功能强大的3D打印X-Truder挤出机全解析

来源：塑胶五金网发布时间：2015-01-09 15:29:19点击率：

　　【塑胶五金网】在过去的一年中，来自美国德州的一个3D打印爱好者团队_——Praxis3D，通过不断地改进和测试，开发出了一款双线材FDM 3D打印头，他们称之为X-Truder。这款轻巧、紧凑的打印头有许多理想的特性，如两个全金属热端，带状电缆连接线、高扭矩NEMA 11电机等。“我们希望能够为寻求升级自己现有3D打印机的创客们设计一款功能强大的打印头。”Praxis3D团队成员David Williams介绍说。随着越来越多人拥有3D打印机，他们预期这将成为一个非常大的市场。

　　在X-Truder的核心处有两个全金属的挤出机，开发团队使用热模拟进行分析，并通过多轮原型测试进行改进。“在非铁氟龙衬里的挤出机中使用PLA是一个挑战，它需要一个平滑的ID表面，和一个简短的热过渡区。我们的不锈钢管、铜散热器和40毫米风扇组合能够实现这一目标。我们能够在非常短的距离内快速降温。”热设计师Frank Mercado补充说。他们的挤出机也测试了ABS和PC两种材料，据该公司称，不会再有堵塞的问题，但确实需要高得多的温度。

　　为了证明他们的设计效率，他们制作了一小段视频(见下图)，视频中他们用手拿着挤出头，离加热块只有6毫米远，挤出头的热端则以230℃的温度挤出PLA，拿着挤出头的手安然无恙。

　　开发团队的另一个目标是为X-Truder设计出紧凑的结构，所以他们选择了一个小的步进电机来驱动两边的耗材。其耗材驱动器系统不使用螺栓和弹簧来实现牵引力，而是强制耗材通过一个固定的挤出轮间隙。Precision牌挤出齿轮嵌入电机直径5mm的轴，从而提供足够的牵引力，并避免撕裂。所述驱动系统还与空闲的耗材保持脱离状态，这意味着耗材更容易安装和卸载，即使是打印头还在打印。David说：使用较小电机的一个有好处是耗材撕裂的现象几乎不会出现。我们实验过程中，曾经出现过喷嘴压在打印床玻璃上或挤出机温度过低不足以融化材料，且挤出轮打滑。我们的电机具有充沛的动力来驱动耗材，但不足以撕裂耗材或堵塞耗材的路径。”

　　Praxis3D还在其18英寸长的排线组件中加上了额外的电路，允许创客们设计并在X-Truder上附加自己的配件，如打印床平整探测器、风扇、伺服系统、终点挡块等。为了简化打印头与用户自己定制的电子器件之间的连接，开发团队还配套了一个PCB适配器。另外，打印头上还装有明亮的白色LED，以用于工作区的照明。

　　Praxis3D团队还解决了双挤出机的一个常见问题，即喷嘴与打印部件的碰撞问题。为了避免这些情况，它们设计使喷嘴缩回或移开，这是由一个金属齿轮和凸轮装置来完成。经过几轮原型的改进，他们已经能够将喷嘴提升1mm左右，闲置的挤出头距打印对象的距离大约等于4层的打印层厚。

　　据开发团队称：“凸轮和伺服装置是一个简洁高效的机械机构，通过电子系统很容易控制，而且我们还没有确定该机构的使用寿命。我们已经开始了一个实验，以测试驱动系统、回缩、和整个打印头。我们挤出了成磅的PLA，每隔几分钟就切换一下打印头，再加上加热和冷却周期。我们用光了6卷塑料耗材，只是为了测试回缩效果;我们通过程序运行了10万次切换，随后观察了部件之间的衔接，没有发现磨损。”

　　为简化X Truder在各种不同的3D打印机上的安装，Praxis3D还专门设计了一个Klix安装支架，能够牢固固定且可重复安装的打印头，该Klix安装支架包括在X Truder里面。

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