Praxis3D開發(fā)出功能強大的X-Truder擠出機

        在過去的一年中，來自美國德州的一個3D打印愛好者團隊Praxis3D，通過不斷地改進和測試，開發(fā)出了一款雙線材FDM 3D打印頭，他們稱之為X-Truder。

        這款輕巧、緊湊的打印頭有許多理想的特性，如兩個全金屬315C熱端，帶狀電纜連接、高扭矩NEMA 11電機、軸上風機等。

        “我們希望能夠為尋求升級自己現有3D打印機的創(chuàng)客們設計一款功能強大的打印頭�！盤raxis3D團隊成員David Williams介紹說。隨著越來越多人擁有3D打印機，他們預期這將成為一個非常大的市場。


        在X-Truder的核心處有兩個全金屬的擠出機，開發(fā)團隊使用熱模擬進行分析，并通過多輪原型進行改進。

        “在非特富龍襯里的擠出機中運行PLA是一個挑戰(zhàn)，需要一個平滑的ID表面，和一個簡短的熱過渡區(qū)。我們的不銹鋼管、銅散熱器和40毫米風扇組合能夠實現這一目標。我們能夠在非常短的距離內快速降溫�！睙嵩O計師Frank Mercado補充說。他們的擠出機也測試了ABS和PC兩種材料，其中，據該公司稱，不會再有堵塞的問題，但確實需要高得多的溫度。

        為了證明他們的設計效率，他們制作了一小段視頻（見下圖），視頻中他們用手拿著擠出頭，離加熱塊只有6毫米遠，擠出頭的熱端則以230℃的溫度擠出PLA，拿著擠出頭的手安然無恙。


        開發(fā)團隊的另一個目標是為X-Truder設計出緊湊的結構，所以他們選擇了一個小的步進電機來驅動兩個線材。其線材驅動器系統(tǒng)不使用螺栓和彈簧來實現牽引力，而是強制線材通過一個固定夾送輪間隙。Precision牌間隙片齒被切入電機直徑5mm的軸，從而提供足夠的牽引力，并避免撕裂。所述驅動系統(tǒng)還與空閑的線材保持脫離狀態(tài)，這意味著線材更容易安裝和卸載，即使是打印頭還在打印。David說：“使用較小電機的一個有趣的好處是線材撕裂的現象幾乎不會出現。我們曾經出現過噴嘴壓在打印床玻璃上或擠出機溫度過低不足以融化材料，電機只是彈出、失步。我們的電機具有充沛的動力來驅動線材，但不足以撕裂線材或堵塞線材的路徑。”

        Praxis3D還在其18英寸長的帶狀電纜組件中加上了額外的電路，允許創(chuàng)客們設計并在X-Truder上附加自己的配件，如打印床平整探測器、風扇、伺服系統(tǒng)、終點擋塊等。為了簡化打印頭與用戶自己定制的電子器件之間的連接，開發(fā)團隊還加上了一個PCB適配器。另外，打印頭上還裝有明亮的白色LED等用于工作區(qū)的照明。

        Praxis3D團隊還解決了雙擠出機的一個常見問題，即噴嘴阻力和與打印部件的碰撞問題。為了避免這些情況，它們設計使噴嘴縮回或解除，這由一個金屬齒輪微伺服和凸輪裝置來完成。經過幾輪原型的改進，他們已經能夠實現將噴嘴提升1mm左右，閑置的擠出頭距打印對象的距離大約等于4層的打印層厚。

        據開發(fā)團隊稱：“凸輪和伺服裝置是一個優(yōu)雅和簡單的機械機構，通過電子系統(tǒng)很容易控制，而且我們還沒有確定該機構的使用壽命。我們建立了一個實驗，以測試驅動系統(tǒng)、回縮、和整個打印頭。我們擠出了成磅的PLA，每隔幾分鐘就切換一下打印頭，再加上加上加熱和冷卻周期。我們跑了6卷塑料線材，只是為了測試回縮伺服；我們通過程序運行了10萬次切換，隨后觀察了部件之間的銜接，沒有發(fā)現磨損�！�

        為簡化X Truder在各種不同的3D打印機上的安裝，Praxis3D還專門設計了一個Klix安裝支架，能夠牢固地和可重復安裝打印頭。該Klix安裝支架包括在X Truder里面。

        目前X-truder已經在Kickstarter上發(fā)起了眾籌活動，早期支持者的優(yōu)惠價格是250美元，包括X-truder頭組件，PCB接口和帶狀電纜。