3D-DRUCKERTEILE: WESENTLICHE KOMPONENTEN UND FUNKTIONEN

Einführung

Einsteigern fällt es oft schwer, qualitativ hochwertige 3D-Drucke zu erstellen, da sie mit den 3D-Druckerteilen noch nicht vertraut sind. Eine bessere Kenntnis dieser Teile hilft bei der Fehlerbehebung, was für den Druck hochwertiger Modelle wichtig ist.

Wenn Sie wissen, wie Sie das Druckbett richtig nivellieren, können Sie eine bessere Haftung des Druckbetts erzielen und die Möglichkeit von Druckfehlern ausschließen. Ebenso hilft Ihnen das Verständnis Ihrer Extruder, Schrittmotoren und Hotends, die genauen Einstellungen für hochwertige 3D-Drucke zu verstehen. Ihr Wissen über Elektronik und Firmware ermöglicht es Ihnen, die Leistung Ihres Druckers zu optimieren, anzupassen und zu verbessern.

Nachfolgend haben wir die 3D-Drucker-Komponenten in vier Kategorien unterteilt, auf die wir im Artikel ausführlich eingehen.

1. Hauptplatine
2. Asse
3. Heizelemente
4. Zusatzfunktionen

Hauptplatine

Der zentrale Controller: Motherboard erklärt

Der zentrale Controller ist das Herzstück des 3D-Druckers. Es ist mit allen elektrischen Komponenten eines 3D-Druckers verbunden. Zu den Hauptbestandteilen der Steuerplatine gehören:

Prozessor

Es kümmert sich um die Umwandlung von Softwarecodes in Anweisungen, die der Drucker verstehen kann. Diese Prozessoren sind im Allgemeinen 8-Bit oder 32-Bit. Jemand Motherboards Sie sind so konzipiert, dass sie weniger Energie verbrauchen und effektiv arbeiten, ohne störende Geräusche zu erzeugen, wie z Creality CR-200B Silent-Motherboard .

Anschlüsse

Hier ist alles Elektronische Teile für 3D-Drucker in Form von DuPont-Steckern, Reihenklemmen oder USB.

Schritttreiber

Ein Standard-3D-Drucker hat vier Schrittmotortreiber : einer für den Filamentextruder und die anderen drei für die Achsen (x, y und z), die die Leistung regulieren und auf die verschiedenen Spulen des Schrittmotors verteilen. So drehen sich Motoren.

Kommunikation

Ihre Befehle müssen in G-Code umgewandelt und dann an den Drucker gesendet werden, damit dieser sie ausführen kann. Sie können dieses Programm per SD-Karte oder per WLAN versenden.

Firmware und Anleitung

Firmware ist ein Teil der Hauptplatine, der den Betriebsteil eines Druckers verwaltet, indem er die verschiedenen Komponenten während des Prozesses verwaltet. Dabei handelt es sich um eine Software, die als Vermittler zwischen der Slicer-Software und der Druckerhardware fungiert und G-Codes von ersterer an letztere sendet.

Die Firmware übernimmt die folgenden Schlüsselfunktionen

Schrittmotorbewegungen

Die Firmware interpretiert die über G-Codes gegebenen Anweisungen und verwaltet die Bewegungen des Schrittmotoren der X-, Y- und Z-Achse.

Temperaturregelung

Um qualitativ hochwertige Ausdrucke zu erhalten, müssen Sie bei der richtigen Temperatur drucken. Die Firmware steuert die Temperatur des Hotends er wurde geboren Fußbodenheizung . Auf diese Weise schmilzt der Extruder das Filament richtig.

Nivellierung des Bodens

Für eine bessere Haftung des Filaments ist darauf zu achten, dass die Konstruktionsplan richtig nivelliert ist. In diesem Sinne spielt auch die Firmware eine wichtige Rolle, denn sie ermöglicht die Aktivierung der manuellen und automatischen Nivellierfunktionen. Allerdings verfügen nicht alle 3D-Drucker über eine Selbstnivellierungsfunktion, und viele von uns empfinden sie als etwas unpraktisch. In diesem Fall können Sie ein automatisches Bettnivellierungsset erwerben, um einige Probleme zu vermeiden.

Kühlventilatoren

Verstelle die Fans Kühlsystem sorgt dafür, dass die Druckschichten gleichmäßig abkühlen und das Risiko von Verformungen verringert wird.

Sicherheitsfunktionen

Die Firmware ermöglicht außerdem eine Endanschlagserkennung und einen Thermoschockschutz.

Die Bedeutung eines ordnungsgemäß funktionierenden Motherboards

Dort Hauptplatine Hier werden alle wichtigen Prozesse abgewickelt. Ein ordnungsgemäß funktionierendes Motherboard gewährleistet korrekte Motorbewegungen und die korrekte G-Code-Implementierung, begrenzt Druckfehler und sorgt für eine sichere Umgebung zum Drucken. Es verbessert die Druckqualität, integriert Sicherheitsfunktionen und aktualisiert die Firmware weiterhin. Auf diese Weise können Benutzer einige Funktionen anpassen und Einstellungen optimieren, sodass sie das volle Potenzial des Druckers ausschöpfen können.

Asse

Kennen Sie die verschiedenen Achsen eines 3D-Druckers

X, Y und Z sind die Achsen, auf denen ein 3D-Drucker hauptsächlich arbeitet. Die X-Achse beeinflusst die horizontalen Bewegungen des Druckers, während die Y-Achse den Hin- und Herbewegungen des Druckkopfes entspricht.

Die Z-Achse ermöglicht es dem Druckkopf, sich vertikal zu bewegen und das Filament in Schichten zu extrudieren.

Um die Funktionsweise des Druckers vollständig zu verstehen, ist es wichtig, den Funktionsmechanismus der Achsen zu verstehen. Auf diese Weise können Sie Ihr Projekt neu justieren, die eingestellten Parameter kalibrieren und die richtige Wartung erlernen, um die Druckqualität zu optimieren.

Extruder : Bewegung, Beladung und Extrusion des Filaments

Hier verschmilzt das eingeführte Filament und extrudiert sich schichtweise zu einem Objekt. Es besteht aus mehreren Komponenten, die das Filament laden und bewegen, um es zu schmelzen und zu extrudieren. Nachfolgend sind die Komponenten des 3D-Drucker-Extruders aufgeführt:

Düse: Es handelt sich um eine kleine Öffnung, aus der das geschmolzene Filament austritt. Diese Düsen Sie haben unterschiedliche Größen und je nach Größe kann die Druckauflösung sowie die Druckgeschwindigkeit variieren.

Heizblock: Der Widerstand des Heizblocks schmilzt das eingelegte Filament korrekt auf.

Hitzepausen: Wie der Name schon sagt, ist diese Komponente dafür verantwortlich, dass die Wärme nicht nach oben gelangt und nicht mehr nach oben gelangt. Diese Komponente des 3D-Druckers befindet sich zwischen dem kalten Ende und dem Heizblock. Dank dieser Komponente verstopft das Filament nicht.

Kaltes Ende: Sie kennen ihn vielleicht als Filamentlader, da er das Filament zum heißen Ende transportiert und dabei einen konstanten Druck auf das Filament aufrechterhält, um eine gleichmäßigere Extrusion zu erreichen.

Schrittmotor: Der 3D-Druckerteil ist für die präzise Übertragung des Filaments durch die Extruderbaugruppe verantwortlich.

Lüfter: Der Extruder Ihres Druckers ist möglicherweise mit Kühlventilatoren ausgestattet, um die extrudierten Filamentschichten gleichmäßig zu kühlen und ein Verziehen zu verhindern.

X-, Y- und Z-Achse: Formen Sie das gedruckte Modell

Wie bereits erwähnt, bewegt sich die X-Achse von rechts nach links und von links nach rechts. Überprüfen Sie je nach Druckertyp das Baubett oder den Druckkopf sowie die X-Richtung. Wenn sich der Druckkopf zur rechten Seite des Modells bewegt, druckt er diesen Teil und das Gleiche gilt auch für die linke Seite.

Die Y-Achse steuert die horizontale Bewegung des Druckkopfes von hinten nach vorne und umgekehrt. Wenn sich der Druckkopf also nach vorne bewegt, bedruckt er die Vorderseite des Modells und das Gleiche gilt auch für die Rückseite.

Die Z-Achse steuert die Höhe des Modells, da sie die Auf- und Abbewegung des Druckkopfs oder Baubetts steuert. Bei vertikaler Bewegung trägt die Düse Schicht für Schicht geschmolzenes Filament auf, um dem Druck die gewünschte Höhe zu verleihen.

Wenn sich die drei Achsen in unterschiedliche Richtungen bewegen, drucken sie verschiedene Seiten des Modells, um die gewünschte Form zu erhalten. Abhängig vom digitalen Design des Drucks und den codierten Anweisungen bewegt der Drucker die X-, Y- und Z-Achse, während die Düse die geschmolzenen Filamente in präzisen Schichten extrudiert, um das Druckmuster zu bilden.

Steuerkarten: Anweisungen interpretieren und Motoren überprüfen

Die Aufgabe dieser Steuerplatinen besteht darin, die Motorsignale und -befehle so zu interpretieren, dass sie zur Steuerung der Bewegungen der Teile oder Komponenten des 3D-Druckers übertragen werden können. Die Schnittstelle der Fahrerkarten empfängt die G-Code-Befehle und übernimmt die entsprechende Steuerung der Motorbewegung.

Sie wandeln G-Code-Anweisungen in elektrische Signale um und übertragen sie an Schrittmotoren, die dann die Leistung der Motoren regeln, indem sie deren Position und Drehung steuern. Sie sind mit Endschaltern, Endschaltern, Tandemschaltern und Encodern ausgestattet, um die Bewegung präzise zu steuern und gleichzeitig Kollisionen zu vermeiden.

Heizelemente

Die wichtigsten Heizelemente eines 3D-Druckers

Typischerweise ist ein 3D-Drucker mit fünf grundlegenden Heizelementen ausgestattet, von denen Sie einige möglicherweise bereits aus früheren Artikeln kennen. Das Hotend Es handelt sich um das erste Heizelement, in dem sich der Heizblock und die Düse zum Schmelzen des Filaments befinden. Das zweite ist das beheiztes Bett Dadurch bleibt die Druckoberfläche warm, so dass die Filamentschichten gut am Bett haften und das Risiko einer Verformung vermieden wird. Der Thermistor Im Heizbett befindet sich das dritte wichtige Heizelement, ein Temperatursensor, der die Temperatur der Druckoberfläche überwacht und bei Bedarf angepasst werden kann.

Das vierte Element ist ein hochleistungsheizendes 3D-Druckerteil, das als Heizpatrone bezeichnet wird. Es ist ein Bestandteil des Hotends, der die Filamente zum Schmelzen bringt. Als letztes bezeichnet man das Heizelement, das den heißen Bereich des Hotends vom kalten getrennt hält Hitzeschutz .

Das Bett: Vorheizen und Halten der Temperatur

Zu den besten Materialien für das Druckbett zählen wir PEI , das Borosilikat, das Karborundglas , oder flexible Magnetplatten Für eine bessere Entfernung des Drucks und eine deutliche Haftung, wodurch das Risiko verringert wird, dass sich der Druck vom Druckbett löst oder sich verzieht. Es ist wichtig, das Druckbett vor dem Drucken zu erwärmen und während des gesamten Prozesses eine bestimmte Temperatur aufrechtzuerhalten. Das Filament haftet besser an der erhitzten Oberfläche und schafft so eine solide Basis zum Drucken. Durch die Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur beim Drucken wird sichergestellt, dass eine Schicht perfekt an der anderen haftet. Während einige Filamente kein beheiztes Bett benötigen, ist dies bei den meisten der Fall. Wenn das Bett nicht erhitzt wird, kühlen die Filamentschichten schneller ab und dies führt zu einer schlechten Schichthaftung. Dies kann zu einer Druckverformung oder Schichttrennung führen und die mechanische Festigkeit des Modells verringern.

Das Hotend: Schmelzen Sie das Filament zum Extrudieren

Je nach Filament muss die Extrudertemperatur eingestellt werden. Das Hotend besteht normalerweise aus einem Patronenwiderstand, einem Heizelement und einer Düse. Das Heizelement erhöht die Temperatur des Hotends bis zum Schmelzpunkt des Filaments. Der Extruder hat zwei Enden, ein heißes und ein kaltes. Sie müssen das Filament durch das kalte Ende führen, das dann zum heißen Ende transportiert wird, wo es geschmolzen wird. Anschließend extrudiert die Düse das geschmolzene Filament auf das Druckbett, um den Druck zu erzeugen.

Tipps zur Auswahl des richtigen Hotends

Beachten Sie bei der Auswahl des richtigen Hotends die folgenden Tipps

• Überprüfen Sie, ob es mit Ihrem Drucker kompatibel ist.
• Überprüfen Sie den Temperaturbereich des Hotends um sicherzustellen, dass das ausgewählte Filament geschmolzen werden kann.
• Wählen Sie je nach Ihren Druckanforderungen die Düse der richtigen Größe.
• Überprüfen Sie die Aufwärmzeit des Hotends, da ein schnelles Aufwärmen die Effizienz erhöht.
• Kaufen Sie bei einer anerkannten Marke, um ein langlebiges und langlebiges Hotend zu gewährleisten.
• Überprüfen Sie immer die Produktbewertungen, um sicherzustellen, dass es wie versprochen funktioniert und zuverlässig ist.

Zusätzliche Funktionen und Updates

Verbessern Sie die Funktionalität Ihres 3D-Druckers

Durch einige Verbesserungen und Modifikationen können Sie die Funktionalität Ihres 3D-Druckers verbessern. Dazu müssen Sie Folgendes tun:

1. Um die Druckerleistung zu beschleunigen, installieren Sie Schrittmotoren , Druckbetten Und Hotend Qualität.
2. Aktualisieren Sie die Firmware Ihres Druckers, sobald diese verfügbar ist, um neue Funktionen nutzen zu können.
3. Fügen Sie zusätzliche Funktionen wie Filamentsensor, automatischen Bettnivellierungssensor und Dual-Extrusion hinzu.
4. Verbessern Sie die Kühllösung Ihres Druckers, indem Sie weitere hinzufügen Fans .
5. Kalibrieren Sie Ihren Drucker regelmäßig, um eine bessere Druckgenauigkeit zu erzielen.
6. Passen Sie die Slicer-Einstellungen an, um Filamentverschwendung zu reduzieren und die Druckqualität und -geschwindigkeit zu verbessern.

Einzigartige Funktionen einiger Drucker

Einige 3D-Drucker verfügen über eine automatische Bettnivellierung, eine Doppelextrusion oder eine geschlossene Druckkammer. Aufgrund des großen Druckvolumens können einige von ihnen ein größeres Modell in einem Durchgang drucken. Das Filament ist eine weitere einzigartige Funktion, die Sie benachrichtigt, wenn es aufgeladen werden muss. Wi-Fi-Konnektivität und LCD-Touchscreens sind mittlerweile alltäglich und ermöglichen eine bessere Kontrolle und eine einfachere Dateiübertragung.

Gehäuse zur Temperaturregelung

Selbst den erfahrensten Benutzern fällt es schwer, mit Hochtemperaturfilamenten wie Nylon-Copolymer, PETG und ABS zu drucken, da für hochwertige 3D-Drucke beim Drucken eine bestimmte Temperatur eingehalten werden muss. Andernfalls wird die Druckoberfläche uneben, es kommt zu Extrusionsproblemen und anderen Druckproblemen. Verwendung einer Gewahrsam eine konstante Drucktemperatur bleibt erhalten, Temperaturschwankungen werden vermieden und es ist vor Staub und Schmutz geschützt.

HEPA-Filter zum Filtern von Partikeln

Das Arbeiten mit Filamenten wie ABS kann gefährlich sein, da schädliche Dämpfe entstehen. Die HEPA-Filtration ist eine Möglichkeit, schädliche Partikel und Dämpfe, die während des Druckprozesses entstehen, zu filtern. Es kann auch Mikropartikel und unregelmäßige organische Verbindungen einfangen. HEPA-Filtration kann die Luftzirkulation eines Druckers verbessern und gleichzeitig Gesundheitsrisiken reduzieren.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Was sind die wesentlichen Komponenten eines 3D-Druckers?

3D-Druckerteile wie Druckbett, Hotend, Motherboard, Schrittmotoren, Rahmen und Düse gehören zu den wesentlichen Komponenten eines 3D-Druckers.

Wie steuert das Motherboard den Druckerbetrieb?

Passen Sie den Druckerbetrieb an, indem Sie vom Slicer gesendete G-Codes in Befehle übersetzen, die der Drucker verstehen kann. Das Motherboard steuert die Lüfter, Schrittmotoren, die Temperatur und andere Teile des 3D-Druckers, sodass diese organisiert und präzise arbeiten.

Wie funktionieren Heizelemente wie Bett und Hotend?

Sie funktionieren durch elektrischen Widerstand und erzeugen Wärme, wenn der Strom durch das Widerstandsmaterial des Widerstands fließt. Die Hitze des Hotends schmilzt das Filament und das erhitzte Bett trägt dazu bei, dass die Filamentschichten besser an der Oberfläche haften.

Können unterschiedliche Düsengrößen verwendet werden, um unterschiedliche Druckanforderungen zu erfüllen?

Ja, abhängig von Ihren Druckanforderungen und der Komplexität des Designs können Sie Düsen unterschiedlicher Größe verwenden. Kleine Düsen sorgen für feinere Details und eine bessere Druckauflösung und benötigen länger, während größere Düsen schneller drucken und die Außenfläche des Modells rauer machen.

Was sollten Sie bei der Auswahl von Druckbett und Druckoberfläche beachten?

Bei der Auswahl eines Druckbetts und einer Druckoberfläche sind Filamentkompatibilität, Haltbarkeit, Klebrigkeit, Druckerbauvolumen und einfache Entfernung des Drucks zu berücksichtigen.

Letztendlich spielen 3D-Druckerteile eine entscheidende Rolle, wenn es um Genauigkeit und Funktionalität geht. Wenn Sie wissen, wie diese Teile funktionieren, wird der Druckprozess reibungsloser, die Druckqualität verbessert und das Risiko von Druckproblemen verringert.