Theorien über die Extruderheizung

[Jünni]

https://www.youtube.com/watch?v=QcoXCvy ... e=youtu.be <<<<< das druckt er gerade ,,,habt ihr das schon mal versucht? geht sehr gut die düsen spitze ist schön heiß.ist nur ne große U scheibe mit Madenschraube.lg jünni

[anwofis]

Guten Morgen,

ich hab' hier noch nicht alles gelesen, aber beim Googlen habe ich gestern herausgefunden,
dass die Fa. Ultimaker auch ein Patent auf ein Induktionshotend hat: http://www.freepatentsonline.com/y2017/0094726.html

Vllt. taucht so ein Hotend ja doch noch in einem Drucker auf. (Auch wenn die neuen Ultimaker jetzt schon unbezahlbar teuer sind. )

Grüße,

anwofis

[georg-AW]

@anwofis

Hi
Damit ist eine Weiterentwicklung für andere bzw. Vermarktung durcch andere sehr schwierig geworden.

http://www.freepatentsonline.com/20170094726.pdf
Dieses Patent deckt auch eine Anwendung ab wo verschiedene Düsen aus verschiedenen Materialien bzw. Curietemperaturen eingesetzt werden. So kann eine einzige induktive Heizung jede einzelne Düse auf eine genau definierte Temperatur heizen und dort halten.
Siehe Figure 8.. Die Temperaturregelung in herkömmlicher Art entfällt damit komplett. Wenn die Curietemperatur ( Schmelztemperatur ) erreicht ist, wird die Düse amagnetisch und damit nicht mehr erhitzt.


siehe auch US Patent : http://www.freepatentsonline.com/9596720.pdf

ciao Georg

[anwofis]

@rf1k_mjh11:
Ich muß zugeben, ich habe den langen Text gerade erst gelesen

Sehr interessant dein Hotend-Design aus Übergangskammer und Schmelzkammer.
Vielleicht auch ein Fall für ein Patent

-

Ich werde da mal was basteln zum Testen. Hab' da eine ganz simple Idee:

Man nimmt die extrem lange Stahldüse davon:

https://e3d-online.com/the-e3d-supervolcano
https://e3d-online.com/catalogsearch/re ... no+nozzles

Und packt unten zwei v6-Heizblöcke dran. Beide würde ich vielleicht mit einer Keramik-Beilagscheibe, Isolationswolle oder so trennen, dass sie sich nicht
so stark beeinflussen. Oder einfach 2 Silikon-Socken dran.

Ganz oben kommt ein normales v6-Heatbreak oder eine WakÜ ran.

Als Elektronik habe ich ein RADDS 1.5 da: das kann 5 Thermistoren. Also 2 pro Hotend für dual + Bett.

Wäre also theoretisch kein Problem für erste Tests. Und alles aus günstigen Fertigteilen. Das Teuerste dürfte die Düse sein

[georg-AW]

Hi anwofis

Ich habe das vor einigen Jahren schon gemacht: http://www.rf1000.de/viewtopic.php?t=614&p=5873#p5873

Ziemlicher Aufwand, lief lange gut bis von Conrad keine Düsen mehr erhältlich waren.

ciao Georg

[rf1k_mjh11]

Hallo Georg/georg-AW,

Dein verlinkter Beitrag über dein 'DIY Hot End' war interessant.
Ich konnte nicht erkennen, ob du zwei getrennte Heizkammern eingesetzt hast. Es sieht aber nicht danach aus.

Das ist der springende Punkt bei meiner Idee - durch die vorgelagerte zweite Heizkammer kann das Material auf eine etwas niedrigere Temperatur gehalten werden (gefahrlos?), um damit die Schmelzkammergröße reduzieren zu können.
Eine kleinere Schmelzkammer reduziert die Gefahr, dass das Material einen thermischen Schaden nimmt (wenn z.B. die Fördermenge eine Zeitlang stark reduziert wird).

mjh11

[rf1k_mjh11]

Hallo anwofis,

Freut mich, dass du an der Idee was Wert findest.
Wichtig an der Sache ist, dass die Schmelzkammer (drastisch?) verkleinert wird. Könnte man das mit den dir zur Verfügung stehenden 'Normteilen' schaffen?
Auch sollte man (vermutlich) in dem Niro(?)-Rohr eine zweite 'Heat-Break-Nut' vorsehen, damit nicht zu viel Wärmeenergie von einem in den anderen Bereich wandert.

Ein möglicher Startpunkt für das Abenteuer wäre auch das Prometheus Hot End (einmal Tom Sanladerers Review, dann die Webseite selbst, und schließlich sogar die Dokumentation samt technischer Zeichnungen). Allein damit lässt sich schon einmal feststellen, welche Vor- und Nachteile eine größere Schmelzkammer mit sich bringt.

Unheimlich schwierig an der Konstellation stelle ich mir die Beweisführung vor. Eben festzustellen, dass es was bringt.
Als erstes käme die recht lange Zeit der Ermittlung, einer brauchbaren Größe der 'Übergangskammer' sowie deren Temperatur, gefolgt von der Ermittlung der kleinsten brauchbaren Schmelzkammergröße. Dann einige Zeit des Druckens, mit verschiedenen Parametern (Druckobjekte mit filigrane Bereiche, abgewechselt mit voluminösen Bereichen, alles in einem Druck), um die Vorteile/Nachteile besser sichtbar zu machen. Erst wenn hier die Einstellwerte alle ordentlich ermittelt wurden, geht es an den Vergleich. Dazu müsste man ein schon sehr gut eingespieltes System als Vergleich hernehmen, mit tadellosen Druckergebnissen um das Prinzip des Hot Ends zu bestätigen.

mjh11

[rf1k_mjh11]

Hallo georg-AW,

Dieses Patent deckt auch eine Anwendung ab wo verschiedene Düsen aus verschiedenen Materialien bzw. Curietemperaturen eingesetzt werden. So kann eine einzige induktive Heizung jede einzelne Düse auf eine genau definierte Temperatur heizen und dort halten.
Siehe Figure 8.. Die Temperaturregelung in herkömmlicher Art entfällt damit komplett. Wenn die Curietemperatur ( Schmelztemperatur ) erreicht ist, wird die Düse amagnetisch und damit nicht mehr erhitzt.

Die Idee mit der Curie-Temperatur ist hochinteressant. Damit muss dann jeder Filamenthersteller zu jeder Farbe/Charge/Materialkombination ein eigenes Düsen-Set liefern (0.2, 0.3, 0.4 und 0.6mm). Sonst sind wir um nichts besser dran als jetzt.
Da die meisten von uns erlebt haben, dass dasselbe Material, nur in einer anderen Farbe, schon eine andere Temperatur verlangt, müsste entweder der Filamenthersteller bei der Entwicklung des Materials die 'Düsen-Curie-Temperatur' anpeilen, oder eigene Düsen zum Material mitliefern. Und weder das eine noch das andere klingt realistisch.
Zusätzlich kann man damit die gängige Praxis der erhöhten Temperatur für den ersten Layer damit einstampfen, da es nur mehr eine Temperatur gäbe.

Im Prinzip ist an dem jetzigem System, was die Wiederholbarkeit der Temperatur betrifft, nichts auszusetzen. Die Temperatur wird verhältnismäßig konstant gehalten (+/- ein oder zwei Grad). Ob die Temperatur tatsächlich die entspricht, die man eingestellt hat, ist eine völlig andere Sache. Das gebe ich jederzeit zu. In der Praxis ist das aber relativ Schnuppe. Man muss sich bei jedem Material an den optimalen Wert herantasten - dabei ist es dem Drucker, dem Material und auch uns egal, welche Zahl letztendlich am Display steht. Wichtig ist, dass die ermittelte 'Temperatur' möglichst konstant gehalten wird. Oder sehe ich das falsch?
Wenn die Temperaturwiederholbarkeit OK ist (und das ist meine Meinung), müssen wir uns woanders um eine Verbesserung umsehen. Daher kam meine Idee, die Schmelzkammer zu verkleinern. Das könnte ein voller Griff in die Kacke sein, ein Ausflug in die ganz verkehrte Richtung. Bloß weiß das noch keiner, weil es noch niemand versucht hat. Zumindest sagen die, die es vielleicht schon wissen, nichts.
Der 3D Druck steckt scheinbar noch in den Kinderschuhen, obwohl ich schon mehr als 7 Jahre daran herumbastele und andere noch einige Jährchen mehr.


Vielleicht haben hier andere im Forum Ideen, die eine mehr oder weniger radikale Abkehr der konventionellen Denkweise darstellen? "Think outside of the box".

Never think outside of the box

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Das erinnert mich an ein Cartoon. Ich habe es erfolglos ge-Google-t.
Im englischen heißt das Katzenklo 'the cat box' oder einfach 'the box'.

Im Bild sieht man ein Mann, eine Katze und das Katzenklo.

Der Mann sagt zur Katze "Never think 'outside of the box'!"

mjh11

[georg-AW]

Hi mjh11

Man könnte die optimale Ausführung experimentell mit viel Aufwand oder mittels Berechnung ( finite elements ) auch mit noch mehr Aufwand ermitteln.
Ich glaube aber, das man mit einer minimal grossen Schmelzkammer und Induktionsheizung ( mit schneller Regelung ) die thermische Masse
sehr, sehr klein halten könnte.
Die Idee einer Vorheizkammer und einer Schmelzkammer sowie 2 Regelungen wird sich vermutlich als sehr problematisch erweisen da sich die Kammern gegenseitig über den thermal gap ( barrier ) stark beeinflussen. ( push - pull Effekt ) Es ist doch immer ein Wärmefluss von der Hauptkammer mit Düse zur Übergangskammer vorhanden ( im Kunststoff aber auch im Metall ).
Das vor allem wenn man von einer Ganzmetall Lösung ausgeht.
Messungen am Endprodukt sind ebenfalls nicht ohne weil man diverse Temperatur-Sensoren an verschiedenen Orten befestigen muss diese aber die Messungen wiederum verfälschen. Wie du selbst sagst: Unheimlich schwierig. Ich lass es mal bleiben.

ciao Georg

[Wessix]

Könnte die Vorkammertemperatur nicht über eine Wasserkühlung leichter konstant gehalten werden?

Auch wenn ich gerade absolut 0 Zeit habe für solche Experimente so kann ich jeden nur ermutigen zumindest zu versuchen wenn er eine Idee hat diese auszuprobieren.
Mit der im heutigen Stand von Nibbels so toll ausgebauten community Firmware war es damals nicht anders. Ich hatte die Idee mit den gemessenen Digit Werten evtl. den Düsenabstand zum Bett anzupassen, wir hatten uns drüber unterhalten, ich wollte die Digit-Verarbeitung/Berechnung anfangs mit Python(kann nix anderes) auf dem angeschlossenen Rapsberry nach Übertragung über die Serielle/Usb Ausgabe verarbeiten. Nibbels meinte dann das mache bestimmt Sinn das direkt in der Firmware zu machen. Letztlich ist daraus eine ganz tolle Firmware geworden da letztlich aus dem kleinen Funken Idee am Anfang eine Art Flächenbrand in Sachen Firmwareverbesserung mit sehr vielen weiteren Verbesserungen geworden ist und wir waren am Anfang echt selbst überrascht wie gut das ganze funktioniert und wenn ich heute mal drucke mit naja auf die schnelle einegestellten suboptimalen Settings, ewig nicht mehr gereinigtem Hotend usw. bin ich über die mitlerweile hinzugekommen Features wie DigitFlowCompensation sowas von begeistert, da sie viele der Drucke retten die sonst im Müll landen würden.

Also wenn du Zeit dazu hast und evtl. auch das Kleingeld mal nen Prototypen irgendwo fertigen zu lassen (jemand der Zugang zu ner Fräsmaschine hat findet man fast immer irgendwo, zur Not gibt's noch Shapeways und andere) probiers aus. Was wäre geiler als wenn es der nächste Durchbruch im HomeSegment des 3D Druckes wären - und dann am Besten unter ner offenen Lizenz veröffentlichen dass C oder ein anderer Großer kein Kapital mit geklauten Ideen drausschlagen kann....