Une étude compare les extrudeurs d'imprimantes 3D Bowden et à entraînement direct

En impression 3D, la qualité et la précision des produits finaux sont des indicateurs clés pour évaluer les performances de l'imprimante. Cependant, même avec un logiciel de découpe avancé et des matériaux de haute qualité, une sélection incorrecte de l'extrudeur peut compromettre considérablement les résultats d'impression. En tant que cœur d'une imprimante 3D, l'extrudeur alimente avec précision le matériau dans le hotend pour la fusion et le dépôt, ce qui a un impact direct sur la stabilité de l'alimentation en matériau, la précision de la rétraction et la compatibilité avec différents types de filaments.

Cet article fournit une analyse approfondie des extrudeurs Bowden et Direct Drive, comparant leurs caractéristiques à travers de multiples dimensions techniques. Nous examinons les principes d'ingénierie, les mesures de performance, la compatibilité des matériaux, les exigences de maintenance et les tendances futures pour offrir un cadre de sélection basé sur les données.

Les deux configurations d'extrudeurs dominantes dans les imprimantes 3D modernes diffèrent fondamentalement dans la position de leur moteur par rapport au hotend :

• Sépare le moteur et le mécanisme d'alimentation du hotend, les connectant via un tube en PTFE (Teflon)
• Réduit la masse en mouvement d'environ 60 % par rapport aux systèmes à entraînement direct
• Préféré dans les applications à grande vitesse comme les imprimantes Ultimaker et Delta

• Intègre le moteur et le mécanisme d'alimentation directement au-dessus du hotend
• Élimine la résistance d'alimentation sur une longue distance pour un contrôle supérieur du matériau
• Courant dans les imprimantes axées sur la qualité comme les séries E2 et Pro de Raise3D

• Inertie réduite :Les ensembles hotend 60 % plus légers permettent une accélération plus rapide (principe F=ma)
• Capacité à grande vitesse :Impression stable démontrée à 250 mm/s lors des tests
• Efficacité de la maintenance :Entretien 30 % plus rapide que les systèmes à entraînement direct

• Friction accrue :Les longs tubes en PTFE nécessitent 15 à 20 % de couple moteur en plus
• Fiabilité inférieure :Taux de défaillance 15 % plus élevé en raison de problèmes de tube/connecteur
• Problèmes de rétraction :20 % plus de filage en raison de l'élasticité du matériau dans les tubes
• Gaspillage de matériau :Perte de filament de 5 à 10 cm par changement de matériau
• Limitations des matériaux flexibles :Seulement 50 % de taux de réussite avec les filaments TPU

• Contrôle supérieur :Précision de rétraction 30 % meilleure
• Exigences de couple inférieures :Spécifications du moteur réduites
• Polyvalence des matériaux :Taux de réussite de 90 % avec les filaments flexibles

• Complexité de la maintenance :Temps de service 50 % plus longs
• Limitations de vitesse :Vitesses d'impression maximales 20 % plus lentes