Una impresora 3D es una máquina sofisticada que funde plástico en formas 3D complejas. Actualizar uno implica jugar con complicados sistemas de movimiento y electrónica elaborada, con la complejidad añadida de la modificación del firmware.
Eso todavía no ha disuadido a un número creciente de intrépidos entusiastas de la impresión 3D de comprar impresoras 3D de nivel de entrada y modificarlas para competir con modelos caros. Una de las modificaciones más populares consiste en actualizar las extrusoras Bowden de serie a extrusoras de accionamiento directo.
Sería justo suponer que actualizar el cabezal de impresión en sí garantizaría una mejora suficiente para justificar la molestia que implica. Pero, ¿y si le dijéramos que esta costosa actualización a menudo reduce la calidad de impresión?
¿Confundido? Siga leyendo para descubrir por qué la actualización de una extrusora no es tan sencilla como parece.
Mito: las extrusoras de accionamiento directo mejoran la calidad de impresión
Visite cualquier foro de impresión 3D y seguramente encontrará miembros que se quejan de la mala calidad de impresión justo después de actualizar a las extrusoras de accionamiento directo. Puede atribuir algunos de estos casos a piezas de actualización defectuosas y prácticas de instalación incorrectas, pero estos no son incidentes aislados.
De hecho, los veteranos de la impresión 3D saben que es prácticamente imposible que incluso las impresoras costosas igualen la calidad de impresión lista para usar de las impresoras Creality Ender-3. Entonces, ¿qué está pasando aquí?
Pero primero, demos un paso atrás para comprender qué son las extrusoras de accionamiento directo, en qué se diferencian de las extrusoras estándar y por qué se consideran actualizaciones valiosas.
¿Qué son las extrusoras Bowden?
Las impresoras 3D de nivel de entrada populares, como la Ender-3, se envían con extrusoras Bowden. Este diseño de cabezal de impresión separa físicamente la extrusora (que empuja el filamento hacia la boquilla) del ensamblaje del extremo caliente que consiste en el disipador de calor, la ruptura del calor, el bloque del calentador y la boquilla.
Estas extrusoras obtienen su nombre del tubo Bowden (o PTFE) significativamente más largo que conecta la extrusora con el conjunto del extremo caliente. Este es un diseño relativamente simple que es rentable. Pero la ruta de filamento más larga de una extrusora Bowden también hace que sea casi imposible imprimir filamentos flexibles.
Básicamente, estás tratando de empujar una cuerda por una manguera en ese punto. Y ahí es donde entran en escena las extrusoras de accionamiento directo.
¿Qué hace que las extrusoras de accionamiento directo sean mejores?
Este diseño de cabezal de impresión combina la extrusora y el ensamblaje del extremo caliente en una sola unidad. La idea es reducir la trayectoria del filamento acercando el extrusor lo más posible a la boquilla. Si lo hace, acorta significativamente la longitud del filamento que debe empujarse hacia abajo en el tubo de PTFE. Eso también significa que una sección más corta del filamento debe empujar contra la boquilla para generar presión de extrusión.
Una sección más corta de filamento es inherentemente más rígida y, por lo tanto, es menos probable que se amontone y se obstruya en su camino hacia la boquilla. Esto permite que las extrusoras de accionamiento directo impriman filamentos flexibles con facilidad, al mismo tiempo que reducen la configuración de distancia de retracción para filamentos regulares. Una sección de filamento más corta también es más fácil de controlar con precisión, lo que reduce los problemas de encordado evidentes en las impresiones 3D complicadas.
¿Pero son realmente mejores?
Las extrusoras de accionamiento directo hacen que la impresión 3D con filamentos flexibles sea muy sencilla, pero prácticamente Sin embargo, todos se quejan de los feos problemas de Z-banding después de actualizar de Bowden a Direct Drive. extrusoras Estos gremlins se manifiestan como bandas feas que se extienden verticalmente por la superficie de impresión y son visibles a lo largo del eje Z de la impresora 3D.
La gravedad de las bandas puede variar de una impresora a otra, pero se manifiesta absolutamente en todas las extrusoras de accionamiento directo. Personalmente, he usado cinco extrusoras de transmisión directa diferentes, y cada extrusora presenta este problema en diversos grados.
Y no somos solo yo y algunos valores atípicos estadísticos los que nos enfrentamos a estos problemas.
The Issue #602 Wasteland
Los propietarios de las impresoras de accionamiento directo Prusa sufrieron un colapso colectivo cuando se dieron cuenta de que sus costosas máquinas no podían igualar la calidad de impresión de las impresoras Ender-3, considerablemente más económicas. Lo que comenzó como un informe de error que citaba una extrusión de filamento inconsistente, finalmente se convirtió en el infame Número 602.
Josef Prusa, el propietario y fundador de Prusa Research, respondió movilizando a su ejército de ingenieros para investigar el asunto, pero el problema sigue sin resolverse hasta el día de hoy. Hay toda una comunidad de Discord, apodada El páramo 602, donde los entusiastas de las impresoras 3D no solo se lamentan y bromean sobre el fenómeno sin resolver en igual medida, sino que algunos incluso intentan resolver el problema.
En resumen, los usuarios se quejarán de este fenómeno una vez que las impresoras 3D equipadas con una extrusora de accionamiento directo alcancen una base de usuarios instalada lo suficientemente grande. Los propietarios de las populares impresoras 3D Voron DIY (consulte nuestro Guía para principiantes de Voron) conocen este fenómeno como Número 6. Encontrará personas que enmascaran la reveladora inconsistencia de la extrusión tomando fotos en condiciones favorables. condiciones de iluminación, pero el problema es claramente visible una vez que las impresiones 3D se toman por encima de la cabeza Encendiendo.
¿Qué causa estos problemas de extrusión de accionamiento directo?
Una vez que se eliminan los problemas de ajuste y ensamblaje inadecuados, las teorías principales para la inconsistencia la extrusión asociada con las extrusoras de accionamiento directo se reduce a la extrusora "Dual Drive" de Bondtech engranajes Estos son exactamente los mismos engranajes de piñón de corte recto que se encuentran en prácticamente todas las extrusoras de transmisión directa utilizadas en los diseños de impresoras 3D populares de Prusa y Voron.
Los YouTubers de impresión 3D Design Prototype Test y MihaiDesigns han hecho un excelente trabajo al reducir el problema a los engranajes de la extrusora de Bondtech y al primero. investigación vale la pena echarle un vistazo. Ambos YouTubers han sugerido usar un diseño de engranaje de extrusión helicoidal o en espiga para eliminar el problema de extrusión inconsistente.
Al momento de escribir este artículo, ni Bondtech ni ningún otro fabricante de extrusoras ha traído un diseño mejorado al mercado todavía.
¿Cómo son inmunes las extrusoras Bowden a estos problemas?
¿Recuerda cómo descartamos las extrusoras Bowden al ilustrar cómo su diseño de alimentación de filamentos equivale a empujar una cuerda por una manguera? Bueno, tener ese grado de holgura, y el consiguiente retraso en la acumulación de presión en la boquilla, es perfecto para solucionar las inconsistencias de extrusión que surgen del diseño deficiente del engranaje del extrusor de transmisión directa.
Las mismas deficiencias de diseño que impiden que las extrusoras Bowden tengan distancias de retracción más cortas y un control más rápido y receptivo sobre la presión de la boquilla: también es útil para evitar que se manifiesten artefactos de extrusión inconsistentes en la impresión 3D real objetos.
Eche un vistazo a la impresión 3D limpia (y la falta de bandas en Z en ella) obtenida de mi impresora Ender-3 equipada con la extrusora Bowden, si le resulta difícil de creer. He utilizado media docena de extrusoras de accionamiento directo diferentes desde entonces, sin poder alcanzar este nivel de consistencia de extrusión.
No es sorprendente que algunos propietarios de impresoras 3D de Voron sigan usando extrusoras Bowden por esta misma razón. Sin embargo, hacerlo tiene algunas advertencias.
¿Debería "actualizarse" a una extrusora Bowden?
Ciertamente, no debería hacerlo si planea imprimir filamentos flexibles, que absolutamente necesitan la ruta de filamento más corta de una extrusora de accionamiento directo. Aquellos que poseen impresoras rápidas CoreXY también es mejor que se queden con sus extrusoras de accionamiento directo.
Esto es especialmente cierto si no quieren sacrificar ni la velocidad ni la función avanzada de avance de presión. Es imposible que las extrusoras Bowden logren una regulación avanzada de la presión de la boquilla a altas velocidades de impresión. Necesita absolutamente una extrusora de accionamiento directo para imprimir rápidamente con el avance de presión habilitado.
La inconsistencia de extrusión asociada con las extrusoras de accionamiento directo no es el fin del mundo. Para empezar, no se supone que la impresión aditiva sea estéticamente limpia, por lo que se aceptan bandas en Z menores.
Sin embargo, si experimenta inconsistencias de extrusión notorias, es mejor que busque otras causas probables, como la regulación del calor del lecho, la unión del eje Z y la velocidad de flujo del filamento.
La extrusora de engranajes cicloidales de Prusa XL al rescate
No todo el mundo está tomando este problema acostado. Prusa Research ha realizado cambios radicales en el nuevo diseño del extrusor empleado en la próxima impresora Prusa XL CoreXY, como se explica en detalle en nuestra introducción a la Prusa XL. Muchos creen que este diseño podría resolver el Problema #602 que continúa afectando a las impresoras de disco directo Prusa existentes.
Es un poco prematuro hacernos ilusiones con la Prusa XL, pero seguro que es mejor que seguir usando los mismos engranajes extrusores de transmisión directa Bondtech que se sospecha que causan los problemas de extrusión antes mencionados.
Problemas con la extrusora de accionamiento directo
Como hemos explorado, mientras que las extrusoras de transmisión directa facilitan mucho la impresión 3D con filamentos flexibles, la actualización a una Bowden puede generar problemas desagradables de bandas en Z.
Personalmente he hecho las paces con las inconsistencias de extrusión menores asociadas con las extrusoras de accionamiento directo en para cosechar los beneficios de la impresión de filamentos flexibles, la falta de hilos y poder imprimir realmente rápido. Es un trato justo.
Tu Ender-3 podría estar intentando... ¿matarte? Descubra cómo hacerlo más seguro y confiable con estas ingeniosas actualizaciones.
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Nachiket ha cubierto diversos ritmos tecnológicos que van desde videojuegos y hardware de PC hasta teléfonos inteligentes y bricolaje durante una carrera que abarca 15 años. Algunos dicen que sus artículos de bricolaje sirven como excusa para hacer pasar su impresora 3D, teclado personalizado y adicción a RC como "gastos comerciales" para la esposa.
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