Γιατί η αναβάθμιση σε εξωθητήρα Direct Drive συχνά οδηγεί σε κακή ποιότητα εκτύπωσης 3D;

Ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής είναι ένα εξελιγμένο μηχάνημα που λιώνει το πλαστικό σε πολύπλοκα τρισδιάστατα σχήματα. Η αναβάθμιση του ενός περιλαμβάνει την επεξεργασία πολύπλοκων συστημάτων κίνησης και περίτεχνα ηλεκτρονικά, με την πρόσθετη πολυπλοκότητα της τροποποίησης υλικολογισμικού.

Αυτό εξακολουθεί να μην έχει αποθαρρύνει έναν αυξανόμενο αριθμό ατρόμητων λάτρεις της 3D εκτύπωσης από το να αγοράσουν αρχικού επιπέδου 3D εκτυπωτές και να τους τροποποιήσουν σε ανταγωνιστικά ακριβά μοντέλα. Ένα από τα πιο δημοφιλή mods περιλαμβάνει την αναβάθμιση των stock extruder Bowden σε extruders direct drive.

Θα ήταν δίκαιο να υποθέσουμε ότι η αναβάθμιση της ίδιας της κεφαλής εκτύπωσης θα εγγυηθεί αρκετή βελτίωση για να δικαιολογήσει την ταλαιπωρία. Τι θα γινόταν όμως αν σας λέγαμε ότι αυτή η ακριβή αναβάθμιση συχνά μειώνει την ποιότητα εκτύπωσης;

Ταραγμένος? Διαβάστε παρακάτω για να μάθετε γιατί μια αναβάθμιση εξωθητήρα δεν είναι τόσο απλή όσο ακούγεται.

Μύθος: Οι εξωθητήρες Direct Drive βελτιώνουν την ποιότητα εκτύπωσης

Επισκεφτείτε οποιοδήποτε φόρουμ τρισδιάστατης εκτύπωσης και είναι βέβαιο ότι θα βρείτε μέλη που παραπονιούνται για κακή ποιότητα εκτύπωσης αμέσως μετά την αναβάθμιση σε εξωθητήρες απευθείας μετάδοσης κίνησης. Μπορεί να αποδώσετε ορισμένες από αυτές τις περιπτώσεις σε ελαττωματικά εξαρτήματα αναβάθμισης και ακατάλληλες πρακτικές εγκατάστασης, αλλά αυτά δεν είναι μεμονωμένα περιστατικά.

Στην πραγματικότητα, οι βετεράνοι της τρισδιάστατης εκτύπωσης γνωρίζουν ότι είναι πρακτικά αδύνατο ακόμη και οι ακριβοί εκτυπωτές να ταιριάζουν με την ποιότητα εκτύπωσης εκτός συσκευασίας των εκτυπωτών Creality Ender-3. Λοιπόν, τι συμβαίνει εδώ;

Αλλά πρώτα, ας κάνουμε ένα βήμα πίσω για να καταλάβουμε τι είναι οι εξωθητήρες άμεσης μετάδοσης κίνησης, πώς διαφέρουν από τους εξωθητήρες στοκ και γιατί θεωρούνται αξιόλογες αναβαθμίσεις.

Τι είναι οι εξωθητήρες Bowden;

Δημοφιλείς αρχικού επιπέδου τρισδιάστατοι εκτυπωτές, όπως ο Ender-3, αποστέλλονται με εξωθητήρες Bowden. Αυτό το σχέδιο κεφαλής εκτύπωσης διαχωρίζει φυσικά τον εξωθητήρα (που ωθεί το νήμα στο ακροφύσιο) από το συγκρότημα θερμού άκρου που αποτελείται από την ψύκτρα, το θερμικό σπάσιμο, το μπλοκ θερμαντήρα και το ακροφύσιο.

Αυτοί οι εξωθητήρες πήραν το όνομά τους από τον σημαντικά μακρύτερο σωλήνα Bowden (ή PTFE) που συνδέει τον εξωθητή με το συγκρότημα θερμού άκρου. Αυτό είναι ένα σχετικά απλό σχέδιο που είναι οικονομικά αποδοτικό. Αλλά η μεγαλύτερη διαδρομή νήματος ενός εξωθητήρα Bowden καθιστά επίσης σχεδόν αδύνατη την εκτύπωση εύκαμπτων νημάτων.

Ουσιαστικά προσπαθείτε να σπρώξετε ένα σχοινί κάτω από έναν εύκαμπτο σωλήνα σε εκείνο το σημείο. Και εκεί είναι που εμφανίζονται οι εξωθητήρες άμεσης μετάδοσης κίνησης.

Τι κάνει τους Direct Drive Extruders καλύτερους;

Αυτό το σχέδιο κεφαλής εκτύπωσης συνδυάζει το συγκρότημα εξωθητή και θερμού άκρου σε μια ενιαία μονάδα. Η ιδέα είναι να μειωθεί η διαδρομή του νήματος φέρνοντας τον εξωθητή όσο το δυνατόν πιο κοντά στο ακροφύσιο. Κάτι τέτοιο μειώνει σημαντικά το μήκος του νήματος που πρέπει να ωθηθεί προς τα κάτω στον σωλήνα PTFE. Αυτό σημαίνει επίσης ότι ένα μικρότερο τμήμα του νήματος πρέπει να πιέσει προς το ακροφύσιο για να δημιουργήσει πίεση εξώθησης.

Ένα μικρότερο τμήμα νήματος είναι εγγενώς πιο άκαμπτο και επομένως λιγότερο πιθανό να συσσωρευτεί και να φράξει στο δρόμο του προς το ακροφύσιο. Αυτό επιτρέπει στους εξωθητήρες απευθείας μετάδοσης κίνησης να εκτυπώνουν εύκαμπτα νήματα με ευκολία, ενώ παράλληλα μειώνει τις ρυθμίσεις απόστασης ανάσυρσης για κανονικά νήματα. Ένα μικρότερο τμήμα νήματος είναι επίσης πιο εύκολο να ελεγχθεί με ακρίβεια, γεγονός που μειώνει τα προβλήματα κορδονιών που είναι εμφανή στις περίπλοκες τρισδιάστατες εκτυπώσεις.

Αλλά είναι πραγματικά καλύτεροι;

Οι εξωθητήρες απευθείας μετάδοσης κίνησης κάνουν πράγματι την τρισδιάστατη εκτύπωση με εύκαμπτα νήματα παιχνιδάκι, αλλά ουσιαστικά Ωστόσο, όλοι παραπονιούνται για άσχημα προβλήματα με τις ζώνες Z μετά την αναβάθμιση από το Bowden σε απευθείας μετάδοση εξωθητήρες. Αυτά τα γκρεμλίν εκδηλώνονται ως άσχημες ζώνες που εκτείνονται κάθετα στην επιφάνεια εκτύπωσης και είναι ορατές κατά μήκος του άξονα Z του 3D εκτυπωτή.

Η σοβαρότητα της ζώνης μπορεί να διαφέρει από εκτυπωτή σε εκτυπωτή, αλλά εμφανίζεται απολύτως σε όλους τους εξωθητήρες άμεσης μετάδοσης κίνησης. Έχω χρησιμοποιήσει προσωπικά πέντε διαφορετικούς εξωθητήρες άμεσης μετάδοσης κίνησης, με κάθε εξωθητή να παρουσιάζει αυτό το πρόβλημα σε διάφορους βαθμούς.

Και δεν αντιμετωπίζουμε αυτά τα ζητήματα μόνο εγώ και μερικά στατιστικά στοιχεία.

The Issue #602 Wasteland

Οι ιδιοκτήτες των εκτυπωτών άμεσης κίνησης Prusa είχαν μια συλλογική κατάρρευση όταν συνειδητοποίησαν ότι τα ακριβά μηχανήματα τους δεν μπορούσαν να ταιριάξουν με την ποιότητα εκτύπωσης των πολύ φθηνότερων εκτυπωτών Ender-3. Αυτό που ξεκίνησε ως μια αναφορά σφάλματος που αναφέρονταν σε ασυνεπή εξώθηση νήματος, τελικά προέκυψε στο διαβόητο Τεύχος #602.

Ο Josef Prusa, ο ιδιοκτήτης και ιδρυτής της Prusa Research, απάντησε κινητοποιώντας τον στρατό των μηχανικών του για να εξετάσει το θέμα, αλλά το ζήτημα παραμένει άλυτο μέχρι σήμερα. Υπάρχει μια ολόκληρη κοινότητα Discord, μεταγλωττισμένη The 602 Wasteland, όπου οι λάτρεις των τρισδιάστατων εκτυπωτών όχι μόνο θρηνούν και αστειεύονται για το άλυτο φαινόμενο εξίσου, αλλά μερικοί κάνουν ακόμη και μια χαραμάδα στην επίλυση του προβλήματος.

Εν ολίγοις, οι χρήστες θα πρέπει να παραπονεθούν για αυτό το φαινόμενο μόλις οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές εξοπλισμένοι με εξωθητήρα άμεσης κίνησης φτάσουν σε μια αρκετά μεγάλη εγκατεστημένη βάση χρηστών. Οι κάτοχοι των εξαιρετικά δημοφιλών εκτυπωτών Voron DIY 3D (δείτε μας Voron οδηγός για αρχάριους) γνωρίζουν αυτό το φαινόμενο ως Τεύχος #6. Θα βρείτε άτομα που συγκαλύπτουν την ασυνέπεια της ενδεικτικής εξώθησης τραβώντας φωτογραφίες κάτω από ευνοϊκές συνθήκες φωτισμού, αλλά το πρόβλημα είναι ορατό μόλις οι τρισδιάστατες εκτυπώσεις τραβηχτούν κάτω από το κεφάλι φωτισμός.

Τι προκαλεί αυτά τα ζητήματα άμεσης διέλασης μονάδας δίσκου;

Μόλις λάβετε υπόψη τα προβλήματα ακατάλληλης συναρμολόγησης και συντονισμού, οι βασικές θεωρίες για τις ασυνεπείς η εξώθηση που σχετίζεται με τους εξωθητήρες απευθείας μετάδοσης κίνησης καταλήγει στον εξωθητή "Dual Drive" της Bondtech γρανάζια. Αυτά είναι τα ίδια ακριβώς γρανάζια γρανάζι ευθείας κοπής που βρίσκονται σχεδόν σε κάθε εξωθητήρα άμεσης μετάδοσης κίνησης που χρησιμοποιείται σε δημοφιλή σχέδια τρισδιάστατων εκτυπωτών από την Prusa και τη Voron.

Τρισδιάστατη εκτύπωση Οι YouTubers Design Prototype Test και η MihaiDesigns έχουν κάνει καταπληκτική δουλειά περιορίζοντας το πρόβλημα στα γρανάζια εξώθησης της Bondtech και στην πρώτη έρευνα αξίζει να το ελέγξετε. Και οι δύο χρήστες του YouTube έχουν προτείνει τη χρήση ελικοειδούς ή ψαροκόκαλου σχεδιασμού γραναζιών εξώθησης για την εξάλειψη του ασυνεπούς προβλήματος εξώθησης.

Μέχρι τη στιγμή που γράφεται αυτό το άρθρο, ούτε η Bondtech ούτε οποιοσδήποτε άλλος κατασκευαστής εξωθητών δεν έχει φέρει βελτιωμένο σχέδιο στην αγορά ακόμη.

Πώς έχουν ανοσία οι εξωθητές Bowden σε αυτά τα ζητήματα;

Θυμάστε πώς είχαμε απορρίψει τους εξωθητές Bowden παρουσιάζοντας πώς ο σχεδιασμός τροφοδοσίας νήματος τους ισοδυναμεί με ώθηση ενός σχοινιού κάτω από έναν εύκαμπτο σωλήνα; Λοιπόν, η ύπαρξη αυτού του βαθμού χαλάρωσης και η επακόλουθη καθυστέρηση στη συσσώρευση πίεσης στο ακροφύσιο, είναι τέλεια για την εξάλειψη των ασυνεπειών εξώθησης που προκύπτουν από την κακή σχεδίαση του γραναζιού εξώθησης απευθείας μετάδοσης κίνησης.

Οι ίδιες σχεδιαστικές ελλείψεις που εμποδίζουν τους εξωθητήρες Bowden να έχουν μικρότερες αποστάσεις ανάσυρσης—και ταχύτερο έλεγχο με μεγαλύτερη απόκριση πάνω από την πίεση στο ακροφύσιο—είναι επίσης χρήσιμο για να αποτρέψετε την εμφάνιση ασυνεπών τεχνουργημάτων εξώθησης στην πραγματική τρισδιάστατη εκτύπωση αντικείμενα.

Ρίξτε μια ματιά στην καθαρή τρισδιάστατη εκτύπωση (και την έλλειψη ζωνών Z σε αυτήν) που ελήφθη από τον απόθεμα εκτυπωτή μου Ender-3 που είναι εξοπλισμένος με τον εξωθητήρα Bowden, αν σας είναι δύσκολο να το πιστέψετε. Έχω χρησιμοποιήσει μισή ντουζίνα διαφορετικούς εξωθητήρες άμεσης μετάδοσης κίνησης από τότε, χωρίς ποτέ να μπορώ να επιτύχω αυτό το επίπεδο συνέπειας εξώθησης.

Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι ορισμένοι ιδιοκτήτες εκτυπωτών 3D Voron εξακολουθούν να ορκίζονται και χρησιμοποιούν εξωθητήρες Bowden για αυτόν ακριβώς τον λόγο. Ωστόσο, κάτι τέτοιο έχει μερικές επιφυλάξεις.

Πρέπει να "αναβαθμίσετε" σε εξωθητήρα Bowden;

Σίγουρα δεν θα πρέπει να το κάνετε εάν σκοπεύετε να εκτυπώσετε εύκαμπτα νήματα, τα οποία χρειάζονται οπωσδήποτε τη μικρότερη διαδρομή νήματος ενός εξωθητήρα άμεσης μετάδοσης κίνησης. Όσοι κατέχουν γρήγορους εκτυπωτές CoreXY είναι επίσης καλύτερα να μένουν με τους εξωθητήρες απευθείας μετάδοσης κίνησης.

Αυτό ισχύει ιδιαίτερα εάν δεν θέλουν να θυσιάσουν ούτε την ταχύτητα ούτε την προηγμένη λειτουργία προώθησης πίεσης. Είναι αδύνατο για τους εξωθητήρες Bowden να επιτύχουν προηγμένη ρύθμιση πίεσης ακροφυσίου σε γρήγορες ταχύτητες εκτύπωσης. Χρειάζεστε οπωσδήποτε έναν εξωθητήρα απευθείας μετάδοσης κίνησης για γρήγορη εκτύπωση με ενεργοποιημένη την προώθηση πίεσης.

Η ασυνέπεια της διέλασης που σχετίζεται με τους εξωθητήρες άμεσης μετάδοσης δεν είναι το τέλος του κόσμου. Η πρόσθετη εκτύπωση δεν υποτίθεται ότι είναι αισθητικά καθαρή στην αρχή, επομένως οι μικρές ζώνες Z είναι αποδεκτές.

Ωστόσο, εάν αντιμετωπίζετε κατάφωρες ασυνέπειες στην εξώθηση, καλύτερα να εξετάσετε άλλες πιθανές αιτίες, όπως η ρύθμιση της θερμότητας της κλίνης, η δέσμευση του άξονα Z και ο ρυθμός ροής του νήματος.

Ο εξωθητήρας κυκλοειδούς γραναζιού Prusa XL για τη διάσωση

Δεν αντιμετωπίζουν όλοι αυτό το πρόβλημα ξαπλωμένοι. Η Prusa Research έχει κάνει ριζικές αλλαγές στο νέο σχέδιο εξωθητήρα που χρησιμοποιείται στον επερχόμενο εκτυπωτή Prusa XL CoreXY, όπως συζητήθηκε λεπτομερώς στο το αστάρι μας στο Prusa XL. Πολλοί πιστεύουν ότι αυτό το σχέδιο θα μπορούσε να λύσει το ζήτημα #602 που συνεχίζει να μαστίζει τους υπάρχοντες εκτυπωτές άμεσης μονάδας Prusa.

Είναι λίγο νωρίς να ικανοποιήσουμε τις ελπίδες μας με το Prusa XL, αλλά σίγουρα ξεπερνάει τη συνέχιση της χρήσης των ίδιων γραναζιών εξώθησης απευθείας μετάδοσης κίνησης της Bondtech που υποψιαζόμαστε ότι προκαλούν τα προαναφερθέντα προβλήματα διέλασης.

Ζητήματα Direct Drive Extruder

Όπως έχουμε εξερευνήσει, ενώ οι εξωθητήρες απευθείας μετάδοσης κάνουν την τρισδιάστατη εκτύπωση με εύκαμπτα νήματα πολύ πιο εύκολη, η αναβάθμιση σε ένα από ένα Bowden μπορεί να οδηγήσει σε άσχημα προβλήματα με τις ζώνες Z.

Προσωπικά έχω συμβιβαστεί με τις μικρές ασυνέπειες της διέλασης που σχετίζονται με τους εξωθητήρες άμεσης μετάδοσης για να επωφεληθείτε από τα οφέλη της εκτύπωσης εύκαμπτων νημάτων, της έλλειψης χορδών και της δυνατότητας πραγματικά εκτύπωσης γρήγορα. Αυτό είναι ένα δίκαιο παζάρι.

Πώς να αναβαθμίσετε τον τρισδιάστατο εκτυπωτή Ender-3 και να διορθώσετε προβλήματα ασφάλειας

Το Ender-3 σας μπορεί να προσπαθεί να... να σε σκοτώσω; Μάθετε πώς να το κάνετε πιο ασφαλές και αξιόπιστο με αυτές τις έξυπνες αναβαθμίσεις.

Διαβάστε Επόμενο

Σχετικά με τον Συγγραφέα