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OVK01 高温対応ホットエンド製作開始 [OVK01]

打倒Zortraxを目指しているOVK01としてはPC含有の射出温度が高いフィラメントに対応する必要があります。

その第一歩としてAliexpressにて注文していたZortraxM200用のヒートブレイクが到着しました。

到着までにかかった日数は5月3日注文→5月16日到着なので約2週間でした。

IMAG1877.jpg

購入先がAliexpressなので正規品と寸法が一致しているかどうかは本物の図面が無いので判断できませんが、形状はほぼ同じであると考えられます。


IMAG1879.jpg

PTFEチューブは上部に10mmほど挿入されています。 最初のくびれの少し上までです。

IMAG1880.jpg

コールドエンド側を冷却ブロックに固定する際に放熱効率を考えるとD型の穴に挿し込む必要があるのですが、どうやってD型の穴を開けようか思案中です。

さて、高温熔融フィラメントに対応したホットエンドの構造における重要な点は

・融けてバッファリングされるフィラメントの量を少なくする(融けたフィラメントはゴムみたいなものなので、量が多いとフィラメントフィーダーに余計な負担を架けます。可能であれば内径とフィラメント径との差は少なくしたい)

・ヒートブレイクにおいて、ヒートブロックとの接触箇所から上のコールドエンド側には熱を極力伝え無い工夫をする。それでも熱は上がってくるが、上がってきた熱は冷却ブロックにて素早く拡散してフィラメントに伝達させない様にする

・それでいてフィラメントの射出量に対して十分な熱伝達ができるノズルの体積=熱容量が必要。もちろん熱伝導が良いに越したことは無い。あまり先端を細くしすぎると熱放射や空気との接触による温度低下によってヒートブロックの温度分布が一様でなくなるので、必要以上にヒーターの温度を上げなければならなくなる=ヒーター付近とノズル先端で温度が違う→滞留したフィラメントの炭化や射出不安定の原因になる→ヒートブロック内で融けるフィラメントの量が増える→フィーダーに余計な負荷がかかる、、、と負のスパイラルに陥る前に、空気との熱交換を避ける意味で保温カバー(ガラス繊維シート)とかで対策したほうがいいかもね

の3点です。

端的に現すと「先端は熱く、中間は熱をさえぎって、根元は冷たく」です。

 

そんなこんなで、とりあえず、ヒートブロックの設計でも。

こんな感じにして極力ヒートブレークとヒーターブロックが接触しない様にして、余計な熱がフィラメントに伝わらない工夫をしてみようとと考えています。

heatcore.jpg

自作のヒートブレイクが作れればもっと薄くできるのになぁ、、、

ちなみにヒートブレイクとして加工性がよく熱伝達が少なく丈夫な素材をコスパで考えると一番良いのはステンレスだとおもいます。 チタンやアルミナがいいかもとかいう冗談(いくらカネカカルンダ?)は止してください^^;

上記の構造で、ヒートブロック→ノズルに対して十分な熱伝達ができるかどうかはFusion360に持って行ってシミュレーションにかけてみます。

ヒートブレイクとノズルをモデリングしなければ~

 


タグ:OVK01

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