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2019-01-18 【3D列印知識】圖解易懂!3D列印機的兩種進料原理及影響

【3D列印知識】圖解易懂!​3D列印機的兩種進料原理及影響

3D列印機百百款,專有名詞一大堆,型式上大家可能聽說過Direct Drive Extruder及Bowden Extruder兩種設計,但它們確切是指哪個部分?又會如何影響列印的結果?又該選哪一種呢?讓我們根據原理告訴你!

.基本原理:



圖右為直接驅動式,由於列印噴頭本身具有推進器,因此線材會直接被推入加熱噴嘴內;同時也代表噴頭沿x軸移動時,必須負擔推進器的重量與震盪。
 
圖左為管線輸送式,通常在3D列印機的框架上設有推進器,和列印噴頭是分離的;而這也是線材需要額外配置輸送管的原因,這個裝置在Ultimaker上顯而易見。通過輸送管(通常由PTFE塑料製成)將線材輸送至噴嘴,可以避免線材受到卡扣或機器運作的拉扯而被影響。



這兩種形式有哪些優、缺點呢?

.使用直接驅動:

.優點:換料直接方便、清潔也較快速,通常機動性較強、通常適合改裝玩家。



(採用直接驅動的Lulzbot Mini 2 3D列印機具有提把攜帶的機動性。

.缺點:受限於推進器的影響,需要較大的馬力才能進行列印;也因噴頭上的顫動與各個向性的作用力較多,列印的精細度及穩定度較為受限。


直接驅動的Lulzbot Mini 2 3D列印機噴頭,列印時需承載推進器重量及物理影響。

.使用輸送管線:


.優點:由於推進器的重量不在列印噴頭上,因此使用較小的馬力就能達到高速列印;3D列印機能以較低的加速度來小幅移動,會降低改變位置而產生的振動,達到更精確的列印成果,並提升整體的層間一致性。


(圖為搭配管線輸送式的3D列印噴頭內部露出噴嘴的樣子,由於沒有裝載推進器,因此負擔較小。

.缺點:由於管線與推進器和噴頭的距離較長,彈性線材在輸入時可能因彎曲幅度較大,讓輸送不那麼順暢。由於線材推出和回縮會產生些微的時間誤差,在列印懸空結構時偶有牽絲。
還好目前都已經能透過提高回縮距離和速率的參數值來解決;Ultimaker最新版本的Cura 3.6中,使用原廠的軟料和參數設置就能輕鬆設定。(延伸閱讀:特殊線材自動設定Ultimaker Cura 3.6!


另外,以Ultimaker S5為示範,進行日常清潔時會多兩個步驟:

  1.  
  2. 1.推開白色夾子

 
  1. 2.拔開管線


這兩種形式沒有絕對的優劣,端看各位使用上的需求;除了上述的影響外,3D列印機的品質也會同時取決於很多因素,而最好的3D列印機應該要能克服各種狀況。如果還是感到暈頭轉向,可以參考下方的重點。

.懶人比較法:

.要求列印速度和成品精度,不介意清潔時多點步驟,可選擇管線輸送式3D列印機
.不在意列印速度快慢且想要自行改裝​、經常性移動,可選直接驅動式
3D列印機

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參考文獻:https://all3dp.com/2/bowden-tube-all-you-need-to-know/

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