Mengapa Mengupgrade ke Direct Drive Extruder Sering Menghasilkan Kualitas Pencetakan 3D yang Buruk?

Printer 3D adalah mesin canggih yang melelehkan plastik menjadi bentuk 3D yang kompleks. Memutakhirkan satu melibatkan mengutak-atik sistem gerak yang rumit dan elektronik yang rumit, dengan kompleksitas tambahan dari modifikasi firmware.

Itu masih belum menghalangi semakin banyak penggemar pencetakan 3D pemberani dari membeli printer 3D entry-level dan memodifikasinya untuk menyaingi model mahal. Salah satu mod paling populer melibatkan peningkatan pengekstrusi Bowden stok ke pengekstrusi penggerak langsung.

Akan adil untuk berasumsi bahwa mengupgrade print head itu sendiri akan menjamin peningkatan yang cukup untuk membenarkan kerumitan yang terlibat. Tetapi bagaimana jika kami memberi tahu Anda bahwa peningkatan yang mahal ini sering menurunkan kualitas cetak?

Bingung? Baca terus untuk mengetahui mengapa peningkatan ekstruder tidak semudah kedengarannya.

Mitos: Pengekstrusi Drive Langsung Meningkatkan Kualitas Cetak

Kunjungi forum pencetakan 3D mana pun, dan Anda pasti akan menemukan anggota yang mengeluhkan kualitas cetak yang buruk segera setelah memutakhirkan ke pengekstrusi drive langsung. Anda mungkin mengaitkan beberapa kasus ini dengan bagian pemutakhiran yang salah dan praktik pemasangan yang tidak tepat, tetapi ini bukan insiden yang terisolasi.

Faktanya, para veteran pencetakan 3D tahu bahwa hampir tidak mungkin bagi printer mahal sekalipun untuk menyamai kualitas cetak out-of-the-box dari printer Creality Ender-3. Jadi, apa yang terjadi di sini?

Tapi pertama-tama, mari kita mundur selangkah untuk memahami apa itu direct drive extruders, bagaimana mereka berbeda dari stock extruders, dan mengapa mereka dianggap sebagai upgrade yang layak.

Apa itu Bowden Extruders?

Printer 3D tingkat pemula yang populer, seperti Ender-3, dikirimkan dengan pengekstrusi Bowden. Desain print head ini secara fisik memisahkan extruder (yang mendorong filamen ke dalam nozzle) dari hot end assembly yang terdiri dari heat sink, heat break, blok pemanas, dan nozzle.

Pengekstrusi ini mendapatkan namanya dari tabung Bowden (atau PTFE) yang secara signifikan lebih panjang yang menghubungkan ekstruder ke rakitan ujung panas. Ini adalah desain yang relatif sederhana yang hemat biaya. Tetapi jalur filamen ekstruder Bowden yang lebih panjang juga membuatnya hampir mustahil untuk mencetak filamen fleksibel.

Anda pada dasarnya mencoba mendorong tali ke selang pada saat itu. Dan di situlah ekstruder drive langsung masuk ke dalam gambar.

Apa yang Membuat Pengekstrusi Drive Langsung Lebih Baik?

Desain kepala cetak ini menggabungkan ekstruder dan rakitan ujung panas menjadi satu unit. Idenya adalah untuk mengurangi jalur filamen dengan membawa ekstruder sedekat mungkin ke nosel. Melakukannya secara signifikan memperpendek panjang filamen yang perlu didorong ke bawah tabung PTFE. Itu juga berarti bagian filamen yang lebih pendek perlu mendorong nozzle untuk menghasilkan tekanan ekstrusi.

Bagian filamen yang lebih pendek secara inheren lebih kaku dan karena itu lebih kecil kemungkinannya untuk menggumpal dan menyumbat dalam perjalanannya ke nosel. Hal ini memungkinkan ekstruder penggerak langsung untuk mencetak filamen fleksibel dengan mudah, sekaligus mengurangi pengaturan jarak retraksi untuk filamen biasa. Bagian filamen yang lebih pendek juga lebih mudah dikontrol dengan presisi, yang mengurangi masalah merangkai yang terlihat pada cetakan 3D yang rumit.

Tapi Apakah Mereka Benar-Benar Lebih Baik?

Pengekstrusi penggerak langsung memang membuat pencetakan 3D dengan filamen fleksibel menjadi mudah, tetapi secara virtual semua orang tetap mengeluhkan masalah Z-banding yang jelek setelah memutakhirkan dari Bowden ke drive langsung ekstruder. Gremlin ini bermanifestasi sebagai pita jelek yang berjalan vertikal di permukaan cetak dan terlihat di sepanjang sumbu Z printer 3D.

Tingkat keparahan banding dapat bervariasi dari satu printer ke printer lainnya, tetapi ini benar-benar terlihat di semua pengekstrusi drive langsung. Saya pribadi telah menggunakan lima ekstruder penggerak langsung yang berbeda, dengan masing-masing ekstruder menunjukkan masalah ini pada tingkat yang berbeda-beda.

Dan bukan hanya saya dan beberapa outlier statistik yang menghadapi masalah ini.

Masalah #602 Wasteland

Pemilik printer drive langsung Prusa mengalami kehancuran kolektif ketika mereka menyadari bahwa mesin mahal mereka tidak dapat menandingi kualitas cetak printer Ender-3 yang jauh lebih murah. Apa yang dimulai sebagai laporan bug mengutip ekstrusi filamen yang tidak konsisten, akhirnya melahirkan ke yang terkenal Edisi #602.

Josef Prusa, pemilik dan pendiri Prusa Research, menanggapi dengan mengerahkan pasukan insinyurnya untuk menyelidiki masalah ini, tetapi masalah itu tetap belum terpecahkan hingga hari ini. Ada seluruh komunitas Discord, dijuluki Tanah Liat 602, di mana penggemar printer 3D tidak hanya meratapi dan bercanda tentang fenomena yang belum terpecahkan dalam ukuran yang sama, tetapi beberapa bahkan mengambil celah untuk memecahkan masalah tersebut.

Singkatnya, pengguna pasti akan mengeluh tentang fenomena ini begitu printer 3D yang dilengkapi dengan drive extruder langsung mencapai basis pengguna yang cukup besar. Pemilik printer 3D Voron DIY yang sangat populer (lihat kami Panduan pemula Voron) mengetahui fenomena ini sebagai Edisi #6. Anda akan menemukan orang-orang menutupi inkonsistensi ekstrusi cerita dengan mengambil foto di bawah yang menguntungkan kondisi pencahayaan, tetapi masalahnya langsung terlihat setelah cetakan 3D diambil di bawah overhead Petir.

Apa Penyebab Masalah Ekstrusi Drive Langsung Ini?

Setelah Anda memperhitungkan masalah perakitan dan penyetelan yang tidak tepat, teori utama untuk ketidakkonsistenan ekstrusi yang terkait dengan ekstruder penggerak langsung menjadi ekstruder “Dual Drive” Bondtech gigi. Ini adalah roda gigi pinion lurus yang sama persis yang ditemukan di hampir setiap ekstruder penggerak langsung yang digunakan dalam desain printer 3D populer dari Prusa dan Voron.

Pencetakan 3D, Uji Prototipe Desain YouTuber dan MihaiDesigns telah melakukan pekerjaan yang luar biasa dalam mempersempit masalah pada roda gigi ekstruder Bondtech, dan roda gigi ekstruder Bondtech. penyelidikan layak untuk dicoba. Kedua YouTuber telah menyarankan untuk menggunakan desain roda gigi ekstruder heliks atau herringbone untuk menghilangkan masalah ekstrusi yang tidak konsisten.

Pada tulisan ini, baik Bondtech maupun pembuat ekstruder lainnya belum membawa desain yang lebih baik ke pasar.

Bagaimana Bowden Extruders Kebal terhadap Masalah Ini?

Apakah Anda ingat bagaimana kami menolak ekstruder Bowden dengan mengilustrasikan bagaimana desain umpan filamen mereka sama dengan mendorong tali ke bawah selang? Nah, memiliki tingkat kelonggaran itu, dan penundaan berikutnya dalam penumpukan tekanan nosel, sangat cocok untuk mengatasi inkonsistensi ekstrusi yang timbul dari desain roda gigi ekstruder penggerak langsung yang buruk.

Kekurangan desain yang sama yang mencegah pengekstrusi Bowden memiliki jarak retraksi yang lebih pendek—dan kontrol yang lebih cepat dan lebih responsif over nozzle pressure—juga berguna untuk mencegah artefak ekstrusi yang tidak konsisten agar tidak pernah terwujud dalam cetakan 3D yang sebenarnya objek.

Lihatlah cetakan 3D yang bersih (dan tidak adanya Z-banding di dalamnya) yang diperoleh dari printer Ender-3 stok saya yang dilengkapi dengan pengekstrusi Bowden, jika Anda merasa sulit untuk mempercayainya. Saya telah menggunakan setengah lusin ekstruder penggerak langsung yang berbeda sejak saat itu, tanpa pernah dapat mencapai tingkat konsistensi ekstrusi ini.

Tidak mengherankan, beberapa pemilik printer Voron 3D masih menggunakan dan menggunakan pengekstrusi Bowden karena alasan ini. Namun, melakukan hal itu memiliki beberapa peringatan.

Haruskah Anda "Meningkatkan" ke Bowden Extruder?

Anda pasti tidak boleh melakukannya jika Anda berencana untuk mencetak filamen fleksibel, yang benar-benar membutuhkan jalur filamen yang lebih pendek dari ekstruder penggerak langsung. Mereka yang memiliki printer CoreXY cepat juga lebih baik bertahan dengan ekstruder drive langsung mereka.

Ini terutama benar jika mereka tidak ingin mengorbankan kecepatan atau fitur maju tekanan lanjutan. Tidak mungkin bagi pengekstrusi Bowden untuk melakukan regulasi tekanan nosel tingkat lanjut dengan kecepatan pencetakan yang cepat. Anda benar-benar membutuhkan ekstruder penggerak langsung untuk mencetak cepat dengan tekanan maju diaktifkan.

Inkonsistensi ekstrusi yang terkait dengan ekstruder penggerak langsung bukanlah akhir dari segalanya. Pencetakan aditif tidak seharusnya bersih secara estetis untuk memulai, jadi Z-banding kecil dapat diterima.

Namun, jika Anda mengalami inkonsistensi ekstrusi yang parah, Anda sebaiknya melihat kemungkinan penyebab lain seperti pengaturan panas unggun, pengikatan sumbu Z, dan laju aliran filamen.

Cycloidal Gear Extruder Prusa XL untuk Menyelamatkan

Tidak semua orang mengambil masalah ini sambil berbaring. Prusa Research telah membuat perubahan radikal pada desain extruder baru yang digunakan pada printer Prusa XL CoreXY yang akan datang, seperti yang dibahas secara rinci di primer kami di Prusa XL. Banyak yang percaya bahwa desain ini dapat memecahkan Masalah #602 yang terus mengganggu printer drive langsung Prusa yang ada.

Agak terlalu dini untuk berharap dengan Prusa XL, tetapi tentu saja terus menggunakan gigi ekstruder penggerak langsung Bondtech yang sama yang diduga menyebabkan masalah ekstrusi yang disebutkan di atas.

Masalah Extruder Drive Langsung

Seperti yang telah kami jelajahi, sementara pengekstrusi penggerak langsung membuat pencetakan 3D dengan filamen fleksibel jauh lebih mudah, meningkatkan ke salah satu dari Bowden dapat mengakibatkan masalah pita-Z yang buruk.

Saya pribadi telah berdamai dengan inkonsistensi ekstrusi kecil yang terkait dengan ekstruder drive langsung di untuk menuai keuntungan dari pencetakan filamen fleksibel, kurangnya merangkai, dan mampu mencetak dengan benar cepat. Itu tawaran yang adil.

Cara Meningkatkan Printer 3D Ender-3 Anda dan Memperbaiki Masalah Keamanan

Ender-3 Anda mungkin mencoba... membunuhmu? Cari tahu cara membuatnya lebih aman dan andal dengan peningkatan yang bagus ini.

Baca Selanjutnya

Tentang Penulis