3D印刷の分野で, ノズルは、正確な印刷を実現するための重要なコンポーネントです. 彼らは溶融物質を押し出し、印刷品質に影響を与える責任があります. テクノロジーの開発により, ノズルのデザインは、多様な印刷のニーズに適応するために常に進化しています. 最初の円形ノズルから、今日の特定のテクノロジーと素材用にカスタマイズされたノズルまで, 3D印刷技術の進歩により、ノズルデザインの専門化が促進されました. 3Dプリンターには多くの種類がありますが, 彼らのすべてのノズルが普遍的であるわけではありません. この記事では、ノズルの設計とそのアプリケーションの違いを調査します, ノズルが普遍的ではない理由を説明してください, 印刷の結果とメンテナンスプロセスを最適化するために適切なノズルを選択する方法をガイドします.
ノズルの標準化と汎用性
3Dプリンターノズルは、いくつかの側面で標準化されています, しかし、プリンターモデルの違いにより, 印刷のニーズ, および材料, ノズルの汎用性はまだ限られています. ユーザーは、プリンターと印刷材料との互換性を確保するために、ノズルを選択して交換するときにこれらの要因を考慮する必要があります.
- 標準化: 3Dプリンターのノズルはある程度標準化されています. 例えば, FDMプリンターのノズルには通常、同様の基本構造があります, 加熱ブロックに接続されたスレッドエンドなど, 共通のスレッド仕様はM6です × 1. これは、ノズルを標準化して、同じ仕様のスレッド接続で交換できることを意味します.
- 普遍: 3Dプリンターのさまざまなブランドとモデルは、さまざまなサイズと形のノズルを使用する場合があります, そして、ノズルの材料と加工技術もそのパフォーマンスとライフサイクルに影響します. 例えば, 真鍮, 銅合金, ステンレス鋼, 硬化したスチールノズルには、MOHの硬度が異なります, 最大印刷温度, 熱伝導率, および熱膨張係数, ノズルが適切な材料と環境を決定する. したがって, 彼らは普遍的ではありません.
ノズルの分類
- ノズルの数に従って分類されます: シングルノズル, ダブルノズル, トリプルノズル, 等.
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分類
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アプリケーションシナリオ
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シングルノズル
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ほとんどの基本的なFDMに適しています (融合モデリング) 3D印刷のニーズ, 個々の愛好家や小規模な生産に適しています.
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ダブルノズル
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さまざまな素材や色で印刷できます, マルチマテリアルまたはマルチカラー印刷を必要とするアプリケーションシナリオに適しています, マルチカラーモデルや機能的なテストプロトタイプの作成など.
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3つのノズル
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より複雑なマルチマテリアル印刷を実行でき、複数の材料の組み合わせを必要とする複雑な構造を印刷するのに適しています.
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- ノズルの目的に従って分類されます: FDMノズル, 照明ノズル, インクジェットノズル, 粉末焼結ノズル.
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分類
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アプリケーションシナリオ
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FDM 3D印刷ノズル
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融合沈着成形技術に適しています, 通常、金属および高温耐性材料で作られています, 熱可塑性材料の融解と押し出しに使用されます
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光電子的な3D印刷ノズル
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SLAに使用されます (ステレオライト硬化) またはDLP (デジタル光処理) テクノロジー, 通常、液体の光感受性樹脂を噴霧するためのノズルを含む, 紫外線を出力するためのノズル, コンピューター制御システムをサポートするためのノズル
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インクジェットヘッド
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インクジェットテクノロジーに基づく3Dプリントに使用されます, 接着型噴射技術など.
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パウダー焼結ノズル
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SLSなどのパウダーベッド融解技術で使用されます (選択的レーザー焼結) または金属3D印刷.
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ノズルの素材と性能
さまざまなマテリアルノズルのパフォーマンスを紹介します, 真鍮など, 銅合金, ステンレス鋼, 硬化した鋼, そして宝石ノズル, 彼らのモーの硬さと同様に, 最大印刷温度, 熱伝導率, および熱膨張係数.
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分類
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真鍮ノズル
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銅合金ノズル
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ステンレススチールノズル
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硬化スチールノズル
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ジュエルノズル
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利点
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高コストのパフォーマンス, PLAやABSなどの従来の消耗品を使用した印刷に適しています.
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高温耐性, PeekやPekkなどの高温消耗品の印刷に適しています.
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食品グレードアプリケーション, 食品中の3D印刷に適しています, 生物医学およびその他の分野.
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耐摩耗性, 高温耐性, 炭素繊維などの研磨剤添加剤を含む複合消耗品の印刷に適しています.
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超摩耗耐性, 高温, 高速, 高品質の印刷, すべての消耗品と互換性があります.
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短所
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硬度は比較的低く、研磨剤を含む消耗品の印刷には適していません.
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コストは高く、一般ユーザーにとって経済的ではない場合があります.
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真鍮のノズルと比較して, コストが高くなっています.
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価格は高く、メンテナンス要件はより厳しいです.
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コストは高く、予算が限られているユーザーには適していない場合があります.
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アプリケーションシナリオ
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教育で広く使用されています, 家, そして小さなスタジオ環境.
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高温材料の印刷を必要とする産業用途に適しています.
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高い健康と安全の基準を必要とするアプリケーションに適しています.
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高強度で耐摩耗性の材料を印刷する必要がある産業用途に適しています.
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印刷品質の要件が非常に高い専門分野に適しています.
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Mohsの硬度
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3.0
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6.0
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5.0
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7.8
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9.0
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最大印刷温度
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300℃
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500℃
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350℃
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500-650℃
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550℃
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熱伝導率
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105w/m.k
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330w/m.k
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16w/m.k
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22w/m.k
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45w/m.k
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熱膨張係数
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18.0μメートル / メートル. ℃
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16.7μメートル / メートル. ℃
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6.0μメートル / メートル. ℃
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18.0μメートル / メートル. ℃
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5.3μメートル / メートル. ℃
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ノズルパラメーターのパフォーマンス :
- 熱伝導率: 熱を実行する材料の能力を測定します, 熱伝導率が高いほど, 熱伝導速度が速くなります, ノズル加熱時間が短くなります.
- 熱膨張係数: オブジェクトは温度の変化により膨張し、収縮します, 熱膨張係数が低いほど, オブジェクトの変形が小さくなります.
- Mohsの硬度: オブジェクトの硬度を反映します, MOHS硬度値が大きいほど, 印刷可能な素材の硬度が大きいほど.
- 最大印刷温度: ノズルが耐えることができる最大印刷温度を反映しています.
ノズルの技術的特徴
- ノズル構造
ノズルは通常、加熱ブロックでねじ込まれています, そして、一般的なスレッドサイズはm6です × 1.
ノズルのデザインには、分解しやすい六角形の表面があります, 大きな六角形と小さな六角形に分かれています.
ノズルの口の形は、短くて厚いノズル口と長い先端ノズル口に分かれています, 短くて厚いノズルの口は、印刷プロセス中に絹の素材を平らにして、より滑らかな外壁を得るでしょう; 長い先端ノズル口は、印刷された部分の詳細をより細かく復元できます.
- ノズルの直径
ノズルの直径の範囲 0.1-2 異なる印刷速度と精度の要件を満たすためのMM.
ノズル用に選択できる消耗品の直径は1.75mmと2.85mmです. 速度を追求するとき, 大きなノズルを選択してください, 正確性を追求するとき, 小さなノズルを選択してください.
糸の端の面は、溶けた消耗品があふれるのを防ぐために、喉の端面で密閉する水平方向の精度を確保する必要があります.
ノズルのメンテナンスと交換
ノズルメンテナンス
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定期的な検査
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ノズルは、3Dプリンターで最も簡単に摩耗した部品の1つであり、無傷で清潔であることを確認するために定期的にチェックする必要があります. 印刷を開始する前に, ノズルはフィラメントの破片がないことを確認するためにチェックする必要があり、PTFEチューブが損傷していないことを確認してください.
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清掃予防
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定期的にノズルを掃除することは、ノズルの閉塞を防ぐための最良の方法です. 消耗品を交換するとき, 材料の冷却を防ぐために、プリントヘッドが元の消耗品の融点に加熱されたら、必ず交換してください. 新しい消耗品をロードするとき, それらをプリントヘッドに強制的に押し込まないでください, また、プリントヘッド内の材料の蓄積を防ぐことができます.
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ノズルクリーニング
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ノズルの故障と閉塞を防ぐため, ノズルの先端と暖房ブロックの周りの領域がきれいであることを確認する必要があります. ワイヤーブラシを使用してノズルとその周辺エリアをブラッシングできます, 線形動作を使用し、複数の方向からのアクセスを保証します.
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閉塞の問題を解決します
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ノズルがブロックされている場合, 押出機とノズルを加熱して、ブロックされた材料を柔らかくすることができます, そして、針で押し出します. マシンをオンにすることなく, ホットエアガンでノズルを手動で加熱し、針で押し出すことを試みることができます.
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ノズル交換
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交換サイクル
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ノズルをすべて交換することをお勧めします 500 累積印刷の時間. ノズルを交換する前に, 加熱してください 200 度. 特定の操作については、アフターセールスビデオチュートリアルを参照してください.
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交換手順
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ホットエンドに付着した残留材がある場合, ホットエンドを正常に削除することが不可能になります, エンドを加熱する必要があります 80 取り外す前に、少し添付ファイルを柔らかくする度. 治療後、ホットエンドのシリコンスリーブを取り付けてください, それ以外の場合は、ホットエンドの異常な温度制御を引き起こす可能性があります.
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ホットエンドアセンブリを交換します
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時々、ホットエンドを自分で交換する必要があります (深刻な閉塞など, 研磨素材の印刷, または、新しい/異なるサイズのノズルを交換する必要があります, 等). 一部のプリンターには、冷たく設置できるホットエンドがあります, したがって、ノズルと熱断熱材界面の間に消耗品が漏れているという問題はありません.
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購入オプション
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ホットエンドを購入するには、2つのオプションがあります: ホットエンドはノズルと完全なホットエンドアセンブリで. ノズルを交換する必要がある場合, ホットエンドをノズルまたは完全なホットエンドアセンブリ全体に置き換えることができます
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結論
3Dプリンターノズルのデザインの違いとアプリケーションシナリオを掘り下げることによって, 適切なノズルを選択することが、最高の印刷結果を達成するために重要であることがわかります. 各ノズルには、特定の利点と制限があります, これは、ユーザーが印刷のニーズに基づいて賢明な選択をする必要があります, 材料特性, と予算. 3D印刷技術の継続的な進歩により, ノズルの設計は、より高い精度のニーズを満たすために進化し続けると予測しています, より多様な材料, より複雑な構造印刷. 将来, ノズルはよりインテリジェントになる可能性があります, 多機能, さまざまな印刷条件に自己適応することさえできます. したがって, 最新のノズルテクノロジーと市場動向に遅れずについていくことが、3D印刷愛好家や専門家の印刷品質と効率を改善する鍵となります. ノズルテクノロジーの次の革命を楽しみにしましょう, これは、3D印刷業界をより広いアプリケーションエリアに向けて引き続き推進します.
