ホットエンドを構成する部品とは何ですか?


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私の最初で唯一の3DプリンターはPrintrbot Simple Metalです。これは、内部パーツを一切公開しないホットエンドを備えています。初心者にとっては、「ホットエンドは、プラスチックを加熱してプリントベッドに置くチューブです」と思います。

Printrbot Simple Metalホットエンド より複雑に見えるホットエンド

しかし、私はもっと多くのことを学ぼうとしており、そこにある多くのホットエンドはそれほど単純に見えません。私のPrintrbotホットエンドは、おそらく見た目ほど単純ではありません。

ホットエンドを構成する部品とは何ですか?

(PS:これは一般的な質問であり、特に上記の2つのホットエンドの例に関するものではありません。)

回答:


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これは、ホットエンドの設計によって異なります。以下は、一般的なホットエンドで見つかる可能性のあるコンポーネントのリストですが、異なる設計ではこれらのコンポーネントがある程度統合される可能性があることに注意してください。たとえば、Jヘッドではヒートブロック、ノズル、ヒートブレイクはすべて1つの同じコンポーネントですが、E3Dホットエンドではこれらはすべて別個の部品です。

  • ノズル:これはフィラメントが出る部分です。溶融フィラメント(通常は1.75mm / 3mmのビーズ)を取り込み、ノズルサイズ(通常は約0.4mm)まで先細りになります。これらは通常、良好な熱伝導性のために真鍮で作られていますが、真鍮は研磨材(暗闇でのグローや金属充填フィラメントなど)の印刷には適していないため、時々(硬化)ステンレス鋼が使用されます。

  • ヒーターブロック:通常、アルミニウム製で、ヒーターブロックはノズルを熱遮断部に接続し、ヒーターカートリッジとサーミスターを保持します。

  • ヒーターカートリッジ:ほとんどのホットエンドはセラミックヒーターカートリッジを使用しますが、一部の古い設計では電力抵抗器またはニクロム線を使用しています。このコンポーネントは、名前が示すように、ホットエンドを加熱する役割を果たします。ヒートブロックは、通常、ヒーターカートリッジの周囲を固定して、良好な接触を提供します。

  • サーミスタ:この部分は、ヒートブロックの温度を感知します。通常、2つのワイヤが接続された小さなガラスビーズです(通常、ガラス繊維またはテフロンで絶縁されています)。高温印刷には、代わりに熱電対を使用できます。

  • ヒートブレイク:これは、暑さと寒さが出会う部分です。通常、細いチューブの形を取り、熱伝導率が低いためにステンレス鋼で作られています。目標は一般に、フィラメントができる限り溶融状態にならないように、移行をできるだけ短くすることです。ヒートブロックをヒートシンクに接続します。

  • ヒートシンクヒートシンクの目的は、ヒートブレイクの低温側を冷却することです。通常、ファンで冷却されます。ほとんどのヒートシンクには、プリンタに取り付けるための標準的な溝付きマウントもあります。ヒートシンクには、通常、表面積と冷却能力を高めるための溝があります。

  • テフロンライナー:一部のホットエンドには、フィラメントを熱ブレークを通してノズルに導くPTFEライナーがあります。これにより、PLAの印刷が簡単になりますが、オールメタルホットエンドと比較して、印刷できる温度が制限されます(PETGの印刷が難しくなり、ポリカーボネートの印刷が不可能になります)。

あなたが述べたubisホットエンドはこれよりも少し単純で、単にヒートブレーク/シンクの代わりにPEEKの大きな塊を使用します。PEEKの熱伝導率は非常に低いため、受動冷却で十分です。ただし、PEEKは印刷できる温度を制限します。

E3D V6ホットエンドでこれらのコンポーネントの概要を説明する図を次に示します。

ここに画像の説明を入力してください

この画像では、テフロンライナーはヒートシンクにのみ入り、ヒートブレイクやブロックには入りません。これは、最高温度がテフロンによって制限されていないことを意味しますが、もしそれがずっと入っていたら(たとえば、Lite6の場合のように)そうなります。


優秀な。ありがとう!回答をさらに改善したい場合は、言及する特定のホットエンドブランドへのリンクを含めることができます(さらに明確にすると思われる場合は追加の画像)。
mhelvens

私は最近、古いUbisホットエンドからE3D-v6に切り替えました。マイナーアダプターのみでPrintrbot Simple Metalにマウントでき、非常にうまく機能しています。+++ PS:痛みを伴う経験から、熱破壊が非常に壊れやすいことを学びました... 2回。初めて、アセンブリを締めすぎて、熱破壊がバラバラになりました。2回目は、ヒーターブロックがプリンターフレームを押しながらZ軸に戻り、熱破壊が形を崩しました。警告:E3D-v6のヒーターブロックは、Printrbot Simple Metalに取り付けたときに前方を向くようにしてください!
mhelvens

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@MarcusAdamsデフォルトはアルミニウムです。これについて私が見つけた最も速い参考文献は、E3Dによるこのページで、アップグレードされた銅製ヒーターブロックを提供します。
トムヴァンデルザンデン

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左の写真

このホットエンドは、PEEKプラスチック(ベージュ)で作られています。250℃までの温度で動作します。断熱材としても優れているため、冷却ファンは必要ありません。この写真の赤い部分は、ノズル(金)を加熱するヒーターのカバー(絶縁体)です。黒は単なるワイヤとコネクタです。

右の写真

このホットエンドは金属であるため、冷却ファンと熱障壁という2つのことが必要です。左から始まります-赤い線は、ヒーター自体である(銀)ブロックに接続されています。ブロックとこの丸い銀色の部分(ヒートシンク)の間には、熱障壁(熱伝導率の低い細いパイプ)があります。ヒートシンクには、ファン(黒)からヒートシンクへの空気の流れを誘導するプラスチックの漏斗(青)があります。


ありがとう!しかし、この答えは少し具体的すぎます。私の質問は一般的なもので、この2つの写真のみを例として使用することになっています。
mhelvens

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間違いなくトムの答えは究極です:)
ダースピクセル
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