南极熊3D打印网从上线到现在有近3年时间了,积累了大量的干货内容。下面是一个熊友高手向南极熊的投稿,纯干货、纯技术贴。欢迎更多的牛人向南极熊投稿 3d@nanjixiong.com熊大在等着你。 E3D喷头作为FDM打印机系列中比较流行的挤出头,在桌面级打印机和DIY人群中被广泛采用,作为一款开源的挤出机喷头,由于其设计图纸开源,优良的散热性能,简洁的加工方式使其广泛传播。 从开始的E3D到最新的E3D v6,主要变化是在喷头的挤出头设计上做出不断的革新,最大利用挤出丝的特性,在对温度控制的基础上,扩大挤出头内部空间,使其在出丝量上得到极大提高,保证了打印件性能的基础上,最大限度的提高了速度。
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E3D v6设计图 许多人会问,挤出头前部通过热阻对加热块进行充分散热,而为什么尾部又要对它进行散热呢? 小编在自己做了两台reprap类型的打印机后,发现在对打印过程中对于挤出头的温度的控制是极其重要的,温度的过高和过低会造成各种问题,所以一个合适的温度,对于出丝顺畅,吐丝均匀极其重要。
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最新版 E3D截面图:
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图纸来源网络图纸来源网络 头部的加热块温度过高,会导致过量的温度传递到尾部,从而使尾部送料腔中的材料软化,这样就会导致挤出机送来的挤出丝在尾部堵塞,也就是打印机最常见的堵头问题。 正是基于此,E3D通过喉管实现加热块和尾部肋片的连接,减少了热量向尾部传热,同时喉管内置耐高温的四氟管,即:PTFE管,使出丝顺畅。极大减弱了堵头的风险。保障出丝通畅,同时增加了外部散热风扇,实现热量快速从尾部排除。 那么尾部的散热到底有多重要呢?这是用ANSYS做的温度场分析: 在用ANSYS对挤出头分析时对挤出头进行了简化,同时参数设置如下: 铝:密度2719kg/m3 ,热容871J/(kg.k),导热系数202.4W/(m.k) 铜:密度8930kg/m3,热容386J/(kg.k),导热系数400w/(m.k) 铁:密度7870kg/m3,热容455J/(kg.k),导热系数80w/(m.k) 挤出丝:密度1200kg/m3,热容2000J/(kg.k),导热系数0.025w/(m.k) 热源热流密度10000w/m2 外表面对流换热系数:10w/(m2.k),外部空气温度300K 模型初始温度300K。 由此可见,挤出头前部的加热块会把部分热量传递到尾部,所以说,尾部散热是很重要的,所以在E3D v6中直接将风扇紧固在尾部的环形肋片,使热量充分排出。
作者刘文强联系方式:
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