Een 3D printer extruder is het onderdeel dat van filament (een enkele draad kunststof) een vloeibare hoeveelheid materiaal maakt. Ik maak gebruik van een QU-BD MBE Extruder, die met $49 tot de meer voordelige types behoort.
De QU-BD MBE Extruder is in 2012 begonnen als een Kickstarter project en bestaat uit slechts een paar onderdelen. De extruder zou zo uit de doos moeten werken, maar veel gebruikers hebben aanpassingen bedacht om het ontwerp betrouwbaarder te maken. Mijn ervaring is dat je het ontwerp echt moet doorgronden om er het beste resultaat mee te boeken.
QU-BD MBE Extruder
Om gesmolten ABS te produceren wordt het verwarmingsblok verhit tot ongeveer 225 graden. Hierdoor wordt het messing spuitmondje meeverhit. ABS filament wordt door het UMHW distributieblok geleidt en in de RVS boiler geduwd door het transportwiel, dat wordt aangedreven door de stappenmotor. De filement stelschroef houdt daarbij het filament tegen het transportwiel gedrukt. Het filament smelt in het onderste deel van de boiler en wordt door de druk van het filament uit het spuitmondje geperst. Het geheel wordt gemeten en bestuurd door een besturingscomputer, zoals een Sanguinololu. Deze leest iedere seconde de waarde van de temperatuursensor uit en stuurt het verwarmingselement aan middels een PID-algoritme.
Het beschreven proces geeft voldoende ruimte voor een keur aan fouten, die evenwel terug te leiden zijn tot drie kernproblemen: te veel wrijving waardoor het filament te moeilijk door de extruder geleid kan worden, te weinig grip van het transportwiel op het filament waardoor het filament niet voldoende getransporteerd wordt en onvoldoende koppel voor het transportwiel. Alle drie kernproblemen leveren netto hetzelfde op: er komt te weinig gesmolten filament uit het messing spuitmondje.
De drie kernproblemen beïnvloeden elkaar sterk, zodat een bepaalde gestructureerde aanpak bij het oplossen van fouten van belang is.
Te veel wrijving
- Filament te dik
- Filament verontreinigd
- Kristallisering filament door te hoge temperatuur
- Ruimte tussen de RVS boiler en het messing spuitmondje
- Boiler en/of spuitmondje zijn verontreinigd of beschadigd
- Doorvoer van boiler en spuitmondje zijn niet uitgelijnd
- Temperatuur is te laag
- Filament stelschroef heeft een ruw oppervlak
Te weinig grip
- Transportwiel is niet uitgelijnd op het filament doorvoerpad
- Tanden van het transportwiel zijn stomp of gevuld met resten filament
- Filament stelschroef is te los ingesteld
- Stappenmotor, transportwiel, bovenkant boiler en/of stelschroef zijn te heet
Te weinig koppel
- Besturingscomputer levert te weinig stroom en/of de bedrading naar stappenmotor is te dun
- Filament stelschroef is te strak ingesteld
- Thermische beveiliging van de besturingscomputer is geactiveerd
- Schroef van transportwiel is losgedraaid
- Stappenmotoras is niet voorzien van schroefvlak
- Aantal deelstappen per omwenteling stappenmotor te hoog
- Acceleratie van het controlecircuit te hoog
- Stappen per seconde van het controlecircuit te hoog
