Ekstruder: mechanizm, który podaje filament

Jak działa ekstruder

Słowo ekstruzja oznacza przepychanie materiału przez otwór. W drukarce 3D robi to mały silnik krokowy z zębatką, która ściska filament i pcha go do przodu. Dalej plastik trafia do hotendu, gdzie się topi i wychodzi z dyszy.

Silnik potrafi obrócić się dokładnie o zadany kąt, dlatego drukarka dozuje plastik z dokładnością do ułamków milimetra. Tym samym mechanizmem filament jest cofany przy przejeździe przez pustą przestrzeń (retrakcja), żeby nie kapał z dyszy.

Dwa główne układy

W direct drive ekstruder siedzi bezpośrednio nad hotendem. Droga filamentu jest krótka, więc reakcja jest dokładniejsza, a układ radzi sobie też z miękkimi materiałami. W Bowdenie ekstruder jest zamocowany na ramie, a filament do głowicy prowadzi długa teflonowa rurka. Głowica jest lżejsza, ale sprężystość rurki pogarsza dokładność dozowania.

Dziś w większości nowych drukarek stosuje się bezpośrednie podawanie, bo jest łatwiejsze do ustawienia i bardziej niezawodne.

Co może być nie tak

• Poślizg zębatki. Filament nie jest podawany, a druk jest wtedy rzadki (niedoekstruzja).
• Nadmiar plastiku. Przy złym ustawieniu drukuje się więcej plastiku, niż trzeba, a powierzchnia jest grudkowata (nadekstruzja).
• Wilgotny filament. Przy podawaniu trzaska i syczy, a plastik jest wtedy chropowaty (wilgoć w filamencie).

Dozowanie plastiku i cena

Sam ekstruder ceny nie określa, ta wynika z gramów i czasu druku. Więcej kolorów oznacza jednak więcej wymian filamentu i więcej plastiku ląduje na wieży czyszczącej, dlatego druk wielokolorowy jest droższy. Jeśli wystarczy Ci jeden kolor, oszczędzasz.

Jeśli ekstruder poda o pięć procent mniej plastiku, niż zakłada slicer, element jest nadmiernie rzadki: ściany mają luki i są mniej wytrzymałe. Jeśli poda więcej, wymiary są odrobinę większe, a powierzchnia szorstka. Przepływ ustawia się więc osobno dla każdego materiału, a dla PLA i PETG wartości są nieco inne (przepływ).

Ważny jest też stan filamentu. Wilgotny plastik przy podawaniu tworzy w dyszy bąbelki, co objawia się trzaskaniem i chropowatą powierzchnią. Dla klienta skutkiem jest to, co widać na elemencie: równe ściany, dokładne wymiary i brak dziur.