Большинство 3D принтеров используют прямую (Direct) или Боуден (Bowden) экструзию. В обеих конструкция используется экструдер для проталкивания материала сквозь нагретое сопло. Разница в том, что в первом случаем материал для 3D печати подается напрямую, а во втором – через трубку Боудена. Несмотря на то, что по принципу работы эти конструкции похожи, они имеют существенные различия. В материале ниже мы детали реализации, а также плюсы и минусы этих двух конструктивных решений.
Direct экструдеры
Direct экструзия – это метод экструзии, при котором экструдер проталкивает материал для 3D печати непосредственно в сопло. Этот метод хорош по многим причинам, но у него есть и недостатки. Давайте взглянем.
Плюсы
Лучшая экструзия: поскольку на печатающей головке установлен прямой экструдер, двигатель может легко проталкивать нить через сопло, что обеспечивает лучшую экструзию.
Более быстрый ретракт: поскольку экструдер находится близко к соплу, прямой экструдер может быстро отводить материал и возникает меньше проблем с остатками материала между пустотами модели.
Менее мощный двигатель: из-за небольшого расстояния между экструдером и соплом для проталкивания материала требуется меньший крутящий момент от двигателя.
Более широкий ассортимент материалов: прямой экструдер совместим с широким спектром материалов для 3D печати. Даже с гибкими и абразивными материалами прямая экструзия обеспечивает надежную 3D печать.
Минусы
Дополнительная тяжесть при перемещении сопла: при установке экструдера на печатающую головку, очевидно, увеличивается вес. Этот дополнительный вес добавляет ограничения скорости, вызывая большее колебание и, возможно, потерю точности по осям X и Y.
Bowden экструдеры
В отличие от Direct механизмов экструзии, экструдеры типа Bowden устанавливаются на раме 3D принтера. Он проталкивает и протягивает нить через длинную трубку Боудена из PTFE непосредственно к хот энду. У этой системы тоже есть плюсы и минусы.
Плюсы
Оптимизация перемещения каретки 3D принтера: поскольку Боуден экструдер устанавливается на раме 3D принтера, а не на печатающей головке, на каретку приходится гораздо меньше веса. Меньший вес означает возможность более быстрых, тихих перемещений и (тут спорно) лучшее качество 3D печати.
Больший объем рабочего пространства: Боуден экструдер позволяет использовать меньшую каретку печатающей головки, что, в свою очередь, позволяет увеличить объем рабочего пространства.
Компактный размер: Боуден экструдеры обычно более компактные и занимают меньше места, чем обычный прямой экструдер.
Минусы
Более мощный двигатель: поскольку Боуден экструдер проталкивает и протягивает материал через длинную трубку, между ними существует определенное трение. Это трение требует большего крутящего момента.
Более медленное время отклика: большее трение в трубке Боудена также приводит к более медленному времени отклика. Экструдеры типа Боуден требуют более длинного настояния и большей скорости ретракта во избежание дефектов 3D печати.
Меньший диапазон доступных материалов: некоторые гибкие и абразивные материалы могут застревать или изнашиваться в трубках Боудена. Например, для 3D печати гибким материалом TPU на Ender 3 рекомендуют сменить Боуден конструкцию на прямую подачу пластика.
Выводы
 |
 |
Итак, какая система лучше? Прежде чем решить, какой вариант экструзии использовать для вашего 3D принтера, следует учесть некоторые важные факторы.
Во-первых, стабильность и жесткость рамы. Например, принтеры Delta наверняка не смогут поддерживать прямую экструзию. Однако если у вашего 3D принтера декартова система координат и прочная рама, 3D печать с помощью Direct экструдера не должна вызывать проблем.
Скорость также является решающим фактором. Если ваш приоритет – быстрая и точная 3D печать стандартными материалами, экструдер типа Боуден может стать отличным выбором.
Наконец, вам следует подумать о материалах, которые вы хотите использовать для 3D печати. Если вас интересуют гибкие или абразивные нити, вам, вероятно, лучше подойдет механизм прямой экструзии.
