Сопла для 3D принтеров (виды, различия)

Сопла для 3D принтеров (виды, различия)

Сопло – это неотъемлемая часть любого 3Д принтера, причем существует много разновидностей данной детали. Стандартными соплами считаются изделия из латуни. Этот тип подходит для печати обычными типами пластиков, но для тех, в состав которых входит абразив, например тот же NylonX, не подходит. Для печати подобными материалами требуется более высокопроизводительные сопла, выполненные из более прочных материалов. Также есть сопла из меди, насадки типа Clean Tip – такие форсунки отличаются тем, что к ним не прилипает нить, и они остаются чистыми.

3Д печать позволяет заменять сопла. Благодаря этому можно добиваться разных результатов и использовать разные материалы для печати.

Сопло 3Д принтера: что это?

Сопло 3Д принтера – это специальная насадка, располагаемая в блоке нагревателя экструдера. Она вкручивается на место посредством резьбы. Внутри сопла есть небольшая камера, где накапливается расплавленный пластик, который выдавливается через отверстие. Причем ключевыми параметрами сопла будут: материал, из которого выполнено сопло и диаметр отверстия.

Материал сопла

Стандартный настольный 3Д принтер оснащается латунным соплом 0,4мм. Это наиболее оптимальный вариант для печати ABS и PLA-пластиками. Однако такие сопла совсем не подходят для печати люминесцентным PLA, нитями, обогащенными углеволокном и металлом. Дело в том, что пластики, в состав которых входят твердые частицы, разрушают сопло. Внутренние размеры сопла искажаются, а это сказывается на однородности выдавливаемого материала, что неминуемо отразиться и на качестве 3Д печати. По этой причине есть сопла, которые сделаны из более твердых материалов. Рассмотрим далее разновидности сопел, которые можно встретить на рынке.

Латунное сопло для 3Д принтера

Латунная насадка является наиболее популярным вариантом, используемым в большинстве настольных 3Д принтерах. Из всех материалов, применяемых для изготовления сопел, этот является самым мягким. Но латунные сопла отличаются легкостью обработки, дешевизной и доступностью. Поэтому они легко и просто заменяются.

Основные характеристики латунных сопел:

• коррозионная стойкость;
• высокий показатель теплопроводности;
• относительная мягкость;
• истираемость.

Применение: идеальный вариант для печати «мягкими» пластиками – стандартные ABS, PLA, PETG, а также другие пластиковые нити, в состав которых не входят добавки в виде углеволокна и металла.

Сопло из нержавейки или закаленной стали

Стальные сопла также используются для 3Д печати. Они обеспечивают длительную печать материалами, которые содержат твердые частицы, например металл, углеволокно. При этом такие сопла не склонны к истиранию и разрушению, как более мягкие латунные. То есть можно печатать долго, не снижая производительности.

Но стальные сопла не лишены недостатков: более низкая теплопроводность, если сравнивать с латунными соплами. Из-за этого может меняться поток, особенно при использовании сопел большого размера.

Основные характеристики стальных сопел:

• коррозионная стойкость;
• низкий показатель теплопроводности;
• относительно большой вес;
• стойкость к истиранию.

Применение: 3Д печать нитями с добавками (углеволокно, металл, стекло и т.п.)

Сопло Ruby

Anders Olsson разработал сопло Olders Ruby. Это насадка из латуни, оснащенная наконечником из оксида алюминия, то есть искусственного рубина. Это сопло изначально создавалось для 3Д печати третьим по своей тяжести материалом в мире. Сопло стало результатом эксперимента, проводимого в Уппсальском университете Швеции.

Изначально стандартные сопла из стали и латуни после печати 1кг пластика изнашиваются и уже больше непригодны для использования. При этом сопла имеют ряд недостатков. Олсон Руби – это сопла, сочетающие высокую теплопроводность латуни и стойкость к истиранию рубина. Конечно, находятся специалисты, которые говорят, что рубиновый наконечник имеет низкую теплопроводность, что негативно сказывается на результате печати, но доказательных фактов этому нет. По крайней мере, пока.

Основными характеристиками сопел Олссон Руби являются:

• коррозионная стойкость;
• низкий показатель теплопроводности;
• стойкость к истиранию.

Применение: могут использоваться для нитей с высокими абразивными характеристиками.

Сопла из карбида вольфрама

Сопла из карбида вольфрама Dyze Design – это своеобразный новичок на рынке, ведь его производство началось лишь в конце 2018 года. Карбид вольфрама отличается твердостью, износостойкостью. Его используют для бурения, резки керамики и металлов. Недостатки у таких сопел тоже есть, но пока о них говорить рано.

Основные характеристики сопел из карбида вольфрама:

• стойкость к истиранию, причем очень высокая;
• жесткость;
• высокий показатель теплопроводности;
• коррозионная стойкость.

Применение: это универсальная насадка, которой можно дополнить свой комплект сопел, причем насадка подходит и для печати высокоабразивными нитями.

Размеры сопел для 3Д принтера

Сопла характеризуются диаметром отверстия. Эта характеристика будет оказывать влияние на степень детализации печати. При этом влияние будет оказываться не только на ширину линий, но и высоту слоя.

Начинающим рекомендуется использовать сопло диаметром 0,15мм. В сравнении со стандартным соплом 0,4мм такая насадка позволяет получать более высокое разрешение по осям OX и OY. Благодаря тонким линиям можно получить более острые углы, но это будет возможно лишь в том случае. Если ваш 3Д принтер будет хорошо настроен и будет регулярно обслуживаться.

Выбор диаметра сопла должен определяться высотой слоя, который вам нужен. Необходимо выбирать сопло так, чтобы величина слоя при печати составляла 25-50% от размера сопла.

Если правильно откалибровать устройство, то между слоями можно добиться оптимальной адгезии. К примеру, стандартное сопло 0,4мм позволяет печатать слои 0,1-0,2мм. Если вы хотите с успехом печатать сверхтонкие слои, высота которых будет составлять меньше 0,05мм, то рекомендуем взять сопло 0,2мм.

Маленькие сопла имеют один весомый недостаток. Они больше склонны к появлению засоров, а поэтому их необходимо регулярно чистить. Кроме того мелкие сопла значительно увеличивают время печати, так как печатающей головке требуется больше проходов для покрытия. чем больше будет сопло, тем меньше времени потребуется на печать, причем время будет сокращаться в геометрической прогрессии. К примеру, стенка 0,8мм будет занимать при печати вдвое меньше времени, чем стенка 0,4мм. Также крупные экструзионные линии обладают большей адгезией, а поэтому и готовые отпечатки имеют большую прочность. Если вы не печатаете мелкие детали, то вам лучше использовать крупные сопла, что позволит печатать быстрее.

Сопла небольшого размера чаще применяются для хобби, точных моделей с мелкими деталями, например, ювелирные изделия.

А чтобы иметь собственное мнение на данный счет, лучше всего экспериментировать!