Extrusores... comparativa
Nuestras impresoras 3D tienen un conjunto dentro del cabezal de impresión llamado extrusor. El extrusor es el conjunto de partes/componentes que permiten el procesado/movimiento del filamento.
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Sistemas de extrusión
En nuestro caso, y dado que hay gente que engloba o denomina las partes de la impresora de diferente forma, vamos a denominar el cabezal de impresión en dos partes, dependiendo del tipo de cabezal de impresión estas partes pueden estar más o menos integradas o separadas:
Extrusor, el extrusor es el conjunto de partes/componentes que permiten el procesado/movimiento del filamento. Normalmente está formado por...
motor permite mover los engranajes que empujan el filamento
engranajes de tracción se encarga de empujar el filamento al hotend
Hotend, es la parte que se encarga de "fundir" el filamento para depositarlo en nuestra zona de impresión formando capas que generarán nuestras figuras impresas. El hotend normalmente está formado por diferentes piezas...
disipador y barrel, normalmente la zona "fría" del hotend que evita que el calor generado en zonas inferiores provoque atascos en el flujo de filamento
fusor, termistor, cartucho calefactor y nozzle es la denominada zona caliente que esta conectada mediante el barrel al resto del conjunto. El termistor permite el control de la temperatura en el cartucho que es distribuida por el fusor hacia el nozzle que actúa de salida del filamento a la temperatura de fusión depositando este para construir, capa a capa, nuestras piezas impresas.
Normalmente podemos dividir los tipos de cabezales de impresión 3D en dos tipos:
Estrusión directa, como su propio nombre indica el sistema de extrusión está conectado directamente al hotend.
| VENTAJAS | INCONVENIENTES |
|---|---|
Distancia reducida al hotend, permite un mayor control en el flujo del filamento ademas de poder usarse motores más contenidos en tamaño y peso. | Mayor peso en el conjunto que puede ocasionar problemas en las cinemáticas si no se tiene un buen ajuste del conjunto chásis/cinemáticas. |
Mejor comportamiento con filamentos flexibles. | Mayor temperatura en motores. |
Extrusión bowden, difiere del anterior en que el extrusor no se encuentra directamente unido al hotend y el filamento se mueve entre ambas partes usando un tubo PTFE.
| VENTAJAS | INCONVENIENTES |
|---|---|
Ligero, al separar la parte extrusora del hoted tenemos un conjunto en la cinematica más ligero que nos permite mayores aceleraciones y velocidad de impresión | Oozing o Stringing en nuestras piezas (hilitos), en este sistema es más complicado controlar el flujo del filamento de una forma ágil creando complicaciones para controlar este tipo de artefactos. |
Fricción, dado que contamos normalmente con una distancia extra entre el extrusor y el hotend este tiene que viajar por un tubo PTFE que puede ofrecer cierta fricción, en filamentos flexibles como el TPU se hace más complicado su impresión. | |
Cambio de filamentos, aunque depende del sistema/ajuste/pericia de nuevo esta distancia extra hace más complicado el cambio entre filamentos en especial durante la impresion. |
Extrusores más populares
Si buscamos mejorar nuestras impresiones uno de los componentes que debemos revisar es el sistema de extrusión ya que puede mejorar la calidad y velocidad de impresión.
Vamos a dar un repaso a las opciones más populares de sistemas de extrusión intentando mostrar la evolución de los mismos desde los más tradicionales hasta los más actuales.
BMG
Desarrollado por Bondtech y siendo uno de los más populares, lo que ha creado la aparición de infinidad de clones muchos de los cuales de dudosa calidad, es uno de los más extendidos por tener un buen grip, permitir trabajar con materiales flexibles gracias a su ajuste de tensión además de por su precio contenido.
Puede ser usado en configuraciones de cabezal de impresión directo o bowden aunque usarlo en directa dado que usa motores NEMA 17 penalizan con un cabezal de impresión voluminoso y pesado.
¿Dónde comprar extrusor BMG?
BMG (Bondtech) |
E3D Hemera
E3D es todo un veterano en la impresión 3D y los sistemas de extrusión/hotend los cuales en su día "revolucionaron" los cabezales con este modelo Hemera que siempre ha sido uno de nuestros favoritos para determinadas máquinas.
Podríamos considerar Hemera como un cabezal de impresión "ultra-directo" ya que el sistema de empuje está prácticamente a la entrada del barrel con lo que el control y torque es increíblemente bueno unido a la compatibilidad en el uso, exceptuando el barrel, con componentes estándard V6.
Aunque hemos comentado que los sistemas de cabezal de impresión en directa una de sus desventajas es el peso sistemas como el Hemera al ser compactos y simplificar el número de componentes hacen que tengan un peso contenido además de un centro de gravedad óptimo que ayuda en las inercias.
Si necesitáis más información podéis revisar nuestra review aquí.
Con el lanzamiento por parte de E3D de su hotend Revo la gama Hemera fué actualizada para beneficiarse de las mejoras Revo lanzando el Revo Hemera y el Revo Hemera XS siendo este último más compacto al usar un motor más estrecho, pancake, que reduce bastante el tamaño y peso del conjunto.
¿Dónde comprar extrusor E3D Hemera?
E3D Hemera | |
E3D Revo Hemera |
BIQU H2
Siguiendo el concepto del E3D Hemera... Bigtreetech lanzó su BIQU H2, un excelente y compacto cabezal de impresión ultra-directo.
Con un peso 211g, una relación de 7:1 y un grip de 7.5kg junto con su flujo aproximado de 600mm3/min lo hacen una excelente alternativa para máquinas con un simple motor en Z estilo cartesiana o maquinas donde no queramos sacrificar velocidad manteniendo un sistema de extrusión directa.
Tenéis una completa revisión aqui.
BIQU H2 v2
Dada la popularidad del BIQU H2 original recientemente han vuelto a lanzar una nueva revisión del mismo mejorada con, por ejemplo... unos engranajes de empuje metálicos el cambio de orientación en el hotend.
BIQU H2O
De nuevo nos sorprendieron con el reciente BIQU H2O que aprovechando las interesantes características del H2 integraron refrigeración líquida para poder trabajar hasta unos teóricos 500º.
Esta versión cuenta con un barrel de Titanio, y un bloque o cartucho fusor mejorado para permitir altas temperaturas así como un nozzle de acero inoxidable endurecido de 0.4.
Al requerir refrigeración por agua el kit consta de la unidad BIQU H2O y de una mini bomba de refrigeración de agua de 24V, cabe decir que en nuestras pruebas no ha sido excesivamente ruidosa y su tamaño contenido permite poder instalarla casi en cualquier lugar cercano a la impresora.
¿Dónde comprar extrusor BIQU H2?
BIQU H2 v1 | |||
BIQU H2 v2 | |||
BIQU H2O |
Orbiter
Podríamos decir que ha sido una de las grandes revoluciones en los últimos meses en el campo de la extrusión.
Orbiter usa un sistema de engranajes orbitales que permiten un ratio de 7.5:1 en su empuje manteniendo un diseño extremadamente compacto si lo comparamos con sistemas más tradicionales.
Otra característica del Orbiter es que usa un compacto motor NEMA 14 que junto con el sistema de engranajes orbitales permite un gran torque (8-10Kg) para mover el filamento sin problemas además de dejar el contenido del conjunto en unos 135g (Orbiter 2)
Utiliza también unos engranajes duales de 12mm, normalmente se usan estilo BMG de 8mm, que permiten un mayor grip o agarre del filamento. Además de contar una salida metálica que mejora el uso de filamentos flexibles o abrasivos (Orbiter 2).
En nuestro caso usamos este tipo de sistemas de extrusión en nuestras máquinas ya sea en su versión 1.5 o 2.
¿Dónde comprar extrusor Orbiter?
Orbiter 2 | |||
Orbiter 1.5 |
Sherpa Mini
Con la aparición del Orbiter aparecieron otros diseños como el Sherpa que es un extrusor compacto y ligero, Sherpa Mini, y open source.
Una de sus ventajas es que usa los componentes de un BMG con un compacto NEMA 14 como Orbiter. Todo el conjunto queda en unos impresionantes 127g con un ratio de 5:1.
Es una interesante alternativa para aquellos que tengan un BMG ya que tan solo han de hacerse con un NEMA 14.
Hay otras opciones similares como Sailfin y HextrudORT que no son tan extendidas pero pueden ser muy buenas alternativas.
Bondtech LGX
Siendo Bondtech un fabricante de referencia en sistemas de extrusión por su BMG recientemente sacaron al mercado su evolución... el LGX (o Large Gears eXtruder) el cual incorpora unos engranajes de empuje de 18mm que permiten una mayor superficie de contacto con el filamento mejorando el grip enormemente todo ello movido por un potente motor NEMA 17.
Un aspecto interesante de este LGX es que contamos con opciones de montaje ultra-directas asi como el montaje de diferentes hotend de forma directa también.
Bondtech LGX Lite/Light
Junto con el LGX se lanzó el LGX Lite que es considerablemente más compacto y ligero (141g) que podemos montar con un NEMA14 y que sin duda es una grandísima alternativa al Orbiter, Sherpa o similares.
En nuestro caso tenemos esta variante instalada en algunas máquinas dando unos resultados excelentes, como siempre los materiales usados en sus construcción son de primera calidad y eso se nota en su funcionamiento suave y potente además de fiabilidad y durabilidad.
¿Dónde comprar extrusor Bondtech LGX?
Bondtech LGX | |
Bondtech LGX Lite |
Cual elegir?
Es muy complejo dar una respuesta dado que hay muchos parámetros a tener en cuenta en cada caso como el tipo de máquina y modificaciones a realizar para adaptar el extrusor, coste, peso, requerimientos que busquemos.
De todas formas os hacemos unas sugerencia de, bajo nuestro punto de vista, cual puede ser el más adecuado en cada caso:
BMG, optaríamos por sugerir este tipo de extrusor si nuestra máquina es bowden y el que lleva nuestra máquina no es de muy buena calidad.
E3D Hemera, es un todoterreno que cuenta con muchos mods para adaptarlo casi a cualquier máquina. Aunque no es un cabezal de impresión barato podemos aseguraros que dada su calidad a la larga tanto por el posible tiempo y material en impresiones fallidas como en durabilidad a la larga compensa sobrada mente ese coste extra. Su compatibilidad con hotend V6 y Revo, según versión, es un punto a su favor para el acceso a repuestos y mejoras.
BIQU H2, otro todoterreno aunque en este caso con algunas limitaciones con respecto al anterior en cuanto capacidad de extrusión volumétrica pero por otro lado con su reducido tamaño y peso puede permitirnos obtener un extra de velocidad además de ser perfecto para máquinas con un solo motor en Z. Por otro lado el uso de partes de hotend que nos son estánda V6 o limitaciones con algunos tipos de TPU son los puntos negativos en este cabezal de impresión.
Orbiter, para nosotros uno de los más versátiles por su potencia, fiabilidad, bajo peso y compatibilidad con máquinas dada la cantidad de mods que podemos encontrar. Al poder usar prácticamente cualquier hotend nos da más versatilidad al conjunto.
Sherpa Mini, aunque quizás un poco inferior al Orbiter en varios aspectos su simplicidad y bajo precio para montarlo son una gran alternativa.
Bondtech LGX, otro extrusor que nos ha encantado y digno sucesor del mítico BMG. Por un lado la versión LGX nos parece una alternativa al E3D Hemera con posiblemente un coste más elevado y por otro lado ciertas limitaciones al trabajar con filamentos flexibles. Por otro lado el LGX Lite es una excelente alternativa también al Orbiter con un sistema de extrusión que nos parece mejor por contra es significativamente más caro y su comportamiento con TPU suele ser más problemático.
Agradecimientos
No nos gustaría acabar este artículo sin de nuevo agradecer la colaboración de nuestros compañeros de 3Dboom y 3D-Informatik dos tiendas especializadas en 3D españolas con grandes profesionales que os van a prestar un servicio de atención personalizada con cualquier duda o pregunta.
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