Bij FDM 3D-printen wordt een filament door een extruder in het hete uiteinde geduwd om te smelten. Er zijn twee soorten extruders opgezet, Bowden en Direct Drive. Beide typen volgen hetzelfde principe van een plat wiel en een tandwiel dat het filament vastgrijpt om het naar en door het mondstuk te duwen.
In een Bowden-systeem zit de extruder op het frame van de printer, meestal aan het ene uiteinde van de printarm, en voert het filament naar de printkop via een PTFE Bowden-buis. De extruder zit direct boven het hot-end op de printkop zelf; er is geen PTFE-buis nodig, hoewel sommige printers er een gebruiken om het filament naar de extruder te leiden. Over het algemeen wordt het extrudersysteem met directe aandrijving als superieur beschouwd, maar de Bowden-benadering biedt enkele voordelen.
Bowden-extruders
Door de extruder en zijn motor op het frame te monteren, wordt het gewicht van de printkop geminimaliseerd. Deze benadering vermindert de hoeveelheid momentum die de printkop heeft, waardoor de stabiliteit toeneemt. De toename in stabiliteit vermindert de kans op ringing-artefacten veroorzaakt door wiebelen in de X- en Y-as. Het is ook mogelijk om de printkop sneller te verplaatsen zonder kwaliteitsverlies. Door de extruder afzonderlijk op het frame te monteren, kan de afmeting van de printkop worden geminimaliseerd.
In sommige ontwerpen kan dit een lichte toename van het verticale bouwvolume betekenen. Het gebruik van een PTFE-buis voegt wel een kleine hoeveelheid wrijving toe. Dit betekent dat een Bowden-extruder een krachtigere motor nodig heeft. Flexibele filamenten en schurende composietfilamenten hebben een grotere kans op hechting aan of slijtage van de PTFE-buis. Dit kan mogelijk schade en verstoppingen veroorzaken.
Direct Drive Extruders
De nabijheid van de extruder tot het mondstuk in een opstelling met directe aandrijving betekent dat het filament gemakkelijker door het mondstuk kan worden geduwd. De nabijheid van het mondstuk helpt ook bij terugtrekkingen, vooral bij flexibele filamenten. De korte afstand tussen de extruder en het mondstuk betekent ook dat de motor niet zo krachtig hoeft te zijn, waardoor ze goedkoper en lichter zijn.
Zelfs met het verminderde gewicht, maakt het plaatsen van het gewicht op de printkop het moeilijker om te bewegen en meer kans om te wiebelen, wat leidt tot printartefacten. Dit is vooral een probleem bij sneller afdrukken. In veel direct-drive-ontwerpen is de extruder op de printkop gemonteerd, waardoor het aanzienlijk lastiger is om toegang te krijgen tot sommige onderdelen om onderhoud uit te voeren. Direct drive-extruders kunnen ook niet worden gebruikt op Delta-printers.
Conclusie
Heeft u een voorkeur voor direct drive of Bowden extruders? Beide extrudersystemen zijn perfect functioneel in de echte wereld, met slechts kleine verschillen in prestaties en problemen. Laat ons hieronder weten waarom.