為什麼擠出頭的喉管需要散熱

2022-08-20 09:54:10 字數 2029 閱讀 1330

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從 j-head 鐵氟龍管中清理出來,倒流之後黏在鐵氟龍管內側的塑料。這就是擠出頭卡住的元凶。

大家裝機器的心情,都相當興奮,恨不得可以趕快開始列印。幾乎所有的同好,都會在還沒裝喉管散熱風扇之前,就急著開始列印。運氣好的可以印個小方盒什麼的沒問題,運氣不好的就是擠料完全擠不動,然後墮入清噴頭地獄。為什麼擠出機構會需要散熱呢?不是把塑料熔化後,軟軟得,就能擠出了嗎??很可惜,事與願違。擠出機構的喉管,一定要有良好的散熱,才能保證順利不斷得擠料。

reprap spoolhead 部落格上的這張圖片,可以很清楚得解釋為什麼喉管需要散熱。

擠出頭最前端有加熱管,會把塑料熔化成膠態。後頭的塑料繼續往前推擠,就可以讓膠態的塑料從噴孔擠出。這是運作原理。但是喉管中心通道鑽孔的孔徑,一定要大於塑料的直徑。甚至塑料本身直徑有誤差,有時候會稍微細一點。所以喉管通孔跟塑料之間,一定會有間隙。前端熔化的塑料,受到擠壓後,不只會從噴孔擠出,也會從後端的間隙倒流(back flow)回去。一般不常看到能像圖中那樣誇張得從喉管後端溢位,但是如果倒流的距離稍長,會發生的就是塑料跟侯管之間的摩擦力變得很大,進退不得。

解決的辦法是讓侯管散熱。加熱頭以外的部分,盡量散熱。例如圖中 heat sink (散熱片)的位置,盡量散熱,讓溫度低到能夠使倒流的塑料凝固,達到阻止倒流的目的。凝固的部分雖然也會增加摩擦力,但是範圍控制得夠小,摩擦力增加的幅度就會受到控制。

e3d 拆解**

全金屬的e3d擠出頭,就在喉管段熱環以上,安排了散熱環的機構。**中,最上面起算,依序是"散熱環"、喉管、加熱鋁塊、黃頭噴嘴。喉管中間還特別車薄,用意就是要減少熱量透過喉管繼續向上傳遞。最上面散熱環,做這麼大量的散熱面積,就是要降低溫度,減少倒流的問題。雖然散熱環很大,但是喉管跟散熱環之間的螺紋,接觸面積有限,導熱效果不夠好,使得喉管上半部溫度仍然無法有效降低。建議可以在喉管上半段塗抹散熱膏。(塗多一點,安裝好之後如果有溢位,擦掉就好。)再配合風扇吹散熱環,才能夠有效得降低喉管的溫度。筆者的e3d,散熱處理好之後,已經穩定得工作

三、四個月都沒有卡住過了。

圖片來源:j-head mk-iv hot end clone design quick review

1.75mm塑料的 j-head ,設計比較特別,喉管中心使用鐵氟龍管套住塑料,一路從尾端貫穿到擠出孔。鐵氟龍管本身散熱效果並不好,塑料會倒流的距離應該滿長的。照理說磨擦力應該會很大,但是鐵弗龍的特性就是很光滑,表面磨擦力很小,所以仍然能夠擠出塑料。但是良好的散熱,還是可以幫助 j-head 擠料順暢些。如果都不為 j-head 做散熱,雖仍然有機會能夠順利擠料,但是如果整隻黑色peek管溫度漸漸公升高,是有可能會把 pla 列印的j-head 支架加熱到軟化變型。這樣 j-head 就會歪斜、晃動,也不好。總之散熱風扇還是不能省的。

atom早期版本的j-head散熱機構

atom早期版本的 j-head 散熱機構,使用一顆強力蝸牛風扇,搭配從上而下整個圍起來的罩子,讓 j-head 黑色喉管能夠盡量散熱。風的出口朝下,又順便吹工件,真是一舉數得啊!

prusa i3 direct drive bowden extruder

simon 設計的風扇架,可以直接扣住j-head,相當實用。j-head吹風,才能保證長時間列印不出問題。

設計中的 cranerap,有專門為 j-head 設計散熱風扇罩。

設計中的 cranerap,有專門為 j-head 設計散熱風扇罩。結合了 j-head夾具、風扇架,以及集中風力用的風扇罩。期望能夠讓 j-head 長時間順利得擠料。

3d列印較大型的物件,動輒需要十幾個小時。如果擠出頭印了十個小時之後發生阻塞不通,那之前辛苦列印十小時的工件就要毀於一旦了!!(不是毀於"一夕之間",是"一旦"。擠出頭都會挑太陽剛起來,但是你還沒睡醒的時候罷工!!)長時間列印最怕機器不穩定,尤其是快印完之前,會非常擔心機器的狀況。擠出頭喉管散熱是相當關鍵的乙個環節,能夠減少列印失敗的機率。千萬要耐心得把喉管散熱風扇安裝好阿!!!!希望不要再有人來問我為什麼擠不出料、j-head怎麼會卡住了~~

update (2014/01/28)

同事的機器一直印不順,吐料不順。把貼在黑色peek上的耐熱膠帶去除之後,說就能夠順利列印了。早就說要拆掉,一直不信邪,今天終於乖乖拆掉耐熱膠帶,然後就能順利印。

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