L’estrusore è uno dei componenti più importanti di una stampante 3D. La sua funzione è quella di scaldare il filamento e spingerlo attraverso l'ugello, deponendo la plastica in modo regolare e costante strato su strato.
L’estrusore, a volte chiamato “blocco estrusore”, è composto da due parti:
- Hot-end, la parte calda che scioglie e deposita il materiale;
- Cold-end, la parte fredda del corpo estrusore, cioè il dispositivo che spinge il filamento nella zona di fusione.
L'hot end è probabilmente la parte più critica di una stampante 3D. Dall’hot end dipendono molti fattori che definiscono la qualità delle stampe che puoi realizzare con la tua stampante 3D.
In genere, gli elementi che compongono l’estrusore sono in metallo, capaci di resistere ad alte temperature e di avere un degrado limitato nel tempo. Questo assicura migliori performance rispetto ad altre soluzioni ben più economiche.
L’estrusore, ma in particolare l’hot end, può essere soggetto a diversi problemi. Il problema più comune è sicuramente quello di ritrovarsi con l'hot end intasato,(situazione chiamata "Hotend clogging") che può portare a un'estrusione errata o a nessuna estrusione.
La causa più comune di questo problema è legata al calore con cui viene scaldato l’hot end. Infatti, se la parte riscaldante non è ben isolata, il calore tende a salire e a riscaldare anche quelle componenti che dovrebbero restare fredde, scaldando e sciogliendo il materiale di stampa troppo presto e causando il blocco.
La qualità dell’hot end è quindi cruciale per evitare problemi di questo tipo: migliore è la capacità dell'hot end di contenere il calore nella "zona di fusione", minore è la probabilità che l’estrusore si intasi.
In questo articolo andiamo a esaminare insieme i migliori estrusori per stampanti 3D, discutendone le caratteristiche, il prezzo, la compatibilità e altro ancora, con l’obiettivo di aiutarti nella scelta del miglior upgrade per la tua stampante 3D.
In questa guida:
> Micro Swiss All Metal Direct Drive
> Micro Swiss NG
> E3D V6
> E3D Hemera
> E3D RapidChange Revo
> BIQU H2
> Phaetus Rapido
> Phaetus Dragonfly
> Creality Spider
> Come scegliere l’estrusore per stampante 3D
> Differenze tra estrusore Direct e Bowden
Micro Swiss All Metal
Micro Swiss All Metal è una scelta eccellente per coloro che desiderano utilizzare materiali con temperature di stampa elevate. A una rapida occhiata, il dissipatore di calore potrebbe sembrare simile all'hot end montato di serie sulle stampanti Creality CR o Ender-series.
La struttura parallela rende il montaggio dell'hot end Micro Swiss su queste stampanti un gioco da ragazzi. Ma anche se questi hot end si assomigliano, quelli standard montati sulle stampanti 3D citate e il Micro Swiss presentano importanti differenze.
Micro Swiss All Metal è un hot end interamente in metallo ed è privo di un rivestimento in PTFE, che gli consente di raggiungere temperature elevate di circa 280-300 °C senza produrre fumi tossici a causa della combustione del PTFE che si trova sugli estrusori standard. Tuttavia, vale la pena ricordare che, a causa delle maggiori capacità di temperatura, le estremità calde interamente in metallo sono soggette a intasamento.
Micro Swiss All Metal presenta anche una gola interamente in metallo, che collega il dissipatore di calore al blocco riscaldante, realizzata in lega di titanio di grado 5. Il titanio non solo è un materiale altamente durevole, ma ha anche ottime proprietà di isolamento termico. Secondo Micro Swiss, questo materiale offre una conduttività termica tre volte inferiore rispetto all'acciaio inossidabile, la scelta tipica del materiale per le gole hot-end.
- Diametro del filamento: 1,75 mm
- Stampanti 3D supportate: si adatta alla maggior parte delle stampanti FDM (ad es. CR-10, Ender 3, Tevo Tornado).
- Prezzo: circa € 75.
Micro Swiss NG
Il design compatto di questo estrusore ne diminuisce il peso e la rigidità totale. Effettivamente basta guardarlo per capire che non stiamo avendo a che fare con un blocco estrusore standard, ma con un vero e proprio pezzo unico nel panorama della stampa 3D.
Lo ammetto, mi piace veramente tanto! 😍
Micro Swiss NG presenta il motore di azionamento inclinato di 45° posto a lato del cold end. Questo ha permesso ai progettisti di ridurre la lunghezza del tubo che accoglie in filamento, andando a limitare ulteriormente i problemi di stampa che possono derivare dall'uso di alte temperature o di materiali flessibili. Grazie al Bevel Gear design utilizzato, il percorso del filamento all'interno dell'estrusore è ridotto ad appena 41mm.
Quello che salta all'occhio sono sicuramente le componenti in metallo, che assicurano efficienza e una esperienza di stampa 3D ottimale. Da notare la particolare forma che è stata data alla parte metallica con funzione di dissipazione del calore. L'intero blocco di stampa è integrato col sistema Micro Swiss All Metal Hotend. Il percorso del filamento è placcato con finitura TwinClad TX.
Adattabile a un'ampia gamma di stampanti 3D, tra cui cito CR-10, CR-1's, CR-10-5S, CR-10-S4, Ender 3, Ender 3 Pro, Ender 3 V2, Sunlu S8, e molte altre che derivano da questi modelli di base.
- Diametro del filamento: 1,75 mm
- Stampanti 3D supportate: si adatta alla maggior parte delle stampanti FDM
- Prezzo: circa € 145.
E3D V6
Con la sua comprovata affidabilità, E3D V6 ha dimostrato di essere in grado di produrre stampe di alta qualità su una vasta gamma di materiali. Con migliaia di utenti che usano questo hot end su centinaia di macchine diverse, l'estrusore E3D V6 probabilmente funzionerà anche sulla tua stampante 3D.
Uno dei motivi principali dell'incredibile popolarità del V6 è il suo ecosistema di parti in continua evoluzione. Dai minuscoli ugelli da 0,15 mm al pesante SuperVolcano, dagli ugelli in ottone standard all'ugello X in acciaio per utensili nichelato, rivestito WS2. E3D V6 ha una gamma impareggiabile di parti ideali per ogni utente e caso d'uso.
Con molte opzioni di personalizzazione, il V6 soddisferà sicuramente le tue esigenze!
- Diametro del filamento: 1,75 mm, 3 mm
- Stampanti 3D supportate: si adatta alla maggior parte delle stampanti FDM
- Prezzo: da € 70 a € 165, a seconda del modello e del kit
E3D Hemera
E3D Hemera è progettato per essere una soluzione all-in-one per l'estrusione di alta qualità, combinando cold end e hot end in un unico design compatto. Al centro di Hemera ci sono i frontalini del motore su misura che sono essi stessi parte del design dell'estrusore, rendendolo estremamente ridotto in dimensioni.
Questa compattezza non solo riduce le oscillazioni durante la stampa, ma consente anche un breve percorso del filamento: il filamento passa quasi direttamente dagli ingranaggi dell'alimentatore a doppia trasmissione dell'Hemera all'hot end collegato. Questo fa miracoli per la precisione e l'affidabilità dell'estrusore, specialmente quando si stampano filamenti flessibili, che possono essere notoriamente difficili da maneggiare.
All'esterno, E3D Hemera sfoggia un nuovo dissipatore di calore, che si avvita direttamente sul frontalino del motore. Questo dissipatore di calore dirige l'aria lontano dal letto di stampa, impedendo all'aria indesiderata di interferire con le tue stampe.
Hemera è facilmente personalizzabile per adattarsi a qualsiasi budget ed esigenza. Sebbene sia inteso per scopi di trasmissione diretta, l'hot end collegato può essere svitato e sostituito con un raccordo Bowden, se lo si desidera.
Anche il montaggio di E3D Hemera è semplice, poiché le piastre frontali del motore personalizzate sono dotate di lati piatti e fori di montaggio integrati per il fissaggio diretto alla stampante.
- Diametro del filamento: 1,75 mm
- Stampanti 3D supportate: si adatta alla maggior parte delle stampanti FDM
- Prezzo: da € 100 a € 240
E3D RapidChange Revo
Qui invece troviamo una soluzione alternativa, sempre proposta da E3D, ma che sono certo susciterà il tuo interesse. E3D RapidChange Revo è un hot end di piccole dimensioni, che presenta un dissipatore di calore compattissimo, adattabile a soluzioni sia Bowden che Direct.
Ma cos'è che caratterizza maggiormente questo hot end?
Beh, il sistema veloce di smontaggio e sostituzione. RapidChange Revo infatti è dotato di un sistema di aggancio rapido al suo sostegno che lo rende solidale al carrello di movimentazione. Questo permette di sostituirlo velocemente con altri hot end dedicati a specifici materiali o che montano componenti diverse. Si smonta senza usare utensili, ma attenzione: è da maneggiare solamente a ugello freddo!
Con un peso di soli 30g, la velocità di movimento è assicurata. Grazie alla compattezza del sistema, l'hot end si scalda in pochi secondi raggiungendo temperature alte e ideali per stampare qualsiasi tipo di materiale disponibile in commercio.
- Diametro del filamento: 1,75 mm
- Stampanti 3D supportate: si adatta alla maggior parte delle stampanti FDM
- Prezzo: da € 100 a € 165
BIQU H2
BIQU H2 è un estrusore diretto che utilizza filamenti di 1,75 mm di diametro, ha un peso di 211 g e ha un rapporto di trasmissione di 7:1. L'estrusore può esercitare fino a 7,5 kg di forza di estrusione a seconda del materiale del filamento, consentendo un migliore controllo della qualità di stampa.
Il peso del blocco estrusore è sicuramente maggiore rispetto alla concorrenza, il che non aiuta nella movimentazione. Dovrai stampare un po' più lentamente.
- Diametro del filamento: 1,75 mm
- Stampanti 3D supportate: si adatta alla maggior parte delle stampanti FDM
- Prezzo: circa € 90
Phaetus Rapido
Nella categoria degli hot end per l'alta velocità, Phaetus Rapido si posiziona sicuramente tra i più interessanti e migliori. Riporto un solo dato: la casa madre dichiara che il flusso di stampa può raggiungere i 75 mm3/s.
La struttura di questo hot end è stata pensata esclusivamente per aumentare le prestazioni della stampa 3D ad alta velocità. Il nozzle è intercambiabile in base alle necessità di stampa e alle dimensioni dell'ugello che si intende usare. La sostituzione è molto semplice e non richiede l'uso di strumentazione particolare.
Phaetus Rapido è in grado di stampare materiali di diversa tipologia, dai semplici polimeri come PLA o PETG fino a materiali dotati di fibre, come Nylon Carbonio.
Dettagli molto interessanti riguardano anche l'isolamento termico della parte riscaldante dal resto delle componenti. Dopotutto, per stampare veloce bisogna che l'intero sistema sia molto efficiente, il calore deve essere contenuto solo dove previsto ed essere dissipato al meglio. La parte riscaldante cilindrica in ceramica si presenta un po' più voluminosa ma contenuta nello sviluppo in altezza. Si passa da 24 a 280 °C in meno di 50 secondi.
- Diametro del filamento: 1,75 mm
- Stampanti 3D supportate: si adatta alla maggior parte delle stampanti FDM
- Prezzo: circa € 190
Phaetus Dragonfly
Una soluzione economica ma che punta a fare da game changer per quanto riguarda la qualità della progettazione. Anche in questo caso Phaetus ha fatto un ottimo lavoro ideando un hot end che può adattarsi alla maggior parte delle stampanti 3D, garantendo a chiunque la possibilità di fare un upgrade di alto livello.
Phaetus Dragonfly punta a risolvere i più comuni problemi di stampa. L'isolamento termico migliorato garantisce una buona divisione le parti scaldanti e quelle che devono restare fredde, evitando blocchi dell'estrusore. Inoltre, l'interno del tubo di passaggio del filo è prodotto in modo molto accurato, riportando un parametro di attrito molto molto basso. Questo aumenta la facilità di passaggio del filamento nel tubo e limita ulteriormente i rischi di otturamento dell'estrusore.
L'intero oggetto è assemblato in modo semplice e ordinato. Facile da montare e smontare, se mai dovessi farlo, si presta a cambiare velocemente l'ugello in varie misure e materiali.
La copertura posizionata attorno all'hot end, realizzata in silicone, resiste fino a 350 °C. Un estrusore utilizzabile con qualsiasi materiale, PLA, ABS; PET, TPU, PP, PEEK, PEI, e molti altri. Tutto questo racchiuso in soli 70 grammi di prodotto.
- Diametro del filamento: 1,75 mm
- Stampanti 3D supportate: si adatta alla maggior parte delle stampanti FDM
- Prezzo: da € 70 a € 160 in base alla configurazione e alla versione
Creality Spider
Compatibile con la maggior parte dei materiali, l'estrusore Creality Spider è una soluzione più economica rispetto quelle che abbiamo visto in precedenza, ma che può comunque dire la sua in questa guida.
Creality Spider è un estrusore all metal realizzato completamente in metallo e può raggiungere alte temperature per la stampa dei filamenti più tecnici. Tra i materiali stampabili, citiamo PLA, ABS, PETG, TPU, PP, PC, nylon, PEEK, PEI e materiali compositi con additivi abrasivi.
Il manicotto di isolamento termico è realizzato in acciaio inox per garantire un buon isolamento termico tra il riscaldatore e il blocco del dissipatore. Il blocco termico è realizzato principalmente in lega di rame, si scalda velocemente e scioglie rapidamente il filamento, supportando un’alta velocità di stampa pari a 250 mm/s.
Come nel caso di Phaetus, il tubo di passaggio del filamento ha un valore di rugosità di Ra ⋜ 0,3, molto basso, aumentando la velocità del flusso del filamento all'interno.
L'hot end è generalmente venduto in kit che comprende un ugello da 0,4 e uno da 0,6 mm.
- Diametro del filamento: 1,75 mm
- Stampanti 3D supportate: si adatta alla maggior parte delle stampanti FDM
- Prezzo: da circa € 50
Come scegliere l’estrusore per stampante 3D
Prima di acquistare un nuovo estrusore dovresti assicurarti di conoscerne le caratteristiche. L'acquisto dell'estrusore dipende dalla stampante 3D su cui dovrà essere montato, dai materiali che vorrai stampare e, in parte, anche dal prezzo.
Queste sono le principali caratteristiche che non devi dimenticare.
Temperatura massima raggiungibile
Diversi materiali per stampanti 3D richiedono diverse temperature dell'hot end. Dovresti pensare a quali materiali vuoi stampare e assicurarti che il tuo hot end possa raggiungere queste temperature.
Compatibilità della stampante
Poiché gli hot end della stampante 3D non sono universali, probabilmente avrai bisogno di una forma di supporto personalizzato (di solito stampato in 3D) per collegare l'hot end alla tua stampante 3D. Dovresti considerare se un hot end ha delle funzionalità di montaggio che potrebbero agevolare il montaggio o migliorarne l'utilizzo. In caso contrario, assicurati di verificare che sia disponibile un supporto per la stampante e la configurazione dell'intero blocco estrusore.
Compatibilità dell’ugello
L'ugello si avvita nel blocco riscaldatore di un hot end, può essere rimosso e talvolta deve essere sostituito. Quando acquisti un hot end, assicurati che la dimensione della vite compatibile (ad es. M6) corrisponda a quella del tuo tipo di ugello preferito.
Contenimento del calore
Come accennato, lo scorrimento del calore è uno dei problemi più comuni negli estrusori. Gli hot end di qualità superiore conterranno meglio il calore, anche quando si stampa per un periodo prolungato o con temperature elevate (come richiesto da materiali come il PC). Assicurati di acquistare un prodotto di qualità, non te ne pentirai!
Qualità delle componenti
Gli estrusori di altissima qualità sono realizzati con materiali più durevoli. In questo modo l'hot end dura più a lungo e ha maggiori probabilità di sopravvivere a eventuali urti accidentali con altre parti della stampante. Sebbene sia difficile valutare la durabilità di queste componenti, puoi comunque valutare il prodotto nel suo insieme. Un hotend all metal si presta come una valida soluzione.
Differenze tra estrusore Direct e Bowden
In questa guida di cose relative agli estrusori ne abbiamo dette veramente tante. Se sei un principiante della stampa 3D forse ti trovi un po' spaesato e immagino che vorresti approfondire ancora di più la tua conoscenza sulla estrusori per stampanti 3D.
Una cosa che sicuramente dovresti conoscere è la differenza tra un estrusore bowden e uno direct.
Di cosa si tratta? 😵
Per tua fortuna, ho scritto una guida di approfondimento proprio su questo tema. Dopo averla letta, non ti fermerà più nessuno!
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