Sākums » Ekstrūdera tipi – Bowden vai Direct Drive?

Ekstrūdera tipi – Bowden vai Direct Drive?

Attēls no http://www.spiderbot.eu

Ekstrūders ir iekārta, kas nogādā 3D printera materiālu uz sprauslu. Tam ir motors, kurš griež, lētākajā variantā – vienu zobratu, dārgākājā – divus zobratus un stumj materiālu.

Bowden.

Visklasiskākais un plašāk sastopamais ir Bowden variants – motors un zobrati atsevišķi, kuri materiālu pa caurulīti nogādā uz sprauslu.

Plusi: Šāda sistēma ir viegla, kustības motoriem nav jākustina lieks smagums, un tas ļauj printēt ar lielāku ātrumu. Tā kā motori ireti kad ir pielāgoti darbam temperatūrās virs 60C, tad šis ir arī visbiežāk izmantotais risinājums slēgta tipa printeros, kuros iekšpusē temperatūra parasti ir augsta.
Mīnusi: Caurulītē, lai materiāls virzītos, tam ir atstāta vieta brīvkustībai. Lai sprauslai pārvietojoties pār vietām, kur nav jādrukā, netecētu ārā karstais materiāls, tas uz to brīdi tiek ievilkts atpakaļ (Retraction). Parasti ar Bowden iekārtu ievelk 4-6 mm gaaliņu. Ja ir lieli printeri, un caurulīte ir gara, tad šī ievilkšana var nedarboties korekti. Ar Bowden iekārtu arī ir grūtāk drukāt ar elastīgiem materiāliem – dažus var izdrukāt tikai lēnā režīmā, dažus lokanuma dēļ nevar izdrukāt vispār.

Direct Drive

Arvien biežāk sastopams kļūst Direct Drive mehānisms – motors un zobrati ir piestiprināti virs sprauslas un “pa tiešo” to sprauslā.

Plusi. Tā kā materiāla ceļš ir minimāls, tas ļauj ļoti precīzi regulēt padevi un ievilkšanu. Ja Bowden ekstrūderim materiālu pavelk atpakaļ 4-6mm, tad šādā variantā tas parasti ir 0.4-1mm. Šis variabts ir piemērots printeriem ar lielu printēšanas virsmu (lai nav jāizmanto gara pievades caurule), kā arī ļauj daudz vieglāk darboties ar elastīgiem materiāliem un drukāt tos lielākā ātrumā.
Mīnusi: Tā kā motors un zobratu mehānisms krietni palielina printera galvas bloka svaru, samazinās (salīdzinoši) drukas ātrums. Visjūtamāk tas ir maza izmēra printeros vai printējot objektus ar maziem attālumiem, jo galva nepaspēj ieskrieties, kad jau jābremzē. Ja printera kustība ir ar V veida profiliem un gumijas ritenīšiem, palielinās arī vibrācija, ja nav pareizi iestatīts ātrums. Kā jau rakstīts iepriekš, motora darbības temperatūras dēļ, netiek izmantos skģta tipa printeros.

Atdalīts motors.

Kompromisa variants – zobrati virs sprauslas un motors atsevišķi, motora piedziņu realizējot ar lokanu metāla pārvadu.

Lai arī teorijā šis variants ir vislabākais – gan novērš svara problēmas printera galvai, gan atrisina materiāla piegādi, tomēr plaša patēriņa (consumer) tipa produktos ir maz sastopams, galvenokārt motora pārvades mehānisma dēļ.

Piezīmes

Tā kā šī joma pastāvīgi attīstās, tad pamazām tiek atrasti risinājumi, kā apvienot labāko no abu tipu mehānismiem. Vaļējā tipa printeriem šāds risinājums ir “pankūkmotori” (pancake stepper motor) – plāni motori, kas sver daudz mazāk kā tradicionālie un var izgatavot vieglu direct drive komplektu. Jāpiebilst, ka izmaksā gan arī vairāk, kā standarta motori, tomēr – kā redzams, varianti ir.