Estrusori_caratteristiche, vantaggi e svantaggi

Ciao a tutti,
Ultimamente sto analizzando i vari tipi di estrusore per migliorare la mia stampante (di base una Prusa i3 R2), ma online ho trovato molte guide e documenti ma tutti abbastanza superficiali perché si limitavano a dire: wade extruder grandi masse in movimento, estrusore diretto perde passi e bowden il tubo da un effetto elastico.
Questa quindi voleva essere una domanda per il mio caso specifico, ma mi sembrava carino anche raccogliere tutti i pareri, opinioni, dati e anche nuove idee da chi ne avesse voglia di condividerle...
In pratica da quello che ho capito io le basi di estrusori (non si parla di hotend ma solo di trascinatori) sono:
Wade Extruder: sarebbe il classico con ingranaggio (che se a V o elicoidale riduce anche i giochi tra la coppia di denti) sarebbe il più usato ma occupa molto spazio e sull carrello dell'asse x pesa parecchio, ma permette di stampare ogni materiale (quando dico questo intendo non che la stampante riesce a stampare con ogni materiale perche magari l'hotend non regge la temperatura, ma intendo che per esempio i bowden ho letto che con le gomme non riescono a spingerle bene)
Diretto: sarebbe quello con la puleggia zigrinata direttamente sull'asse del motore, sarebbe una soluzione che io preferirei montare per le dimensioni più contenute ma funziona correttamente solo con filamenti da 1.75 e da problemi dovuti ai "saltelli" degli step del motore a basse velocità
Bowden: questo è il mio mistero, sarebbe ottimo da montare perchè alleggerisce molto il carrello X, la maggior parte delle stampanti in commercio lo usa, leggendo articoli su internet sento parlare solo di difetti, a partire dal fatto che si hanno problemi di ritrazione, che le gomme o i materiali flessibili non si possono stampare, che si può usare solo con filamenti 1.75 (per me quello non sarebbe un problema) non ho mai sentito nessuno che parlarre di usare un bowden con un motore comunque ridotto con ingranaggi, l'ho visto montato su molte stampanti, ma non so se risolve i problemi sopra detti...
Infine A vite sviluppato da IeC che carantisce una riduzione, precisione, altissima ma che da quello che ho capito è parecchio ingombrante e non funziona con tutti i filamenti.

Arriviamo al mio caso: io uso una Prusa i3 R2, al momento sto provando due hotend uno all-metal e uno IeC, per quanto riguarda l'attacco non è un problema perchè una volta scelto il tipo di estrusore probabilmente me lo ridisegnerò da capo per adattarlo alle mie esigenze/modifiche fatte alla stampante, uso filamenti da 1.75 solitamente PLA ma anche ABS ma vorrei cominciare anche con materiali diversi quindi vorrei che l'estrusore sia il più versatile possibile con qualsiasi tipo di materiale, come motore uso i classici Nema 17 con A4988 su Ramps.
Potendo ridisegnare l'estrusore e avendo abbastanza accesso anche a macchinari come frese il mio problema non è quanto realizzare il vero e proprio componente ma proprio scegliere quale anche a causa dell'inesperienza mia.
Non ho mai sentito nessuno parlare di fusioni magari Wade con bowden o addirittura a vite con bowden come mai? e sapete spiegarmi quali sono i pregi e difetti di questi bowden e se ne vale la pena montarli?
Vi ringrazio
Saluti
Simone

Allora hai detto quasi tutto bene, se non per piccoli particolari...
Primo il Wade extruder ha un motore che fa girare un piccolo pignone che a sua volta fa girare una corona la quale fa girare lo spingi filo... Tutto questo si chiama demoltiplica.
I due punti fondamentali sono il motore e lo spingi filo zigrinato che sia un Mk7, Mk8, pignoni dentati, bulloni zigrinati o quello che vuoi alla fine a parte la qualità fanno tutti lo stesso mestiere spingere il filo...
Quello che cambia sta in mezzo tra motore e spingi filo. O hai un sistema di demoltiplica tipo wade o altri sistemi che facciano in modo di mantenere una coppia tale da permettere al motore di spingere il filo..
Se a una macchina metti il motore con una demoltiplica alta (prima marcia) il motore va ad alti numeri di giri, ma la macchina va piano, però ha tanta potenza.
Se applichi il motore direttamente all'asse delle ruote, la macchina va veloce, ma non ha più potenza...
Quindi tutto sta nella demoltiplica... Ricordati che devi spingere un filo di un certo diametro in un buco di un diametro di circa 1/5°...
Quindi per esempio se monti un diretto, spingi filo su asse motore o metti un bel motore potente, dove però dovrai abbassare molto la velocità altrimenti come hai detto tu tendere a perdere passi, oppure prendi un motore con demoltiplica:

Questo per esempio è un 1:5 quindi quasi simile a un Wade Extruder, la differenza dov'è dirai tu. Semplicemente nel costo, una buon motore gearbox che non abbia molto gioco costa veramente tanto, intorno ai 50€ e anche di più. Ecco perché si è iniziato con il sistema in plastica, costa meno...
Un'altra soluzione è l'estrusore disegnato da NicolaP e EnricodaRE quello simile al Titan della E3d, sul motore si monta un pignone che fa girare una corona che a sua volta fa girare uno spingi filo se non erro Mk8...
Quello che conta è la demoltiplica...
Ora in tutte le soluzioni abbiamo un estrusore abbastanza pesante il quale spinge il filo dentro all'hotend... Se vogliamo spostare l'estrusore fuori dal carrello necessita un collegamento estrusore Hotend è questo collegamento non è altro che un tubo ad alta pressione chiamato bowden...
Ma è una soluzione il bowden non un estrusore... Tutti gli estrusori possono essere usati con il metodo bowden..

Qual'è il pregio di questo sistema, semplice il fatto di portare fuori dal movimento del carrello, che sia su una delta o su una cartesiana o anche di una core... Il difetto è che aggiungi un tot di cm di tubo che vuoi o non vuoi aggiunge attrito quindi aggiunge un forza che impedisce al filo di muoversi verso l'hotend, e di conseguenza l'estrusore deve metterci più forza, quindi ancor di più ci vuole una bella demoltiplica...

Ora immagina di prendere 20 cm di tubo e infilarci dentro un filo da 1,5 mm di ferro. Il tubo è bloccato ai due lati quindi non si muove, tu spingi il filo di ferro e vedrai che dall'altra parte il filo esce che è una bellezza....
Ora fai la stessa cosa con una corda da 1,5 mm... Dopo i primi mm la corda tende a piegarsi all'imbocco proprio perché il tubo ne impedisce il movimento fluido... Cosa devi fare per spingere la corda, metterti il più vicino possibile dell'imbocco e spingere la corda da li, anche cosi è sempre molto difficoltoso...

Ecco che quindi il filo di gomma nel bowden risulta più difficile da spingere, sopratutto ad alte velocità. Ma per questo non impossibile, primo avere il tubo il più corto possibile senza curve strette, secondo avere un sistema di estrusione dove lo spingi filo sia il più vicino possibile all'imbocco del tubo, per esempio il Titan ha dei pezzettini di plastica che si inseriscono dentro in modo da prendere il filo poco dopo lo spingi filo e con la guida fatta dal cuscinetto il filo è impossibilitato a piegarsi...

Quindi una cosa è il sistema di demoltiplica tra motore e spingi filo e una cosa è il bowden, puoi avere un wade extruder con l'attacco per il bowden o un diretto con il bowden o un diretto con il motore gearbox (demoltiplicato) etc etc etc...

Resta il fatto che con il bowden puoi fare tutto, ma devi avere delle accortezze maggiori sulla qualità degli estrusori e sulle impostazioni di stampa, magari qualche grado in più fa bene, per rendere meno difficile al filo di uscire dal nozzle e anche abbassare le velocità per permettere al filo di uscire come si deve...

Tutto qui...

Edited 2 time(s). Last edit at 06/29/2016 07:04AM by MagoKimbra.

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Grazie mille per la risposta
inizio a studiare un po' il materiale che mi hai dato e poi torno ad aggiornare
Io sono sempre un po' fermo su bowden si o no nel mio caso, perchè essendo praticamente una prusa i3 R2 mi piacerebbe alleggerire il carrello per future modifiche che ho in piano ma non sono sicuro dove posizionare il trascinatore per fare in modo che sia quando il carrello è al massimo dell'altezza di Z, sia al minimo non si creino curve esagerate ma neanche strozzature.
In stampanti dove a muoversi in Z è il piatto di stampa questo problema non si presenta perche l'hotend è sempre alla stessa altezza rispetto all'estrusore...però a questo punto guardando quanto è compatto il titan (che non conoscevo) viene anche a mancare il senso di montare il bowden
saluti
simone

Per esempio io a una fiera di Milano avevo incontrato l'ideatore di Dondolo un estrusore che con un motore e due hotend riesce a stampare a 2 colori, ho visto che se ne parla diverse volte nel forum e sicuramente è un idea molto versatile anche per una normale prusa senza ricorrere a sistemi più ingombranti come il flusso a 4 vie (per il fatto che per ora non mi serve stampare a 4 colori) problema è che torniamo al discorso di prima: due hotend separati sarebbero il massimo per me sia per usare due colori, sia per fare supporti con materiali differenti, la domanda resta ancora quella questo sistema sarà in grado di garantirmi la stampa singola anche di materiali insoliti e di mantenere qualità elevate visto che non ha nessun tipo di demoltiplica di cui parlavamo sopra....
d'altra parte il Titan (non ho ancora ben guardato quello di enrico) mi sembra interessante perchè era esattamente quello che volevo e quindi mi è sorta la domanda se su una prusa due titan con due motori siano gestibili
Saluti
SIMONE

Parli di Gianni Franci quello del Dondolo.... Ha ha Detto cosi..
Sulla Prusa R2 che è già abbastanza rigida puoi provare, sicuramente il peso è molto quindi devi limitarne accelerazioni in modo da non farla vibrare molto...
Un'altra soluzione è quella di portare fuori solo il motore, ma lasciare l'estrusore attaccato all'hotend... Ma visto il costo non so se vale la pena provarlo, anche se ne parlano tutti molto bene...


[youtu.be]

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Ciao
sto continuando elle ricerche e a questo punto ho limitato a scelta a due categorie: o una versione simile al Titan magari riprogettata per implementare sensore di fine filamento, ventilazione ec. e magari sarebbe bello potere unire due Titan con la faccia "aperta" però il peso dei motori sarebbe consistente, anche se ho visto da qualche parte su youtube un video in inglese dove mostrava un motore simile al nema17 classico ma profondo minimo la metà che potrebbe risolvere il problema, quindi questa è la prima opzione mentre la seconda è dondolo con cui ho intenzione di mettermi in contatto con l'ideatore per capire le precisioni raggiungibili, come eravamo d'accordo quando ci eravamo visti.
Detto questo quindi la scelta principale da fare è se veramente sono necessari due nozzle, i due colori possono essere necessari in alcune occasioni ma data la facilità con cui si può verniciare la plastica è una variante abbastanza relativa, quello che più mi attira è la possibilità di utilizzare due materiali differenti soprattutto per quanto riguarda i supporti dato che esistono materiali solubili che potrebbero essere stampati da una parte per i supporti appunto, mentre nell'altro si usa il materiale vero e proprio rendendo possibili stampe altrimenti difficili o che quantomeno vanno stampate a più pezzi...
la mia domanda a persone più esperte di me e che quindi hanno avuto a che fare con molte più stampe è: effettivamente è utile avere un doppio estrusore o è solo una sfizioseria e farei meglio a puntare su un singolo estrusore più preciso e leggero (quindi velocità e accellerazioni più alte)? aggiungo che la risposta più logica sarebbe dipende dall'uso che ne faccio, ma dato che per ora non ho ancora un campo specifico in cui opero volevo un parere più generale...
Saluti e grazie
Simone

I motori che dicevo sono questi, sono abbastanza difficili da trovare e a primo occhio hanno minore momento torcente rispetto ai nema 17 classici ma sono molto piu leggeri, li allego solo datostassera non ho ancora fatto nessun calcolo o ragionamento sul fatto se bastino per l'estrusore anche con gli ingranaggi che usa il Titan
nema 17 short body
Saluti
Simone

Allora dopo un po' di ricerche torno ad aggiornare in quanto ho deciso che visto che necessito di riprogettare il carrellino X prendo delle accortezze e lascio perdere il bowden perché non ho particolari esigenze, stessa cosa per il doppio estrusore in quanto non mi serve per ora avere due materiali e se funziona bene l'estrusore come dovrebbe non ho problemi a staccare i supporti come non ne avevo prima.
In conclusione ho chiuso la scelta a due "campi" in qui poi sceglierò facilmente quale estrusore in particolare montare, ho capito tutto il discorso sulla demoltiplica che lascia intendere che un motore demoltiplicato è migliore diciamo, però ho visto moltissime stampanti, e non vorrei sparare un idiozia ma da quello che ho visto anche la zortrax m200, montano un estrusore con trascinatore sulla puleggia.
Io preferirei evitare di demolteplicate per questioni di spazio, peso ec ec però il dubbio che mi è rimasto è se un normale nema 17, con un mk7 o simile, e un driver che sia a4988 che sia 1/16 o 1/32 riesce a gestire bene velocità di stampa di 40/50 mm/s? O comunque da persona che ha più esperienza mi consigli di buttarmi comunque su sistemi demoltiplicati? (che probabilmente dopo la progettazione sarà simile al sistema del titan sempre che riesca a produrre gli ingranaggi che vorrei)
Ho visto che molti estrusori diretti hanno una ventola montata davanti al motore, Che scopo ha questa cosa?
Grazie di tutto
Simone