先瞧下我的 Prusa i3 ,改採遠端送料大致的模樣。這並非是定案的圖片,至今仍在持續調整修正中。
Prusa i3 套件幾乎預設都是採近端 (Direct)送料方式,因為機構簡單容易組裝。但最令人詬病的就是讓 X軸負擔沉重 (因為還要加上電機馬達的重量),如此會大幅降低打印的速度,且相對打印會較不穩定。
總之我個人非常不喜歡這種近端送料的方式。我的經驗是X軸安裝座因為是列印件打印又負擔沉重,所以會導致熱端 (Hotend)會歪斜,使得校正 (calibration)與打印會不準確。還有一個更大的問題是,我這台超廉價的 Prusa i3 套件預設採用的 E3D v5 噴頭組,採這類近端送料方式,很容易就會喉管堵塞在散熱管處,要清理起來相當麻煩。
關於近端與遠端的相對優缺點,可此參閱這篇原文,寫得甚好:Direct Drive vs Bowden Extruder Guide and Calibration Tips。
反正我改機第一件首要目標就是增加自動底床調平 (Auto bed leveling)功能,然後第二件就是迫不及待將之從近端 (Direct)改為遠端 (Bowden)的送料結構。
同時我也把 X軸安裝座從原來只很粗糙的列印件改成全為鋁合金材質,從對岸購買還要約台幣快五百元,算是不便宜了,但好處就是結構設為穩定,且一旦能為其設計熱端、風扇、近接開關等 3D連接座 (Mount)模型,會相對很有彈性可以抽換。
還有我也把 E3D v5 改為 E3D v6 (遠程)噴頭模組,散熱與堵塞問題大幅降低,另外抽換料也相對容易許多。(還有,現在對岸大都賣的是 E3D v6 相關零組件,成本也低上很多。)
遠端送料所需組件
其實近端改遠端不太需要花上太多升級費用,主要就是有一個遠端的擠出機 (主要我是使用 1.75mm 線材),以及一條約100 cm 以內左右的鐵氟龍 (PTFE)管,這樣就夠了。(當然,噴頭組也要能支援遠端送料進入時的快接頭。)
關於遠端擠出機的安裝與設定相關說明,國外這部 Youtube 影片介紹得甚為詳細。
經濟一些,如上影片擠出機也可以是3D列印件,模型檔可以從 Thingiverse 搜尋「Bowden Extruder」就能找出一堆。不過這類要求會相對比較需要精確的運作,我還是採口碑較好的擠出機產品會覺得比較有信心。
一開始我是購買 Bulldog 鬥牛犬全金屬擠出機套件,運作上其實挺不錯,也真的穩定。
但我覺得它內附的擠出彈簧太硬了些,導致我要抽換料時要很用力才能扳開,這對我可挺困擾的。
恰巧在農曆年時到我家附近的 3DPRT 工作室購買一些3D相關料件時,看到這款 E3D Titan 擠出機,好像不錯的樣子,就順手買一只回來試看看。
雖然它是塑膠用料,但我個人用起來卻還蠻順手的,尤其我要抽換料相當方便,所以就改換這款擠出機。其實兩者我覺得差別不太大,當然未來就是因為齒輪轉速比不同,需要在 Marlin 韌體內更改擠出的脈衝,使之擠出料量是正確的即可。
各類連接座列印件
擠出機安裝這些都挺簡單的,在 Marlin 內的設定也簡單。對我永遠最大的挑戰仍是要構思如何能連結到機構本身的安裝座 (Mount or Holder)。
擠出機還好,我買的那款泰坦擠出機有內附了一個與電機馬達連接的安裝座,用四顆M3螺絲把兩者鎖住固定後,再用M4螺絲固定至鋁柱內的T型螺母,我甚至就乾脆放到鋁架最上方,這樣進、出料都相當方便。
至於包括 E3D v6 熱端組 (尤其是針對散熱頭的連接部分)、熱端/列印件風扇、近接開關等,都需要自行利用 3D繪圖軟體 (我主要是使用 123D Design)設計,使其可以能連接到所購置的 X軸鋁合金安裝座。
吼,我可是花了好幾天設計、列印、修正,這樣來回了好幾次才逐一可以固定住主要的 E3D 熱端模組。
連後面的螺母也要細心考量採以埋入式方式。
然後再設計給近接開關的連接座,一開始是設計在前端,後來位置不妥而又改設計置於側端。
然後針對散熱頭與列印件的風扇設計連結座 (fan duct)。
總算設計出稍具模組化的各類連接座 (holder or mount),但其實一開始只是堪用而已,尤其是安裝至 E3D 散熱頭的風扇列印件結構並不穩定。
就這樣逐漸修正、改進、調整、測試,經過好幾個版本的演進,總算在列印的品質、穩定度與維護性得到較好的平衡。
不過最近因覺得自動調平功能甚有問題,還有列印件風扇散熱效果不如預期,所以這些都還再持續調整改進中。
對了,關於Z軸的擠出量距離的校正與設定問題,就另篇再簡單分享下心得。