEK hat eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit und daher ist eine passive Kühlung ausreichend. PEEK begrenzt jedoch die Temperaturen, bei denen Sie drucken können.

In der folgenden Abbildung sind diese Komponenten an einem E3D V6-Hotend dargestellt:

Beachten Sie, dass in diesem Bild der Teflon-Liner nur in den Kühlkörper und nicht in die Wärmepause oder den Wärmeblock hineinragt. Dies bedeutet, dass die Maximaltemperatur nicht durch den Teflon begrenzt wird. Wenn sie jedoch vollständig eingehalten wird (wie dies beispielsweise beim Lite6 der Fall ist), ist dies der Fall.

Bild links

Dieses Hotend besteht aus PEEK-Kunststoff (beige). Es kann bei Temperaturen bis zu 250 ° C arbeiten. Da es auch ein guter Wärmeisolator ist, muss es keinen Lüfter haben. Der rote Teil auf diesem Bild ist nur eine Abdeckung (Isolator) der Heizung, die die Düse (gold) aufheizt. Schwarz sind nur Drähte und Stecker.

Bild rechts

Dieses Hotend ist aus Metall und benötigt zwei Dinge - einen Lüfter und eine Wärmesperre. Beginnend von links werden die roten Drähte mit dem (silbernen) Block verbunden, der die Heizung selbst ist. Zwischen dem Block und diesem runden silbernen Teil (der ein Kühlkörper ist) befindet sich eine Wärmesperre (dünnes Rohr mit schlechtem Wärmeleiter). Der Kühlkörper hat einen Kunststofftrichter (blau), der den Luftstrom vom Lüfter (schwarz) durch den Kühlkörper leitet.