Versuche mit dem Hotend

Hallo,

nachdem ich ja einen größeren Drucker plane zu dem die ersten Bauteile auch schon da sind, oder kommen, bastle ich auch ein wenig am Hotend umd ein für mich Perfektes zu erhalten.

Meine Versuche mit Düsen und Schmelzzonen sind ja scheinbar schon mal ein Volltreffer. Meine 0,35mm Düse hat weniger Wiederstand als ein Standarthotend mit einer 0,5mm Düse. Damit kann man fast Kunststoff verspritzen und das wortwörtlich. 1,75mm Filament muß man nur noch ganz leicht ans Reibrad drücken und trotzdem habe ich keine Förderprobleme.

Nun gehe ich mein nächstes Problem an. Als Temperaturbarriere habe ich ein Teflondrehteil, was ganz gut funktioniert, aber sehr schnell verschleißt und dann das Filament verklemmt, weshalb ich ca. alle 6kg Filament das Bauteil ersetzen muß.
Ich dachte deshalb auch schon daran ein Vollmetallhotend zu verwenden. Da ich aber eine geschlossenen und beheizten Druckraum realisieren möchte wird eine aktive Kühlung schwierig. Deshalb überlege ich gerade wie ich eine stabile Termalbarriere, die auch für höhere Temperaturen bei Verwendung von ABS geeignet ist realisieren kann. Die weiteren Anforderungen zum kommenden Hotend von mir sind eine möglichst kleine Baugröße, eine stabile Schnellbefestigung mt feiner Höhenjustierung, keine Aktivkühlung erforderlich, Ein umgestallteter Heizblock für sicheren Betrieb ( kein Herausfallen von Thermistor und Heizpatrone möglich, auch bei schnellsten Bewegungen) und später dann die Auslegung als Bodwen-Hotend.

Da Teflon nur bis zu einer gewissen Temperatur geeignet ist und ich von Edelstahl nicht so begeistert bin habe ich mich mal in meinem Materialfundus umgesehen und etwas gefunden.
Ein Duranglasrohr mit 1,9mm innen und 4mm Aussendurchmesser..
Hier habe ich mal vesuchsweise ein Stück Filament ins Rohr gesteckt.



Durch die Härte und de glatte Oberfläche der Glases ist der Wiederstand beim durchschieben des Filaments gegenüber einer Metallführung deutlich geringer ebenso wie die Wärmeleitfähigkeit die nochmal deutlich schlechter als bei Edelstahl ist.
Darum werde ich jetzt mal ein Hotend in einem Materialmix aus Messing, Glas und Teflon konstruieren.

Mal sehen ob es funktioniert.

Gruß Edwin

Heute habe ich mal angefangen einen Prototyp zu bauen.













Dieses wird zuerst für die Versuche auf meinem Multec montiert. Dazu muß ich aber auch noch den Extruder auf Bodwenantrieb umstellen und es soll auch wieder ganz einfach rückbaubar sein.
Ausserdem benötige ich noch die Düsen.

Heute habe ich mal den mehrteiligen Addapter für den Bodwenanschluß an meinen Extruder gebaut.



Den Teflonschlauch kann man darin durchgängig durchschieben was den Wiederstand deutlich veringern sollte gegenüber manch anderen Anschlüssen die ich bisher gesehen habe.

Auch habe ich dieses Mal eine definiert konstruierte Düse gedreht und kein profisorisches Handmuster.







Die Düse hat eine 0,35mm Bohrung und ich habe die Abstufung der Bohrungen auch ein wenig geändert. Mal sehen was es bewirkt.

Jetzt muß nur noch ein Druck fertig werden und dann baue ich alles mal ein.

Hallo Edwin,

ist alles interressant was Du da machst, aber wo ist das Glas geblieben ?

Grüße
Joachim

Hallo Joachim,

das Glasröchen habe ich auf ein passendes Stück, das man auf einem Bild sehen kann gekürzt und in das Hotend als eine der beiden Thermobarrieren eingebaut.

Gruß Edwin

Kannst du mal zeigen wo von außen die Thermalbarrieren sind? Kann mir das gerade nicht so gut vorstellen.

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Triffid Hunter's Calibration Guide

--> X <-- Drill for new Monitor

Most important Gcode.

Eigendlich ist das auf den Bildern sehr gut zu erkennen.

Das Glasröchen ist einer der Barrieren da es eine wesentlich schlechtere Wärmeleitfähigkeit als jedes Metall hat und die Teflonscheibe. Der darauf geschobene Alukörper dient zur Stabilisierung und als passiver Kühlkörper der kalten Seite.

Ich habe heute aber noch etwas im Baumarkt gefunden. Einen Schamottmörtel. Da habe ich mir mal ein kleines Döschen mitgebracht. Ich werde mir mal das Material ansehen und vielleicht noch mit Glasfaser verstärken. Dazu werde ich auch mal ein Edelstahlröchen noch bauen, das ich am Übergang auf 1/10 Wandstärke schleife. Da ich mein Hotend bewußt modular aufgebaut habe werde ich da ein wenig probieren.

Gruß Edwin

Hi !
Anstatt dem Schamottmõrtel gibt es doch diese keramische Gießmasse im Hobbybereich ! Da kõnntest eher was mit anfangen ,ist schõn weiß und glatt . Das kannste im Backofen ausbacken in ner Silikonform .

Wenn das wirklich gut funkktioniert bitte möglichst schnell den kommerziellen Anbieter posten der es umsetzt.
So wie beim auto retract hotend

Hallo Chaosstifter,

dazu muß es erstmal funtionieren und das tut es noch nicht.

Heute habe ich zuerst noch eine 0,5mm Düse gebaut.



Dann habe ich meinen Drucker für die Versuche profisorisch umgebaut.





Als Erstes habe ich einen kleinen, aber notwendigen Härtetest gemacht und PLA bei 210°C für eine halbe Stunde schmoren lassen. Leider scheint das Glasröchen als Thermobarriere durch die hohe Wandstärke nicht so gut geeignet zu sein, Das Hotend war bs oben sehr warm und das Filament kaum durchzudrücken. Jetzt lasse ich es mal abkühlen und sehe mir an wie hoch es geschmolzen ist. Da werde ich morgen etwas Anderes probieren. Da ich das Hotend ja modular aufgebaut habe ist das ganz einfach.

Moin moin aus HU.
Hallo Edwin, kann es sein, dass das Glasröhrchen garnicht die Schuld hat. Vielleicht schmilzt ja das Filament durch die eigene Wärmeleitung. Das fällt ja fort, wenn Du am Drucken bist.

Gruß

Frithjof

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Frithjof
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Hallo Frithjof,

das kann schon so sein, aber auch wenn das Hotend ein wenig vor sich hin brutzelt sollte es wieder anlaufen können und das ist nicht so ohne weiteres möglich und daher ist das für mich ein Grund es zu ändern.
Ich habe da aber schon ein paar Ideen und ich habe auch nicht damit gerechnet, daß es auf Anhieb perfekt funktioniert.

Gruß Edwin

Moin moin aus HU.
Wenn das Glas nicht glatt genug ist, dann könnte man das mit Nano-Partikeln innen beschichten. Vielleicht hilft das. Ich glaube, dass ein Tefloninliner glatter ist als Glas, da man ja auch auf Glas druckt.

Gruß

Frithjof

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Hallo Fridi,

der Tefloninliner ist in der Konstruktion schon vorgesehen. Dazu muß man nur das Glasröchen entfernen und den Zuführschlauch durchschieben. Das kann man aber nur bis zu gewissen Temperaturen machen und die können bei schnellen Drucken die Schmelztemperatur des Teflon locker übersteigen. Daher will ich neben dem Tefloninliner noch was anderes finden. Das Glas kann man sicherlich beschichten, wenn auch nicht mit Nanopartikeln. Da gibt es Anderes, was aber viel zu teuer und nicht Abriebfest für den Anwendungsfall ist.

Gruß Edwin

Moin moin aus HU.
Also ich habe keine Probleme mit dem Tefloninliner. Drucke bis 265°C und die Frisur hält. Habe den Inliner alledings nicht nur so im Rohr stecken, sondern am Hotendende umgelegt und benutze ihn auch gleich als Dichtung für die VA-Röhrchen.
Ohne ging gar nicht. Habe sogar aus Versehen zu 2 Rollen ABS eine Rolle PLA mit gedruckt. Das habe ich erst gemerkt, als mein ABS so geronnen aussah. Da war aber schon die halbe Rolle PLA weg bei 250°C.

Gruß

Frithjof

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Hallo Fridl,

mal sehen ob die Teflonschläuche mehr aushalten als meine bisherigen Reintefloführungen, Die verschlissen alle 6 - 8kg Filament und wurden unbrauchbar.

Gruß Edwin

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 05.12.14 12:30.

Heute habe ich mein Hotend zerlegt und das Glasröchen ist bis obenhin mit geschmolzenen PLA gefüllt und noch dazu im Ansatz gebrochen.



Also habe ich aus den Ergebnissen von gestern mir zuerst ein Neues, etwas verbessertes heißes Teil des Hotends gedreht. und stecke nun als Führung statt dem Glasröchen den Teflonschlauch bis in dieses.



Die Montage am Drucker war dann nur eine Formsache.



Dann gingen die Überaschungen los.

Das PLA ließ sich schon bei 165°C problemlos von Hand durch die Düse drücken. Das konnte ich bei noch keinem Hotend vor 180°C. Trotzdem lasse ich jetzt erstmal die Einstellung auf 210°C stehen um nicht zu viele Parameter zu ändern.
Das obere Ende des Hotends wird zwar immer noch deutlich war, aber man kann es anfassen ohne sich zu verbrennen und auch das Wiederstarten nach einiger zeit Brutzeln bei 210°C funktioniert problemlos

Dann habe ich mit den alten Einstellungen zuerst einen Testwürfel gedruckt. Nach dem dritten Würfel hatte ich den Flow im Griff, den ich um 5% reduzieren mußte und der eigendlich immer nocht etwas zu hoch ist.
Die neue Düse und das Hotend arbeiten so wie ich es gehofft habe. Allerdings muß ich noch ein paar Feineinstellungen finden für die Ecken. Ich drucke da übrigens mit einer 0,5mm Düse und ca. 45mm/s







Dann habe ich noch eine Pyramide zum Test des Retrackt und der neuen Düse gedruckt den ich dazu von 1,4mm auf 2mm gestellt hatte. Druckgeschwindigkeit ca. 60mm/s





Nun, das war wohl kaum notwendig. Ich werde da mehr an den Einstellungen arbeiten den Vorschub vorzeitig zu stoppen und zu beginnen.

Aber jetzt drucke ich erstmal das erste Teil. Einen Spiralzapfen und dann sehe ich weiter. In jeden Fall habe ich schon beschlossen auch mein altes Hotend noch weiter aus diesen Erfahrungen zu modifizieren.

Nachdem ich nun noch ein paar Versuche und Teile machte, habe ich meinen Drucker wieder zurückgebaut.

Hier noch ein Bild zweier Teile dan denen man die Funktion des Retrackts und der Düse super testen kann. So habe ich noch eine wenig Fäden und kleine Bobbel an den Übergangsstellen, die aber leicht entfernbar sind. Eine genaue Anpassung lohnt aber hier nicht für mich, da ich auch so erkenne, daß es keine große Schwiergkeit wäre. Die Zeit spare ich mir aber und probiere lieber noch ein wenig an den Düsengeometrien herum, was ich auch an meinem Direkt-Hotend kann.



Mit diesen Hotend, das übrigens sehr leicht ist, mache ich dann in meinem Cube weiter, den ich gerade konstruiere und wofür es eigendlich das erste Bauteil ist. Die grundsätzliche Funktion ist für mich gegeben und auch ein paar Ideen die ich noch dazu habe um die Größe weiter um 1/3 zu reduzieren werde ich später in diesem umsetzen.