擠出機
外观

擠出機(英語:extrunder),又稱擠出器,是一種用於許多熔融沉積成型(FDM)3D列印機的線材送料機構。3D 列印機擠出器有多種類型,最常用的有Bowden擠出器與直驅(direct drive)擠出器兩種,前者又稱「遠端送料擠出機」,是一種透過長而柔軟的鐵氟龍(PTFE)導管將線材推送至熱端(Hot end)[1]。後者位置更靠近熱端,省去中間的鐵氟龍管。
Bowden擠出機
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Bowden 型擠出機因為安裝在列印頭外部,與熱端分開,更換較為容易;線材從線軸鬆開時也較不易打結。此外,由於擠出滑車不必承載步進馬達,整體重量得以降低,使列印頭能更快改變移動方向、提升列印速度與精度,並減少 X、Y 軸上的疊影或鬼影現象[2]。
其缺點在於,Bowden 擠出機需將線材推過一條長而彎曲的導管,因此摩擦力遠大於直驅式擠出機。為了部分抵消這股摩擦力,導管採用摩擦係數極低的 PTFE 材質。然而,TPU之類的軟性線材仍因會在管內彎曲而堵塞,導致列印效果不佳。
另一個缺點是送料距離較長,導致阻力較大,因此擠出機的步進馬達需要具備更高的扭矩[3]。長距離送料也可能造成更多背隙。
直驅擠出機
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使用直驅式擠出機時,推動線材的馬達安裝在熱端旁,直接將線材推進噴嘴。直驅設計具備多項優點,通常能提供更好的擠出效果、更快速的回抽(retraction),對於柔性(軟性)與剛性(硬性)線材皆表現良好,因而可列印更多種類線材,且因距離噴嘴短,可使用更小更輕的馬達[4]。直驅式擠出機的典型缺點之一是相較於Bowden擠出機,會增加熱端的重量,可能產生更多振動,使直驅噴頭必須降低移動速度,進而影響列印速度。另一項常見缺點是因為擠出機與熱端內部組件密集排列,維護較為複雜[4]。
比較
[编辑]| 類型 | Bowden 擠出機 | 直驅擠出機 |
|---|---|---|
| 擠出機位置 | 馬達固定在機架側、齒輪推料,通過長 PTFE 管到熱端 | 馬達與齒輪安裝在熱端附近/X軸固定的滑塊上 |
| 送料路徑長度 | 較長(通常 30-70 公分不等) | 非常短(僅幾公分) |
| 適合材料 |
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硬料與軟料皆可 |
| 優點 |
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| 缺點 |
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| 常見適用情境 |
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參考資料
[编辑]- ^ Landry, Taylor. Extruders 101: A crash course on an essential component of your 3D printer. MatterHackers. 2016-03-15 [2021-05-19]. (原始内容存档于2021-01-27) (英语).
- ^ 3d Printer for Miniatures. 25 June 2021 [18 November 2021]. (原始内容存档于17 November 2021). Friday, 19 November 2021
- ^ Comparing Bowden Extruders And Direct Drive Extruders. Raise3D. [2021-05-19]. (原始内容存档于2021-05-19) (美国英语).
- ^ 4.0 4.1 Direct-drive extruder vs. Bowden extruder - Guide - 3DJake International. [2022-06-27]. (原始内容存档于2022-07-30).