Что такое двойной экструдер 3D -принтер?

В быстро развивающемся мире 3D-печати инновации продолжает переопределять то, что возможно. Одним из наиболее захватывающих разработок в последние годы является двойной 3D -принтер с двойным экструдером, машина, которая резко расширяет возможности и универсальность рабочего стола и промышленного аддитивного производства. Независимо от того, печатаете ли вы в нескольких цветах, комбинируете различные материалы или производите сложные детали с растворимыми опорами, двойные 3D-принтеры двойного экструдера предлагают мощные решения, которые одноразовые машины просто не могут совпадать.

В этой статье исследуется все, что вам нужно знать о двойном экструдере 3D -принтеров: каковы они, как они работают, различные типы, их преимущества и проблемы, практические приложения и как выбрать правильный для ваших нужд.

1. Что такое 3D -принтер с двойным экструдером?

Двойной 3D -принтер с двойным экструдером - это 3D -принтер с плавленовым осаждением (FDM), оснащенный двумя экструдерами и двумя сопла, что позволяет печатать с двумя различными нити во время одной и той же задания.

В отличие от традиционного одноэктродеровского принтера, который может печатать только один материал или цвет за раз, принтер с двойным экструдером позволяет:

• Многоцветная печать

• Многообразовательная печать

• Печать опорной структуры с использованием растворяемых филаментов

Эта двойная способность позволяет создавать более привлекательные, механически функциональные и геометрически сложные детали.

2. Как работает двойной экструдер 3D -принтер?

Основной процесс двойного экструзии аналогичен отдельной экструзии: пластиковая нить нагревается, расплавляется и экструдируется через сопло для наращивания слоев детали. Разница в том, что с двойной экструзией:

• Два катушки филаментов подают в два экструдера, каждый из которых подключен к своей насадке.

• Принтер чередуется между экструдерами в зависимости от слоя или печати.

• Каждый экструдер откладывает свой материал там, где это необходимо, часто останавливаясь, чтобы позволить другому работать.

Чтобы избежать таких проблем, как сочация или перекрестное загрязнение, некоторые машины включают в себя механизмы вытирания, позиции парковки или втягивающие форсунки, чтобы экструдер без холода не мешал печати.

3. Типы настройки двойного экструдера

Существует несколько конфигураций систем двойного экструзии, каждая из которых имеет уникальные преимущества и соображения:

3.1 Независимый двойной экструдер (IDEX)

Каждый экструдер монтируется на собственной независимой оси x, что позволяет оба двигаться отдельно. Этот дизайн позволяет уникальным функциям, таким как:

• Зеркальный режим (печать зеркальных деталей одновременно)

• Режим дублирования (печать две идентичные части сразу)

• Многоматериальная или многоцветная печать с уменьшенным загрязнением

Плюсы:

• Максимальная универсальность

• Минимальный сочащий/перекрестный разговор между соплавами

Минусы:

• Более дорогой и сложный

• Большая машина машины

3.2 Двойное сопло на одной головке

Обе форсунки установлены на одной и той же печатной головке. Голова движется вместе, и принтер переключается между экструдерами во время печати.

Плюсы:

• Менее дорого, чем idex

• Меньше движущихся частей, чем независимые системы

Минусы:

• Риск перетаскивания насадки или загрязнения

• Медленнее из -за дополнительных переоборудования и ступеней

3.3 ОДНОГО СОЗЛА, ДВОЙНАЯ ВХОД (смешивание горячей

Две нити подают в одно сог, который смешивает их перед экструзией. Это позволяет градиентному цветовому смешиванию или настраиваемым материалам.

Плюсы:

• Смешивание цвета и уникальные эстетические эффекты

• Легкая печатная головка

Минусы:

• Ограничено совместимыми материалами

• Труднее калибровать

• Требуется тщательное управление температурой

4. Преимущества двойного экструдера 3D -печати

Двойная экструзия открывает ряд возможностей, которые поднимают то, что вы можете создать с помощью 3D -принтера:

4.1 многоцветная печать

С двумя экструдерами вы можете печатать модели в двух цветах , позволяя более визуально привлекательным и реалистичным прототипам или готовым деталям.

4.2 Multi Material Printing

Вы можете объединить материалы с различными свойствами в одной части:

• Жесткий + гибкий

• Проводящий + изоляция

• Сильный + легкий,
  это особенно полезно для функциональных деталей, петли, прокладок или корпусов.

4.3 Растворимые структуры поддержки

Двойная экструзия позволяет печать с помощью опорных материалов, таких как PVA или бедра, которые растворяются в воде или лимонене. Это позволяет:

• Чистая поддержка удаление

• Гладкая поверхность отделка

• Более сложные свесы или внутренняя геометрия

4.4 Повышенная свобода дизайна

Инженеры и дизайнеры могут изучить новые возможности дизайна, в том числе:

• Внутренние каналы

• Движущиеся части напечатаны на месте

• Сложные детали поверхности

4.5 Повышенная эффективность рабочего процесса

Вместо того, чтобы разделить проект на несколько отдельных принтов, двойная экструзия позволяет печатать всю часть одновременно, уменьшая шаги сборки и постобработку.

5. Применение двойного экструдера 3D -печати

Двойные принтеры экструдеров широко используются в разных отраслях и любителях, как для визуальных, так и для функциональных целей.

5.1 Прототипирование

• Прототипы мультиматериального продукта (например, жесткий корпус с резиновыми ручками)

• Реалистичные визуальные модели с брендингом или этикетками

• Функциональные тесты с удалением поддержки

5.2 Инженерные и промышленные детали

• Механически оптимизированные сборки с использованием как гибких, так и жестких элементов

• Производственные детали с низким объемом с улучшенными свойствами материала

• Детали с внутренними пустотами или воздуховодами, включенными растворимыми опорами

5.3 Образование и исследования

• Преподавание мультиматериального поведения

• Создание образовательных средств в контрастных цветах

• Экспериментирование с материальной наукой или биографией

5.4 Медицинские устройства

• Ортопедика или протеза с мягкими и жесткими разделами

• Анатомические модели с различными материалами для моделирования тканей

5.5 Искусство и дизайн

• Красочные фигурки и скульптуры

• Обоснованная на текстуре обработка поверхности

• Пользовательские украшения с несколькими отделками

6. Материалы, используемые в двойной печати экструдеров

Выбор материала зависит от совместимости температуры, адгезии и печати. Популярные комбинации включают в себя:

Материал 1	Материал 2	Цель
Плата	ПВА	Растворимая поддержка в воде
АБС	БЕДРА	Растворимая поддержка в лимонене
TPU (гибкий)	PLA или PETG	Сборщики жесткого флекса
Нейлон	Углеродное волокно нейлон	Сила + структура
PLA (красный)	PLA (белый)	Цветные контрастные модели

ПРИМЕЧАНИЕ. Убедитесь, что оба материала печатаются в рамках аналогичных температурных диапазонов и хорошо придерживаются тарелки с сборкой и друг с другом (или нет, если это желательно для съемных опоров).

7. Соображения при использовании двойного экструдера 3D -принтера

7.1 Калибровка и выравнивание

Каждый экструдер должен быть тщательно откалиброван, чтобы правильно выровнять. Размещение может привести к сдвигам слоев, дефектам или столкновениям сопла.

7.2 Время печати

Двойные экструзионные отпечатки могут занять больше времени из -за:

• Изменения инструментов между материалами

• Дополнительные переоборудование и салфетки

• Более низкие скорости для предотвращения деформации или перекрестного загрязнения

7.3 Совместимость программного обеспечения

Ваше программное обеспечение для нарезки должно поддерживать двойные экструзионные рабочие процессы. Популярные Slicers включают в себя:

• Ультикурс Кура

• Прусаслис

• Упростить 3d

• Ideamaker

Эти слайсеры позволяют назначать различные материалы на определенные части модели и регулировать ретракцию, температуру и настройки переключения форсунок.

7.4 Сочасти и натяжение

Неиспользуемые форсунки могут слить или нажимать через печать. Решения включают:

• Использование щитов

• Включение функций вытирания сопла

• Снижение температуры в режиме ожидания

7.5 Стоимость и сложность

Двойные экструдерные машины, как правило, дороже, чем принтеры с одним новой. Техническое обслуживание, калибровка и замена части также более вовлечены.

8. Популярные двойные 3D -принтеры (2024–2025)

Модель	Тип	Основные моменты
Prusa i3 Mk4 с MMU3	Одиночное сопло, многоматериал	Отпечатаны до 5 нитей; надежная, отличная поддержка сообщества
Bambu Lab X1 Carbon	Двойной экструдер с AMS (автоматическая система материалов)	Интеллектуальная, высокоскоростная печать; Усовершенствованная автоматизация
Raise3d Pro3	Независимый двойной экструдер (IDEX)	Промышленное соревнование, отлично подходит для прототипирования и производства
Flashforge Creator Pro 2	Idex	Бюджетный двойной экструдер с достойным качеством сборки
Ultimaker S5	Двойная голова на одной карете	Высокий класс с точностью и совместимостью с открытой нити

9. Выбор правильного двойного экструдера 3D -принтера

При выборе принтера с двойным экструдером рассмотрите:

• Цель : вам нужны растворимые опоры, цветовая печать или гибкие детали?

• Совместимость материала : поддерживать ли машину материалы, которые вы намереваетесь использовать?

• Объем сборки : большие детали требуют больших слоев и лучшей адгезии.

• Инструменты калибровки : ищите автоматическое выравнивание, регулировку Z-Off и надежную прошивку.

• Сообщество и поддержка : обновления прошивки, запасные части и помощь сообщества неоценимы.

10. Будущее технологии двойной экструзии

Поскольку аддитивное производство продолжает развиваться, ожидается, что двойная экструзия будет играть ключевую роль в:

• Полностью автоматизированные многоматериальные рабочие процессы

• Интеграция датчиков и проводящих путей

• Био-совместимые и многопрофильные детали для медицинских и носимых технологий

• Расширенная цветовая смешивание и фотореалистические принты

• Калибровка и оптимизация печати с закрытым контуром

Благодаря растущему спросу на более умные, более функциональные печатные объекты, двойные экструдерные системы, вероятно, станут более основными и доступными.

Заключение

Двойная экструдера 3D-печать открывает мир возможностей далеко за пределами того, что могут предложить машины для одного из эксплудеров. Независимо от того, являетесь ли вы инженером, педагогом, дизайнером или любителем, способность печатать в нескольких материалах, цветах или с растворимыми опорами обеспечивает больший творческий подход, функциональность и точность.

В то время как двойная экструзия приносит дополнительную сложность и стоимость, преимущества-более плотные рабочие процессы, чистая отделка, сложная геометрия и многофункциональные детали-делают его достойные инвестиции для многих пользователей.

По мере того, как технология продолжает взросление, двойные 3D -принтеры экструдеров будут играть все более важную роль в формировании будущего прототипирования, производства и изготовления на заказ.