Сопло для 3D принтера, как выбрать лучшее, материалы и типы

Выбор правильного сопла для 3D принтера, является одним из самых важных пунктов для получения ожидаемого результат. В этой статье рассмотрим какие типы сопел существуют, из каких материалов их делают и как выбрать лучшее в зависимости от типа пластика и формы модели.

Сопло — это часть экструдера 3D-принтера, при нагревании которого выдавливается расплавленный пластик, формируя тем самым слои 3D модели. У него есть три основных характеристики: его размер, материал и внутренний диаметр.

Чем больше сопло, тем больше масса и площадь поверхности что позволяет передачи передать больше тепла, что делает этот процесс экструзии более эффективным и позволяет достичь более высоких скоростей 3D печати.

Материал из которого изготовлено сопло обеспечивает оптимальную теплопроводность и долговечность, особенного при использовании композитных пластиков армированных стекловолокном или углеволокном.

Внутренний диаметр сопла влияет на количество пластика экструдируемого в секунду, определяющее максимальную скорость 3D печати и толщину экструзии, что в свою очередь влияет на качество конечного результат, — меньшие диаметры позволяют печатать более тонкие слои и стенки.

Размер сопла для 3D принтера

Как мы упомянули выше, общий размер сопла определяет, насколько хорошо оно может нагревать нить во время экструзии. На рынке не так много сопел разных размеров, так как длина сопла зависит от типа и размера экструдера. Стандартные размеры этих соответствуют хотэндам V6 и MK8, с общей длиной от 12 до 13 мм от наконечника до конца резьбы M6x1.

Volcano

Хотэнды Volcano специально разработаны для более высоких скоростей и температур, заявлено, что они обрабатывают как минимум в три раза больше пластика, чем обычные V6. По этим причинам Volcano требуется более длинное сопло, обычно 21 мм от конца до конца, чтобы обеспечить лучшую теплопроводность.

SuperVolcano

Третий вариант размера, который редко встречается на стандартных 3D-принтерах, — это SuperVolcano. Как следует из названия, это еще более удлиненная версия сопла Volcano. Чтобы справиться с такими огромными размерами, картридж рассчитан на 80 Вт и может достигать температуры в 500 °C.

Материал сопла 3D принтера

Сопло из латуни

Латунь — самый распространенный металл, используемый для сопел 3D-принтеров. Этот медно-цинковый сплав обеспечивает отличную теплопередачу при относительно низкой стоимости. Основной минус — это высокая степень износа во время эксплуатации 3D принтера.

Композитные пластики для 3D-печати, армированные стеклянным или углеродным волокном и нити с металлическими наполнителями, в буквальном смысле нещадно относиться к латунным соплам, для сравнения 300г пластика с углеволокном будет достаточно, чтобы потребовалась его замена. Поврежденние внутреннего отверстия может сильно ухудшить качество печати и проблема в том, что этот дефект практически невозможно обнаружить. По этой причине латунные сопла лучше использовать для печати обычными пластиками, без композитов.

Максимальная температура до 300 °C

Сопло из нержавеющей стали

Нержавеющая сталь — еще один популярный материал, поскольку он обеспечивает лучшую износостойкость, чем его латунный собрат. В некоторой степени такие сопла предотвращают прилипание расплавленного пластика к его поверхностям. Более безопасно с химической точки зрения, т.к. не содержит свинец, следовательно подходят для моделей соприкасающимися с продуктами питания.

Нержавеющая сталь позволяет использовать более широкий спектр пластика, но по-прежнему не рекомендуется для интенсивного использования с композитными материалами. Менее теплопроводен по сравнению с латунью. Максимальная температура до 500 °C.

Сопло из закаленной стали

Сопла из закаленной стали отлично подходят для композитных пластиков для 3D печати и могут служить большой срок без замены. Однако этот материал имеет еще более низкую теплопроводность, чем два предыдущих материала и для достижения заданной температуры требуется больше времени.

Еще один минус — это цена таких сопел. Максимальная температура до 500 °C.

Сопло из карбида вольфрама

Эти сопла первой стала производить канадская компания DyzeDesign. Карбид вольфрама сочетает в себе твердость, стойкость к истиранию и высокую теплопроводность. Изначально проект был представлен на Kickstarter, а теперь приобрести такое сопло можно на сайте производителя. Сопло из карбида вольфрама стоит дешевле рубинового, но всё равно существенно дороже латунных и стальных. Данный продукт также отлично подойдет для 3D печати армированными пластиками.

Рубиновые или сапфировые сопла для 3D принтера с наконечником из корунда

Это самые лучшие сопла которые только можно найти на рынке, они объединяют в себе отличную теплопроводность латуни и высокую износостойкость, что позволяет использовать композитные пластик любой абразивности. Они просто вечны, один раз поставил, откалибровал стол и пользуйся. Единственным минусом является цена, которая в рознице начинается в диапазоне от 4000 - 6000 руб. (90 USD) и более. Самый известный производитель - Olsson Ruby, компания также предлагает высокотемпературную версию этого сопла из медного сплава, выдерживающую температуру до 500 ° C. Сопло бывает разных размеров и с внутренним диаметром 0,4 мм, 0,6 мм и 0,8 мм. Оптимальное применение для 3D печати композитным пластиками.

Диаметр отверстия сопла 3D принтера

Подробнее о влиянии диаметра сопла на качество печати

Диаметр сопла обычно составляет от 0,1 мм до 1,0 мм. Золотой серединой сегодня является сопло 0,4 мм, такой диаметр обеспечивает отличный баланс между скоростью и точностью.

Стоит отметить, что рекомендуемый диапазон высоты слоя в некоторой степени зависит от диаметра сопла. Как правило, максимальная высота слоя не должна превышать 80% диаметра сопла. Например, для сопла 0,4 мм рекомендуемая максимальная высота слоя составляет 0,32 мм.

Сопла большего диаметра будут экструдировать больше материала, что сократит время печати, но с другой стороны, сопла меньшего размера (менее 0,4 мм) могут давать детализированные отпечатки с едва заметными слоями на поверхности. С уменьшение диаметра повышается вероятность засорения.

Сопла большого диаметра (> 0,4 мм)

• Сокращенное время печати
• Меньше засоряется, легко прочищать
• Рекомендуется для абразивных материалов (меньше засоряется и изнашивается)

Сопла маленького диаметра (<0,4 мм)

• Высокая точность печати
• Свесы более высокого качества
• Легче удалить поддержки