WIE WIRD MIT ELASTISCHEN FILAMENTEN GEDRUCKT?

Zunächst gilt, wie schon immer: „Ein Seil kann man nicht schieben “, wenn wir uns mit dem 3D-Druck flexibler Materialien beschäftigen. In den meisten Fällen können flexible Materialien mit jedem 3D-Drucker verarbeitet werden, wenn man geduldig ist und nicht versucht, sehr schnell zu drucken, denn die Filamente benötigen eine sehr geringe Geschwindigkeit. In diesem Artikel werde ich versuchen, die Probleme so gut es geht zu erklären, Empfehlungen geben und erklären, wie man die Fallen vermeidet, damit man „das Seil schieben“ kann, in diesem Fall FILAFLEX (FFX), um bei akzeptablen Geschwindigkeiten eine gute Druckqualität zu erhalten.

WAS IST FILAFLEX?

Filaflex ist ein elastisches Polyurethan-Filament, gemischt mit verschiedenen Additiven, die zu 100 % in 3D-Druckern verarbeitet werden können. Filaflex hat atemberaubende elastische Eigenschaften und einen hohen Reibungskoeffizienten. Mit diesen hervorragenden Eigenschaften wird die Welt des 3D-Designs erheblich bereichert. In der Tat handelt es sich hier um ein sehr weiches Material mit großer Elastizität.

MEIN ERSTER 3D-DRUCK MIT FLEXIBLEM FILAMENT

Ich kenne dieses Gefühl, wenn man gerade seine erste Spule mit flexiblem Filament erhalten hat, sie in den Drucker einlegt, das Hotend erwärmt und die Drucktaste auslöst, so weit so gut. Bei meinem ersten Mal sah ich, dass sich das Filament im Hotend nicht richtig einfädeln konnte und dadurch einen Stau verursachte oder sich in der Riemenscheibe des Extruders und dem Lager verhedderte. Mein erster Gedanke war, dass ich Probleme bekommen würde, da der Abstand zwischen der Riemenscheibe des Extruders und dem Loch für den Eingang des Filaments etwa 10 mm betrug, ein sehr großer Abstand, der im Extruder Staus verursachen würde.

Wenn zwischen der Riemenscheibe des Extruders (geriffelte Riemenscheibe) und dem Loch für den Eingang des Hotends ein Zwischenraum besteht, kann sich das Filament in diesem Zwischenraum kräuseln. Nach dem Wickelvorgang werden wir nun nach einiger Zeit feststellen, dass das Filament sich vollständig im Extruder verwickelt hat, womit die Möglichkeit besteht, dass das Filament die Wagen x e verstopft und Schritte überspringt und das können wir überhaupt nicht gebrauchen.

Selbst ein kleines Loch kann zu Problemen führen:

LÖSUNG 1:

Bei der Gestaltung unseres Extruders darf kein Spalt zwischen den Antriebsscheiben und dem Eintrittsloch am Hotend bestehen, damit das Filament vollständig über die Scheiben und das Hotend geführt wird, um so Staus und ein Verheddern zu vermeiden. Auf dem Bild oben sehen Sie ein Beispiel hierfür.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, dies zu erreichen. In einigen Extrudern ist das sehr einfach, vor allem in REP-RAP-Druckern, in anderen kann es sich jedoch schwieriger gestalten.

1. Unterbringen eines kleinen Stützkeils zwischen den Scheiben des Extruders und dem Eintrittsloch des Filaments am Hotend.

Beispiele für die Stützen:

2. Drucken Sie sich einen neuen Extruder, der für elastische Filamente entwickelt wurde.

Es gibt viele Extruder-Upgrades, darunter auch die, die ich selbst in der  “Gyrobot’s Extruder Week”entwickelt habe: :

3. Erwerben Sie einen Standard-Extruder und heißem Ende, das flexible Filamente kompatibel ist, wie der Recreus Extruder, der flexible Druckgeschwindigkeiten von 120 mm / s Recreus Extruder V3 erreicht hat, einschließlich der besten Ergebnisse und Optimierung der Materialeigenschaften und -funktionen.

PROBLEM 2. REIBUNG

Eine exzessive Reibung im Filament ist der Hauptfeind des Drucks mit flexiblen Materialien, da dadurch ein höherer Druck auf die Riemenscheibe entsteht, was zu Problemen mit dem Filament-Vorschub führen kann. Eine zu hohe Reibung vor und nach dem Extruder kann zu Problemen führen, die ich nachstehend näher erläutern werde.

LÖSUNG 2:

VOR DEM EXTRUDER

Eine exzessive Reibung im Filament ist der Hauptfeind des Drucks mit flexiblen Materialien, da dadurch ein höherer Druck auf die Riemenscheibe entsteht, was zu Problemen mit dem Filament-Vorschub führen kann. Eine zu hohe Reibung vor und nach dem Extruder kann zu Problemen führen, die ich nachstehend näher erläutern werde.

NACH DEM EXTRUDER
  1. Der Abstand zwischen der Riemenscheibe des Motors und der Spitze des Hotends muss so gering wie möglich gehalten werden, um eine Kompression des Filaments und die sich daraus ergebende Erhöhung des Durchmessers im Zylinder zu vermeiden. Auf der anderen Seite ist ein gut gekühlter Schlauch aus PTFE in unserem Hotend sehr zu empfehlen. Extruder vom Typ Bowden sind die problematischsten, aus dem gleichen Grund, wie oben erläutert, dennoch können Sie ihn verwenden, Voraussetzung ist jedoch ein Vorschub-Schlauch aus PTFE.  Bei der Verwendung von Bowden-Extrudern ist die Verwendung von 3 mm-Filamenten ratsam, da diese uns eine stärkere Schubkraft geben, als die mit 1,75 mm.
  2. Führen Sie einen PTFE-Schlauch in den Lauf des Hotends ein

PROBLEM DER WÄRMEAUSDEHNUNG

Thermal Expansion Solution 

Der Teflon-Schlauch (PTFE) verringert die Reibung und dient der Wärmeisolierung, womit vermieden wird, dass sich das Filament ausdehnt, bevor es die Heizzone des Hotends erreicht.

Für die Bohrung des Laufs des Hotends ist keine Drehmaschine erforderlich, dafür reicht ein Standbohrer völlig aus.

Auf den folgenden Bildern sehen Sie, wie sich der Teflon-Schlauch bis zu den Riemenscheiben des Extruders erstreckt. Diese Lösung ist für den Drucker ORCA 0.43 Extruderderivate en Thingiverse.

Hinweis: Die Höchsttemperatur für den PTFE (Teflon)-Druck beträgt 265° C.

PROBLEM 3 INTERNER DRUCK IM HOTEND

Das letzte Thema, das es zu behandeln gilt, ist das des internen Drucks im Hotend, der auf die Düse zurückzuführen ist. Sobald die Probleme mit dem Extruder und dem Hotend gelöst sind, begegnen wir einem wichtigen Faktor, dem Durchmesser der Düse, (Nozzle), wenn wir eine Düse mit einem sehr kleinen Durchmesser verwenden, zum Beispiel 0,2 mm, erhöht sich der interne Druck im Hotend und wir können folglich nicht mit akzeptablen Geschwindigkeiten drucken.

LÖSUNG 3

Ich habe es mit Düsen von 0,2, 0,3, 0,4, 0,5 und 1 mm versucht und dabei hat sich herausgestellt, dass wir entsprechend der Erhöhung des Durchmessers die Druckgeschwindigkeit proportional erhöhen können. Die 1 mm-Düse kann Teile in hoher Qualität drucken, da wir auch weiter eine Layer-Höhe von 0,3 mm aufrechterhalten können, dabei muss jedoch berücksichtigt werden, dass komplizierte Blockränder einige Details verlieren, aber hinsichtlich der Auflösung in der Z-Achse bleibt eine sehr gute Qualität erhalten.  Sowohl die Düsen mit  0,4 als auch die mit 0,5 mm haben eine gutes Druck-/Geschwindigkeitsverhältnis wenn Sie jedoch gern experimentieren, eignet sich der  Quick-Fit Extruder Quick-Fit-Extruder von Richrap hevorragend für den schnellen Extruderwechsel für Drucker vom Typ Rep-Rap.

Ich habe auch einige  Quick-Fit compatible single and dual extruders in my range.

Sie können auch Druckprofile für CURA, SLICER, CRAFTWARE, KISSLICER UND SIMPLIFY3D vom Filaflex-Produktdatenblatt herunterladen.

Wenn Sie Ihren eigenen Drucker oder Produktionsdrucker bauen, dann denken Sie an die Kombination von Recreus Extruder und Hotend, die Anfang Dezember 2017 erscheinen wird. Es ist ein Plug-and-Play-Ansatz mit vielen Befestigungslöchern auf allen Seiten, so dass es sehr anpassungsfähig ist. Sie können dann mit PLA, Filaflex und ABS bei hohen Geschwindigkeiten drucken.

Artikel erstellt von Herrn  STEVE WOOD auch bekannt als  GYROBOT.

An dieser Stelle möchte ich mich bei Steve Wood für die Erstellung dieses hervorragenden Artikels bedanken und vor allem für unsere gute Zusammenarbeit und Freundschaft.

Ignacio Garcia 

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