直接驅動壓出器使用馬達軸直接驅動線材,因此需要強有力的馬達,因為許多3D印表機使用恆定的捏縮壓力(pinch pressure)與極為有限的移動,直徑較寬的線材會對此種驅動機制造成問題。諸如Makerbot ReplicatorAfinia (PP3PD)SolidoodleQUBD及許多其他廠牌的印表機裝有類似下圖中的壓出器驅動裝置

 17-驅動裝置  

我將1.75 mm古銅色線材裝到以直接驅動壓出器工作的兩種不同機器,下圖是古銅色線材堵塞並造成列印失敗的照片,經量測該處的線徑剛好大於1.9 mm。藍紫色線材稍好一些,但也在列印2小時後就掛了。

 18-古銅色線材堵塞  

略微提高壓出溫度可以解決一些問題,但古銅色及藍紫色線材並不適用。線徑過大或增加材料壓力所產生的另一個問題與壓出器失速有關,此時,可以聽到壓出器打滑或跳動,並出現材料失蹤的區域,這在實心物件上很容易觀察的到。下圖乍看之下好像是很好的實心物件,但細看會發現兩處由上而下的空白線。

 19-空白線  

1.75 mm藍綠色線材在任一台機器上都沒有堵塞的現象,這也是線徑最沒問題的線材。

 20-藍綠色線材表現  

所有線材與列印床的結合狀況極佳,不論小而細緻的零件或極大的物件都沒有問題。

 21-線材與床的結合狀況  

雖然前面提到部分線材有疙瘩及凹痕,但印出的物件看不出受到影響,我對這些PLA線材滿意。

 22-印出物件佳  

Spectrum公司的線材使用75 mm內徑的軸心,每一圈線材都緊繃且有彈性,因此不會鬆脫。我對小的線軸沒有特別的喜好,但的確使用過一些1.75 mm線材,如果3 mm線材是緊緊地纏繞在小的捲軸上,我通常不會買。業界也許要對線捲的機械尺度捲繞方法有更為共通且議定的標準。

 23-捲繞方式  

大部分的材料製造商都會在線材(特別是PLA)中使用添加劑,我就此和Spectrum公司確認,獲知其確實有添加少量緻密改質劑,以增加可撓性。我之所以會對此產生好奇,是因為當線材緊緊地纏繞在小的捲軸上時,線材捲回的力道可能會導致材料斷裂的情況,除非使用改質劑。

塑料中因為添加緻密改質劑所產生的列印問題或優勢不是那麼常見,但過去我的確看到許多因為線材緊密纏繞所造成的問題。當線材緊密纏繞時,壓出器進料裝置需要額外的拉料力道,因此造成壓出時需要較大的力量。我之前使用過3 mm PLA捲繞在50 mm內徑軸心的線材,3D印表機的Z支架因為緊密纏繞的線材捲回的力道而被抬起,初期只造成列印品質不佳,但當線材使用到最後1/3的時候,整個Z軸支架完全被抬起,真是一場災難,從此之後,我就極為小心翼翼。

Spectrum公司使用75 mm內徑的軸心,大約是適用3 mm線材的最小內徑。當以3 mm白色及黑色線材測試時,我沒有觀察到任何列印品質的降低,即使用到線材末端。另外,我在意的是,因為我使用強有力的馬達及齒輪驅動的壓出器於3 mm線材,所以我想要知道像Ultimaker 2這樣的使用直接驅動壓出器的機器在3 mm線材上從頭到尾的表現。

在這篇文章中,我試著以不要過於嚴苛的方式提及每一個重要的環節,但是我必須強調材料供應商在製造3D列印市場的耗材時,必須考慮的問題及改善措施。

Spectrum線材的列印性質真的非常好,顏色夠深,品項也夠齊全。藉由對製程的直接管制,Spectrum公司可以微調線材的品質及尺度的一致性,我對此毫無懷疑。

我真誠地希望線材的捲繞及進料方式有較好的解決方案。另外,建議Spectrum公司可以提供線軸支架的STL檔案

除此之外,我建議業界先進應該嘗試建立統一的線軸支架尺寸,我知道這要花一些時間及心力,但還是值得做。

(取材自3dprintingindustry.com

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