[COMPARTIR] fabricar hotend casero
Greg BarPa
A petición de alguno de vosotros, en este hilo explico mi experiencia en la fabricación de un hotend casero. Siento no poder ser más científico en las explicaciones, pero mi formación no da para tantos conocimientos como serían necesarios. Esto ha sido un ejercicio práctico de prueba y error.
Aunque os parezca aburrido os cuento las fases por las que ha pasado el proceso para la fabricación del hotend casero. Espero que de esta manera no caigáis en los mismos errores.
1.- Antecedentes: Después de tres meses de impresiones el SAV te empieza a pasar factura y quieres saber más sobre, quizás, el elemento más importante de las impresoras 3D: El Hotend. Después de leer mucho sobre el mismo todavía quieres saber más y entonces te decides a desmontar el hotend chinorris que habías comprado para ver que narices tiene dentro (hay tantos modelos que te pierdes). Además ya no te sirve el nozzle de 0,5 original, ahora quieres uno de 0,2. El caso es que al desmontarlo, el PEEK, que parecía venir pegado, se rajó por la parte de abajo. A partir de entonces perdía filamento. Llegado este momento o me compraba otro o me tiraba al charco para fabricar uno casero. Unas birras y decidí lo segundo.
2.- Investigación y pruebas: Al principio la intención fue hacer uno tipo “all metal”. El material básico debería ser fácil de encontrar en las ferreterías del barrio, así que comencé por comprar varios tipos de tornillos de métricas 6 y 8 y a probar a taladrarlos por dentro, en este caso con una broca de 3,20mm para poderlo utilizar con el filamento que ya tenía, ABS de 3mm. El nozzle sería una tuerca ciega, la cual taladraría con una broca de 0,3mm. El resultado fue nefasto: difícil de taladrar los tornillos si no tienes un torno; con un taladro de pie no me quedaban bien centrados, pero al final lo conseguí. Taladré la tuerca ciega para fabricar el nozzle (el taladro del nozzle es conveniente hacerlo a mano si no quieres que se te rompan miles de brocas). Reutilicé el bloque caliente de aluminio del hotend anterior (J-head), al cual corté el barrell y el nozzle y lo volví a mecanizar para la métrica M6 (el original del j-head es M8), que al final consideré era la mejor opción para el barrell. Le monte el cartucho cerámico, el termistor y a probar.
EXPERIENCIA: Cuando el termistor alcanza la temperatura de 250ºC (o antes), esta se transmite por el barrell hacia arriba y termina por fundir el filamento en la parte superior.
2ª modificación: añadir tuercas roscadas al barrell (tornillo de latón de M6), para aumentar la superficie, pensando que así disiparía mejor el calor. Craso error. Mismo resultado.
3ª modificación: Añadir un ventilador en la parte superior para intentar refrigerar. Pero el resultado era el mismo. Algo mejoró pero más tarde o más temprano el filamento se derretía en la punta del barrell y dejaba de extruir.
3.- Hotend definitivo: al final desistí (por ahora), del hotend “all metal” y comencé a realizar distintas pruebas con PTFE (teflón; fácil de conseguir). En los hotend tipo J-head el teflón lo introducen dentro del PEEK isolator para hacer de barrera de calor y mantener un canal dónde el filamento no permanezca fundido. De esta forma la fuerza del extrusor presiona sobre el filamento sólido en un conducto que no permite que el filamento fundido se pueda salir, presionando la parte líquida hacia el nozzle.
EXPERIENCIAS: Como no tenía PEEK utilicé una barra de teflón de 20mm a la que taladré con la broca de 3,20mm. El tornillo de M6 de latón (barrell), que en principio era de 40mm, lo corté a 25mm y lo embutí unos 5mm en el interior de la barra de teflón. El resultado fue que según aumentaba la temperatura y la presión en el interior del barrel, el teflón se desplazaba hacia arriba y se salía el filamento fundido o se atascaba. El teflón no es tan rígido como el PEEK y con el aumento de la temperatura se dilata bastante hasta que el roscado interior no aguanta lo suficiente la presión ejercida por el filamento fundido (os recuerdo que tiene que bajar de 3mm a 0,3mm)
2ª modificación: hacer un sanwich: colocar dos pletinas de aluminio que presionasen entre si el barrell y el teflón para evitar que con la dilatación éste se desplazara hacia arriba y provocase el atasco. El resultado mejoró, pero a veces el extrusor patinaba hasta que dejaba marcado el filamento y dejaba de extruir.
La explicación que se me ocurre es que aunque el filamento sólido pasa perfectamente por el interior del barrell, cuando pasa a la fase líquida se agarra a las rugosidades de las paredes del metal aumentando el rozamiento y, por tanto, la fuerza que ejerce sobre la parte sólida. Esto es lo que hace que antes o después se atasque, ya que el tornillo del extrusor (hobbet bolt) se come el filamento, dejando de extruir.
3º modificación: hacer lo más pequeño posible el barrell (15mm) y una vez hecho el taladro interior pasarle a mano una broca menor con una lija de agua de distintos grosores (hasta la 00), para hacerle lo más suave posible. Esto con la herramienta casera que podemos tener por casa es tedioso. Lo ideal sería un torno de relojero y sus herramientas de precisión para hacer un buen hotend. Pero todo se andará.
Con esta modificación el hotend ha quedado completamente operativo y me funciona perfectamente con ABS y el nylon que he puesto en otro hilo, sin ningún tipo de atasco. Aún no he probado PLA, que según parece es un poco puñetero.
Lo bueno de fabricarte tu propio hotend es que básicamente de uno a otro sólo cambia el calibre del barrell y del isolator. Lo demás: bloque caliente, cartucho cerámico, termistor y nozzle valen para todos. De esta forma te puedes hacer barrell e isolator para casi cualquier calibre de filamento. Hasta ahora los he hecho de 3mm, 1,75mm y 2,5mm.
La limitación de este tipo de hotend la tienes en el teflón, que no te permitirá alcanzar altas temperaturas, pero para lo normal es perfectamente funcional.
Al final he comprado los nozzles ya fabricados por que son bastante baratos y es muy difícil taladrar una tuerca ciega a 0,2mm como quería.
En esta imagen tenéis todo lo que he utilizado para fabricar el hotend casero.
Este es el hotend terminado e imprimiendo ABS con la tuerca ciega como nozzle.
Aquí la versión definitiva haciendo una impresión en nylon con el nozzle de mercado.
Foto del hotend preparado para bowden y montado sobre el rail extraible que compartía en otro hilo. Si os fijáis veréis que los cables llevan conectores para desengancharlo fácilmente de la electrónica y poder hacer cambios rápidos entre distintas herramientas.
Mejor foto del hotend, para que se vea bien. La longitud total desde la pletina superior hasta la punta del nozzle es de 50mm.
Bueno siento el tocho, pero creo que era necesario explicarlo lo mejor posible.
Particularmente agradecería cualquier opinión de los expertos que me ayude a mejorar este hotend casero.
Iceflow
http://www.ebay.es/itm/7110-PEEK-Polyetheretherketon-natur-18mm-und-20mm-/221400145398?pt=Kunststoffe_Chemie&var=&hash=item338c7a1df6
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Greg BarPa
Greg BarPa
Togh
Joe, como os odio a todos. Ahora tengo ganas de ponerme a taladrar tornillos y tuercas ciegas.
Al final va a tener razón mi señora y la voy a abandonar por mis maquinas.
Saludos.
Pedro Lahuerta
Juanje Yaestá
Muy chulo tu trabajo ..si señor.
Javier Briz
2014-09-03 8:20 GMT+02:00 Juanje Yaestá <juan...@gmail.com>:
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> Muy chulo tu trabajo ..si señor.
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