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(fēng)機等。

        “我們希望能夠為尋求升級自己現(xiàn)有3D打印機的創(chuàng)客們設(shè)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(yù)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(fēng)扇組合能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo),。我們能夠在非常短的距離內(nèi)快速降溫,。”熱設(shè)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(jù)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(shè)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(yuǎn)，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(biāo)是為X-Truder設(shè)計出緊湊的結(jié)構(gòu)，所以他們選擇了一個小的步進電機來驅(qū)動兩個線材,。其線材驅(qū)動器系統(tǒng)不使用螺栓和彈簧來實現(xiàn)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(qū)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(xiàn)象幾乎不會出現(xiàn),。我們曾經(jīng)出現(xiàn)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(qū)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(shè)計并在X-Truder上附加自己的配件，如打印床平整探測器,、風(fēng)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(shè)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(jīng)過幾輪原型的改進,，他們已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)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(jù)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(gòu),，通過電子系統(tǒng)很容易控制,，而且我們還沒有確定該機構(gòu)的使用壽命。我們建立了一個實驗,，以測試驅(qū)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(xiàn)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(shè)計了一個Klix安裝支架,，能夠牢固地和可重復(fù)安裝打印頭,。該Klix安裝支架包括在X Truder里面。

        目前X-truder已經(jīng)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,。