3D 압출기 및 핫엔드 유형

이 기사에서는 3D 프린팅 세계에서 가장 일반적인 압출기 및 HotEnd 유형에 대해 이야기할 것입니다. 시작하기 전에 인용된 모든 내용은 압출기, HotEnd 및 노즐 전문 고품질 3D 프린터 부품 회사인 E3D Online의 제품과 같은 주요 브랜드의 제품을 항상 사용한 경험의 결과임을 명확히 해야 합니다. 익스트루더와 저품질 핫엔드를 사용하는 경우 아래에서 설명하는 특성이 충족되지 않을 수 있기 때문에 이러한 뉘앙스가 필요합니다.

Extruder의 주요 기능은 필라멘트를 Reel에서 HotEnd로 가장 정확하고 3D 프린팅에 적합한 속도로 이동시키는 것이지만 Extruder의 분류는 다양합니다. 이 게시물에서는 주요 항목을 분석합니다.

드라이브에 따른 압출기 유형

압출기에는 드라이브 유형에 따라 Direct와 Bowden의 두 가지 유형이 있습니다. 직접 압출기에서는 이름에서 알 수 있듯이 필라멘트가 압출기의 코그에서 HotEnd로 직접 연결됩니다. Titan Aero와 같이 이 두 부분이 함께 있는 시스템도 있습니다.

이미지 1:Titan Aero 압출기. 출처:E3D

반대로 Bowden 압출기에서는 HotEnd와의 연결이 필라멘트가 통과하는 PTFE 튜브를 통해 이루어집니다.

직접 압출기

이미지 2:직접 압출기

장점 :

1.75mm 및 2.85mm의 PLA Soft 또는 TPU 및 TPE(FilaFlex)와 같은 유연한 소재를 인쇄합니다.
특정 필라멘트로 인한 마모에 관계없이 모든 종류의 재료를 문제 없이 인쇄합니다. 예를 들어 그래핀과 같은 3D 연마재를 인쇄하려면 수명이 거의 무한에 가까운 루비 팁이 있는 황동 노즐인 Olsson Ruby Nozzle을 사용하는 것이 좋습니다.
이 시스템은 용지 걸림 가능성을 줄이기 위해 우수한 3D 인쇄물을 얻기 위해 수축 길이가 짧아야 합니다. 철회에 대한 자세한 내용은 다음 링크의 도움말을 참조하세요.

단점 :

압출기와 HotEnd가 움직이는 축에 상당한 관성이 있습니다. 특히 3D 프린터에 압출기가 여러 개인 경우 전체 세트(압출기, 압출기 모터 및 HotEnd)의 무게를 이동해야 하므로 고속으로 3D 인쇄를 하려는 경우 이 요소가 증가합니다.
압출기 전기 모터의 온도 문제. 폐쇄형 3D 프린터와 템퍼링 챔버가 있는 경우 작동 성능에 영향을 미치는 압출기 모터의 온도에 도달할 수 있습니다.

보우덴 압출기

이미지 3:보우덴 압출기

장점 :

HotEnd 변위 축의 낮은 관성. Bowden 시스템에서는 압출기와 압출기 모터가 3D 프린터의 섀시에 고정되어 있기 때문에 인상을 만들기 위한 움직임의 관성이 크게 줄어듭니다. 이를 통해 매우 빠르고 고품질로 인쇄할 수 있습니다.
필라멘트의 높은 항력. 이 압출기 시스템(BCN Sigmax, 3NTR-A2)을 사용하는 대부분의 3D 프린터에는 필라멘트의 드래그 토크를 증가시키는 피니언 세트(리듀서 그룹)가 있어 정상보다 더 큰 코일을 움직일 수 있습니다.

단점 :

직경 1.75mm의 유연한 필라멘트로 인쇄하는 데 문제가 있습니다. 이는 유연한 필라멘트이기 때문에 HotEnd가 필라멘트를 통과할 때까지 Bowden PTFE 튜브를 따라 필라멘트의 압력을 일정하게 유지할 수 없기 때문입니다. 그러나 2.85mm Bowden 시스템에서는 유연한 필라멘트를 저속으로 인쇄할 수 있습니다.

재료의 직경에 따른 HotEnd 유형

HotEnd는 원하는 조각을 만들기 위해 필라멘트를 녹이는 역할을 합니다. 재료의 직경에 따라 HotEnd 유형(V6 또는 Volcano)과 노즐을 구성하고 원하는 조각 유형, 품질 및 마무리에 따라 구성합니다. V6 및 Volcano 유형의 익스트루더를 분류한 다음 이 두 유형의 HotEnd 간의 장단점을 언급합니다.

HotEnd V6의 장단점

이미지 4:HotEnd V6 범용 1.75mm. 출처:E3D

장점 :

V6는 시중에서 가장 다재다능한 HotEnd로, 유연한 재료(특히 2.85/3mm 필라멘트)를 포함하여 모든 유형의 인상에 유효합니다. HotEnd V6를 사용하면 뛰어난 마감 품질로 모든 종류의 부품을 만들 수 있습니다.

단점 :

이 유형의 압출기에 권장되는 최대 노즐 직경은 0.80mm / 1mm입니다. 더 큰 직경의 경우 일반적으로 흐름의 연속성 문제가 발생하기 때문입니다.

HotEnd Volcano의 장단점:

이미지 5:E3D HotEnd 화산

장점 :

노즐에 대한 히터 카트리지의 평행 위치 덕분에 더 큰 가열 영역이 달성되어 필라멘트 용융에 대한 뛰어난 제어 및 안정성을 제공합니다. 위의 모든 경우에 더 큰 직경의 노즐(1.2mm)로 3D 프린트를 할 수 있으므로 제조 시간이 단축되고 V6보다 더 높은 레이어 높이로 프린트할 수 있습니다.
더 강한 조각. (거품 없이) 층류로 더 높은 층을 만들기 때문에 재료의 화학적 결합 사이의 접합부가 더 강해져서 더 단단하고 저항력이 있는 부품을 제공합니다.

단점 :

낮은 디테일의 표면 마감. 레이어 높이가 높기 때문에 높이가 다른 곡면이 있는 영역에서 계단으로 조각이 만들어집니다.

일부 제조업체는 압출기 시스템과 사용하려는 필라멘트 직경에 따라 HotEnd라고 부릅니다. 예를 들어 E3D Online은 TPFE 튜브가 히트 브레이크의 내부에 도달하는 1.75mm HotEnd(유니버설 다이렉트 및 유니버설 보우덴)에 대해 "유니버설"이라는 명칭을 사용하여 히팅 블록에 대한 중단 없이 필라멘트를 채널링합니다. 2.85/3mm HotEnd의 경우 "direct" 또는 "bowden"이라는 명칭을 사용하십시오.