E3D 克隆热破坏/喷嘴泄漏问题

3D打印 热端 e3d-v6 全金属热端
2021-04-27 12:16:24

我已经建立了一个基于 AM8(Anet A8 升级)的定制机器。我有一个 E3D V6 克隆热端,看起来像一个不错的克隆。我已经多次更换了断热器、热块和喷嘴,但在一段时间后,似乎灯丝从断热器中泄漏出来。热断裂和喷嘴是“全金属”钛版本。

我是如何设置的:我将喷嘴一直插入加热块,然后将其拧松大约 3/4 圈。我插入热中断直到它接触。然后我用钳子和扳手拧紧。我组装到打印机上。我加热到 285 °C,给它几分钟,在某些东西破裂之前尽可能地拧紧。我让它冷却。我再次加热到 285 °C,尽可能地再次拧紧。冷却。然后准备打印(主要在 240 °C 下使用 PETG)。

我究竟做错了什么?我应该怎么做?

hotend 在 3D 打印机上的照片

2个回答

这是怎么发生的?

为了使熔化的灯丝在热断丝螺纹周围泄漏,它必须首先通过热断丝与喷嘴接触的金属对金属加工表面接头。鉴于这种情况不断发生,问题一定是某种系统性错误。

热循环

根据您对安装过程的描述(加热至 285 °C,拧紧,冷却,再加热至 285 °C,重新拧紧,冷却,在 240 °C 下打印),我看到一个潜在问题:钛易碎您的钛合金热端和喷嘴因加热远远超出打印温度、过度拧紧和冷却(铝制热块的膨胀系数比钛合金高得多)而承受过大压力。

建议

我建议更换为黄铜喷嘴,或者,如果您需要使用磨料丝、硬化钢和 304 或 316 不锈钢热断器进行打印。钢或黄铜喷嘴的成本将低于钛,并且至少能做同样好的工作(黄铜最适合将热传递到灯丝,尽管它的磨损寿命有限),而用于热断裂的不锈钢将具有相似或更低的热导电性好,不易碎。作为奖励,在您的拧紧程序中,黄铜喷嘴材料在被压缩到不锈钢热断裂处时会变形并充当垫圈,而不是在几次加热/冷却循环后破裂。

另一个问题

在回答评论时,我想起了另一个可能的问题:同样的原因,铝线不再用于入墙式家庭电气安装。铝在受约束的热膨胀后往往会永久变形,而不是恢复其原始形状(就像铜和黄铜那样),并且每度的膨胀量是钛的几倍。即使加热块是合金而不是导体级纯铝,也会在加热、拧紧、冷却过程中发生(尽管大多数合金比纯金属更硬/更强)。此外,280 °C 的温度可能足以使铝发生热蠕变(通常远低于屈服点的应力下的缓慢永久变形)。我记得大约四十年前大学材料科学课程中的规则,

铝制加热块在螺纹处的这种永久变形可能导致螺纹变松,从而允许挤压压力迫使加热块和热断裂之间的熔融长丝。然后,那层细丝材料充当绝缘体,增加了热块和热断路之间的温差——随着热断路现在变得更冷,差距进一步扩大。

建议的解决方案

对此的一种解决方案是改用黄铜或铜加热块。这些金属不仅具有比大多数铝合金更高的熔点,使它们在打印温度下不易蠕变,而且在受限制时在热/冷循环后更倾向于恢复到原始尺寸(这就是为什么铜房子电线不会像铝线那样随着时间的推移而变松)。质量和电导率的变化可能需要重新校准温度控制 PID(如果存在),但与由于泄漏而必须定期拆卸和清洁加热块和断热器相比,这是一次性操作。

  1. 验证:当您针对热断路拧紧喷嘴时,喷嘴没有完全拧紧在加热块上。如果喷嘴完全紧靠加热块,它不会完成紧靠热断裂。

注意:加热器块和散热器之间的热断层很薄,以最大限度地减少热传导。过紧使热断流进入散热片与断热断流。

  1. 验证:您的断热器是全金属的(灯丝路径中没有特氟龙管)。如果不是全金属,285 °C 可能会损坏 Teflon 管。如果不是全金属,将喷嘴拧紧到 250 °C 的热断裂处,这是不是全金属的挤出机的极限温度。

  2. 钛隔热板具有更高的热阻,有助于将隔热板与加热块隔离。然而,较高的热阻对于需要热量的喷嘴来说是一个缺点。对于非研磨性长丝,例如 PETG,黄铜喷嘴更容易获得良好的密封性以及更好的导热性。PETG 对因打印速度过快时未充分加热而造成的卡纸特别敏感。当喷嘴加热灯丝时,灯丝冷却尖端。因此,您需要使用钛喷嘴打印速度较慢。

  3. 从目前的信息来看,似乎很难在钛件之间进行密封。看起来他们可以使用不同的钛合金。钛金属眼镜架有弹性,不易碎。然而,脆性合金通常更硬,但热断裂不需要像喷嘴那样硬。当然,黄铜更容易密封,因为它实际上会变形以适应热断裂的形状。