معرفی انواع اکسترودر در پرینترهای سه بعدی

اکسترودر در پرینترهای سه بعدی از مهم‌ترین اجزای دستگاه پرینتر سه بعدی است. اکسترودر در پرینترهای سه بعدی وظایفی چون فرستادن فیلامنت به نازل، تغییر شکل دادن به فیلامنت از جامد به نیمه جامد و کنترل دمای ماده اولیه پرینتر سه بعدی ( فیلامنت) را بر عهده دارد. که اگر این وظایف به درستی انجام شوند محصولات تولیدی می‌توانند بسیار با کیفیت و با دوام ساخته شوند.

اکسترودر در میان تولیدکنندگان پرینترهای سه بعدی به عنوان هسته اصلی و قلب پرینتر سه بعدی شناخته می‌شود. که این هسته اصلی از 3 جز مهم با نام‌های درایو اکستروژن، کلداند و هات اند با هدف خاصی تشکیل شده است. در قسمت ذیل با 3 جز اکسترودر در پرینترهای سه بعدی برای انجام فرآیند جذاب چاپ سه بعدی آشنا خواهید شد.

1- درایو اکستروژن

وظیفه این بخش از اکسترودر این است که فیلامنت‌ها را به سمت بخش هات‌اند هدایت کند و در حین فرآیند هدایت، کنترل هم انجام شود. فیلامنت‌ها برای به حرکت درآمدن نیاز به نیروی زیادی دارند بنابراین درایو اکستروژن این کار را با کمک موتور استپر که چرخ‌دهنده‌هایی دارد انجام می‌دهد لازم بذکر است که بگوییم فیلامنت‌ها تا زمانی که سرد نشوند توسط چرخ دهنده‌های موتور استپر به حرکت در نمی‌آیند.

2- هات‌اند

بخش هات‌اند در اکسترودر که به انتهای داغ شناخته می‌شود، بخشی است که در آن فیلامنت‌ها از جامد به نیمه جامد تغییر شکل می‌دهند و از طریق نازل بر روی صفحه اصلی پرینت می‌شوند.

3-کلداند

قسمت بالای اکسترودر که به انتهای سرد شناخته می‌شود کلداند نام دارد. این قسمت محل ورود اولیه فیلامنت به اکسترودر پرینتر است یعنی بعد از ورود به این قسمت وارد بخش هات‌اند می‌شود.

نازل چیست؟

یکی از شگفت‌انگیز‌ترین اجزای پرینترهای سه بعدی نازل‌ها هستند. نازل‌ها به قطعه‌هایی گفته می‌شوند که برروی هات‌اند سوار می‌شوند و مواد مذاب فیلامنت توسط نازل ها با خروجی ریز به روی صفحه اصلی پرینترهای سه بعدی ریخته می‌شوند و قطعه‌ای سه بعدی را تولید می‌کنند. جنس و اندازه نازل‌ها متفاوت است اما اندازه قطر نازل ها بین بازه 0.2 تا 1 میلی متر در حال تغییر است و هرچه قطر پایین تر باشد کیفیت و دوام قطعه پرینت سه بعدی شده، بیشتر است.

تمامی نازل ها در بازار از جنس فولاد برنج و سنگ های قیمتی هستند که با توجه به قیمت و راحتی در استفاده کاربرد دارند.

انواع اکسترودر در پرینترهای سه بعدی

اکسترودرهای نوع Bowden

این نوع از اکسترودرها در برخی از چاپگرهای سه بعدی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. اکسترودرهای نوع Bowden به شکل دو قسمتی هستند. بخش موتور تزریق و چرخدنده‌ها معمولا در گوشه‌ای از دستگاه نصب می‌شود و فیلامنت را از طریق یک رابط تفلونی سوراخ‌دار به سمت نازل هدایت می‌کند. به عبارتی در این نوع از اکسترودرها، موتور تزریق از بخش نازل مجزاست و فیلامنت مسیری نسبتا طولانی را طی می‌کند تا به نازل برسد.

با توجه به اهمیت اکسترودر در پرینترهای سه بعدی و به خصوص اثر آن در کیفیت چاپ، می‌‌توان گفت نوع اکسترودر نیز بسیار حائز اهمیت است. اکسترودرهای نوع Bowden به دلیل تحمیل وزن پایین در قسمت متحرک (نازل)، امکان حرکت دستگاه با سرعت‌های بالا را فراهم می‌آورند.

اما جدا بودن موتور از نازل باعث می‌شود کیفیت چاپ کمی افت کند و تنظیمات مربوط به جیکدگیری دستگاه کمی سخت شود.

اکسترودرهای نوع Direct Drive

این نوع اکسترودر در پرینترهای سه بعدی به دلیل ارتباط مستقیم بین موتور و هات اند، کیفیت بالاتری را در چاپ به همراه دارد و از این جهت طرفداران زیادی را به همراه داشته است.

برخی از برندهای معروف اکسترودر

1-BONDTECH EXTRUDER

در میان تمامی اکسترودر های موجود در بازار اکسترودر BONDTECH که توسط شرکت Bondtech طراحی و تولید می‌شود به عنوان بهترین آن ها شناخته می‌شود. همانطور که گفته شد در فرآیند پرینت سه بعدی وظیفه اکسترودر در هدایت،کنترل و نگه داشتن فیلامنت است این نوع اکسترودر با دارا بودن سیستم دنده ای فیلامنت ها را با نیروی خوبی از دو طرف گرفته و با نیروی خوبی به سمت بقیه اجزل هدایت می کند. وجه تمایز این اکسترودر از دیگر اکسترودر ها این است که برای اینکه فرآیند کنترل و هدایت فیلامنت در بهترین سطح خوب بودن انجام شود از دو عدد فیدر (feeder) به جای بلبرینگ هرزگرد استفاده می‌کند.

2- FLEXION

دومین اکسترودر که قرار است به شما عزیزان علاقه مند معرفی کنم اکسترودر FLEXION است که توسط تیم مهندسی NinjaFlex طراحی و تولید شده است. از مهم‌ترین ویژگی های این اکسترودر انعطاف پذیری، وزن پایین و دارای قلم پاک کننده بودن میباشد. این شرکت موفق در کنار اکسترودر، هات اند با سیستم خنک کننده عالی تا دمای فیلامنت از حد مجاز به بالاتر و پایین تر نرود، هم تولید می کند

3- PROMETHEUS V2 HOT END

این نوع از اکسترودرها به دلیل نصب سخت بر روی پرینترهای سه بعدی خواهان کمتری نسبت به دیگر اکسترودرها دارند اما لازم بذکر است که بگوییم در میان انواع اکسترودر در پرینترهای سه بعدی این قطعه بسیار مطمیئ شناخته شده و در چاپگر سه بعدی معروف Creality CR-10 استفاده می‌شود.

4- E3D V6 HOTEND

این مدل از اکسترودر TITAN از یک سیستم با دنده‌های چرخشی برخوردار است که بیانگر این است از موتورهای کوچک و سبک هم بر روی فیلامنت می توان استفاده نمود.

5- UNIVERSAL EXTRUDER

آخرین نوع اکسترودر در پرینترهای سه بعدی که با آن آشنا خواهید شد اکسترودر UNIVERSAL است که دامنه کاربردهای آن گسترده و نامحدود است و به عنوان سورس برای اغلب کارها استفاده می‌شود همانند مواد سرامیکی، گل رس و… در قسمت ذیل تعدادی از مزایا و معایب این اکسترودر آورده ‌شده است:

بهترین مزیت آن سازیگاری با موادهای مختلف است و قیمت بالا وزن بالا ابتدایی بودن مدل ها هم از معایب این نوع اکسترودر هستند.