Sonntag, 11. Dezember 2016

MK8 Hotend mit Direct-Drive Extruder

Der Anycubic Prusa I3 kommt ist mit einem Mk8-Hotend und Direct-Drive Extruder ausgestattet. Der Extruder sitzt dabei vor dem Hotend und schiebt das Filament direkt in die Filamentzuführung von Heizblock und Düse. 

Ein Vorteil dieser Konstruktion ist, dass auch flexibles Material gut zu verarbeiten ist, vorausgesetzt die Zuführung ist weit genug eingeschraubt, so dass nur wenige Millimeter von Andruckrolle bis Zuführung verbleiben, auf denen sich das Material "verbiegen" kann. 

Der Filamentwechsel ist ebenfalls recht unkompliziert, bei geheizter Düse einfach den Andruckhebel drücken und das Filament herausziehen. 

Nachteilig ist, dass der schwere Schrittmotor auf dem Druckwagen "mitfährt" und bei jeder Bewegung knapp 500g zu beschleunigen und abzubremsen sind. Das reduziert die erreichbare Druckgeschwindigkeit und erzeugt wellige Oberflächen. 

Das Hotend selbst besteht aus dem Heizblock mit Heizkapsel und Temperaturfühler, in den Düse und Filamentzuführung eingeschraubt sind.  Das Gewinderohr der Filamentzuführung enthält ein PTFE-Rohr, welches die Filamentzufuhr verbessern soll. Der Heizblock ist mit einer Schicht aus Baumwolle und Kapton-Tape umwickelt um die Wärmeabgabe an die Umwelt und umliegende Teile zu verringern. 

Auch wenn PTFE ("Teflon") erst bei 327 Grad schmilzt, wird allgemein empfohlen, nicht über 250 Grad zu drucken da es dort schon ein wenig weich wird.

Vorteilhaft ist die PTFE-Auskleidung vor allem dort wo mit viel Rückzug - "Retraction" - gearbeitet wird, was im Grunde bei nahezu jedem Material erforderlich ist um Kleckse und Fadenbildung zu vermeiden. Da wäre ohne PTFE schon eine veredelte Oberfläche in der Zuführung erforderlich, die so auch in Fernost nicht für ein paar Cent zu realisieren ist. Zudem isoliert das PTFE-Röhrchen die Wärmeausbreitung am Filament nach oben und hält die Schmelzzone klein. 

Vorsicht ist beim Festziehen des Gewinderohrs im Hotend geboten. Es muß einmal komplett bis an die Düse eingeschraubt sein, damit kein Filament durch das Gewinde hochgedrückt wird, aber auch nicht zu fest, denn der Heizblock ist aus Aluminium und das Gewinde im "weichen" Material ist schnell abgedreht. Da das Gewinderohr schon grenzwertig dünn gearbeitet ist, kann es selbst schon recht leicht brechen. 

Durch die Isolierung schießt die Temperatur in der Aufheizphase leicht bis zu zehn Grad über die Zieltemperatur hinaus, was für die Temperaturregelung an sich zwar kein Problem ist - vorausgesetzt man bleibt unter 265 Grad, sonst kann die Firmware die Notabschaltung veranlassen - aber was bei empfindlichem Material schon grade für das erste Stück zu einer Temperatur führen kann, bei der das Material degeneriert. Ein wenig "Vorlauf" hilft, das überhitzte Material loszuwerden. 

Der insgesamt solide - mit viel Metall - daherkommende Aufbau des Extruders macht einen stabilen Eindruck, erwärmt sich aber bei längeren Drucken schon merklich auf bis zu 50 Grad. Bislang hat das bei mir nicht zu erkennbaren Problemen mit dem Material geführt, auch flexibles Material hat bislang ohne Schwierigkeiten funktioniert.







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