Mon fils Patrick a remarqué à plusieurs reprises que je n’aime pas l’impression 3D. Cela peut sembler étrange, car j’ai construit une imprimante en 2012 et depuis lors, j’ai construit beaucoup d’imprimantes et j’en ai actuellement au moins trois dans mon laboratoire. Mais Patrick a bien compris que je n’aime pas vraiment imprimer les choses dont j’ai besoin. Ce que j’aime, c’est construire, réparer et, plus important encore, améliorer les imprimantes elles-mêmes. Si vous lisez Hackaday, vous savez probablement ce que c’est. C’est l’histoire d’une mise à niveau qui a mal tourné, bien que la fin soit assez heureuse. Si vous avez déjà pensé à passer d’un hot end traditionnel à un hot end tout métal, vous voudrez peut-être m’écouter et peut-être que je pourrai vous éviter des ennuis.

Il y a quelques années, j’ai acheté un Anet A8 à un prix vraiment bas. En ce qui concerne les imprimantes, c’est suffisant. Pas mal, mais pas étonnant. Mais c’est une imprimante amusante car vous devez vraiment y travailler pour renforcer le cadre en acrylique et corriger d’autres défauts. J’ai joyeusement amélioré l’imprimante sur une période de temps relativement courte et j’ai également acheté un tas d’extrusion d’aluminium pour reconstruire le cadre selon les plans AM8 que vous pouvez trouver sur Thingiverse.

Une AM8 est née

Le All Metal Hotend en action enfin !

Mais la vie arrive, et cette boîte d’extrusions est restée sur l’étagère pendant quelques années. À la recherche d’un projet de pandémie, j’ai décidé qu’il était temps de franchir le pas et les résultats ont été excellents. Le fait d’avoir un solide cadre en métal sur l’imprimante en a vraiment fait une imprimante de classe mondiale. Sauf pour une chose.

L’extrudeuse sur l’A8 – en fait, l’ensemble de l’assemblage X – ne change pas vraiment sur la version AM8. J’avais apporté des modifications très simples à l’extrudeuse, mais c’était principalement du stock et c’était pénible. L’extrudeuse est un stepper NEMA17 dans un cadre métallique en forme de U avec une extrudeuse conventionnelle boulonnée dessus. Un ventilateur recouvre totalement l’extrudeuse et le brise-chaleur se visse directement dans le fond, suivi du bloc thermique et de la buse.

J’avais déjà déplacé le ventilateur pour y accéder, ce que font la plupart des gens avec des A8. Cependant, la chose était pénible à charger et avec le refroidissement pas si bon pendant la pause thermique, les confitures étaient raisonnablement courantes, voire aussi courantes qu’on pourrait s’y attendre. Effacer les bourrages était assez douloureux cependant.

Nouvelle extrudeuse

Je savais depuis longtemps que je voulais mettre quelque chose de mieux en place et j’avais quelques bouts chauds E3D V6 contrefaits. Comme les extrusions, elles sont entreposées depuis quelques années. J’ai imprimé un montage et cela fonctionne très bien. Une fois que cela a fonctionné, j’ai repensé le support, mis sur une extrudeuse Titan clone et l’ai alimenté avec un tube Bowden.

C’était super! Facile à charger, rarement coincé et tous les sabots étaient simples à réparer. Il est temps de l’appeler un jour, non? Bien sûr que non. J’ai dû faire juste un changement de plus.

Tout métal

Si vous n’avez jamais démonté une extrémité chaude auparavant, le flux général est que le plastique entre dans un dissipateur de chaleur. Ensuite, il voyage à travers un petit tube appelé coupe-chaleur ou gorge. Ce tube essaie d’isoler la partie chaude de l’extrémité chaude du filament qui se dirige vers la buse. L’extrémité éloignée de la coupure thermique bute contre la buse à l’intérieur du bloc thermique qui est un bloc métallique qui maintient l’élément chauffant et la thermistance. Idéalement, le filament fond juste avant de quitter la coupure thermique et d’entrer dans la buse.

La coupure thermique normale contient du PTFE à l’intérieur qui maintient le filament sur la bonne voie même s’il devient un peu mou. Cependant, à des températures supérieures à 250 °C, le tube PTFE peut se briser, de sorte qu’il crée également des ruptures thermiques uniquement en métal. Une rupture de pont thermique en métal normale sera en acier inoxydable très fin, mais vous pouvez également en obtenir en titane ou même en utilisant deux métaux différents. La vidéo ci-dessous montre un bon guide de montage pour deux types courants de hotends.

Alors, évidemment, un hotend tout métal serait mieux, non ? Peut être pas. Cela dépend de ce que vous essayez de faire. Bien qu’un hotend tout en métal vous permette d’augmenter la température, ils ont leurs propres problèmes. Premièrement, certains plastiques veulent vraiment coller au métal. Ceci est particulièrement problématique pour faire des rétractions. Deuxièmement, si la chaleur s’infiltre dans la coupure thermique, elle peut fondre tôt et cela peut également provoquer un bourrage et une sous-extrusion.

Si vous n’avez pas besoin de températures supérieures à 250 °C, vous pouvez envisager de ne pas passer au tout métal. Mais bien sûr, je voulais cette plage de température et je l’ai fait. Cela a conduit à un mystère et, comme de nombreuses histoires de mystère, le coupable s’avérera être un acteur mineur brièvement aperçu.

En premier…

Au début, j’ai mis un coupe-feu générique en acier inoxydable avec la nouvelle buse. Il est venu avec une petite enveloppe de composé thermique et je l’ai utilisé sur la partie froide de la pause thermique. L’imprimante se bloquerait presque immédiatement. Gardez à l’esprit qu’avec l’ancienne buse et la coupure thermique, tout allait bien.

Une coupure thermique est censée avoir une conductivité thermique aussi faible que possible, de sorte que le filament ne fonde pas jusqu’à ce qu’il descende dans le bloc thermique. Habituellement, le tube est très fin car il conduit moins de chaleur. Pour une raison quelconque, la nouvelle coupure thermique sans PTFE se bloquait gravement.

Les bourrages semblaient se produire à la rétraction. La désactivation de la rétraction a fonctionné, mais m’a laissé des impressions très filandreuses. J’ai essayé de réduire la rétraction, mais peu importe à quel point je descendais, l’extrémité chaude se coincerait. Lorsque je retirais le filament, il aurait une tête en forme de champignon l’empêchant de rentrer dans la coupure thermique.

Tout sur une imprimante 3D semble être lié. J’ai donc retiré le ventilateur de refroidissement de 30 mm – c’était un clone bon marché après tout – et je l’ai remplacé par un ventilateur de 40 mm qui aurait dû avoir plus de débit. J’ai utilisé un adaptateur imprimé pour l’assembler. Cela n’a pas semblé aider.

J’ai également commandé une coupure thermique en titane. Le titane a une conductivité thermique encore pire, donc, en théorie, il devrait garder la partie froide de l’extrémité chaude encore plus froide. Cela ne semblait pas très bien fonctionner non plus et je manquais de pâte thermique.

Solutions

Comme j’avais si peu de pâte thermique, j’ai pensé à utiliser un composé CPU. Cependant, en regardant ce que j’avais, la température maximale était un peu basse. Cependant, après réflexion, j’ai réalisé que le côté froid de la coupure thermique ne devrait pas être aussi chaud que la buse de toute façon, donc cela devrait être réalisable.

L’idée de ne mettre du composé que sur les fils supérieurs est que vous voulez délibérément arrêter le transfert de chaleur du bloc chaud à la coupure thermique. Mais quelle que soit la chaleur qui entre dans la pause, vous voulez la transmettre au dissipateur thermique avec une expédition maximale.

La nouvelle pâte thermique, appelée Ice Mountain #1, a fait l’affaire. Je ne sais pas si la pâte blanche générique était ancienne ou simplement de mauvaise qualité. L’Ice Mountain est un composé de carbone/silicone et semble très bien fonctionner. Plus de confitures ou de fluage thermique.

Effet papillon

C’est un excellent exemple de la façon dont presque tous les paramètres et composants de l’impression 3D sont interdépendants. La nouvelle extrémité chaude nécessitait un ajustement de la hauteur du lit, de la température de départ et des réglages de rétraction. Cela nécessitait également un transfert de chaleur adéquat entre les composants chauds.

Est-ce que ça valait le coup au final ? Juste pour le PLA, probablement pas. Cependant, je suis maintenant prêt à expérimenter avec différents filaments et les impressions PLA semblent bien se porter.

Et après? Peut-être la multiextrusion ? Si vous voulez vraiment tester vos connaissances en hotend, essayez de ressusciter une machine maltraitée.