Podríamos decir que existen tres grandes familias de hot-ends.
1 Hot-ends tradicionales.
Los hot-ends tradicionales tienen dos características fundamentales
Que están formados por varias piezas y llevan un tubo de PTFE (o material con propiedades similares) interior para reducir la fricción.
- Ventajas
Modularidad, las piezas se pueden cambiar en caso de rotura, o adaptar a las necesidades, por ejemplo, modificando el diámetro del orificio de salida: 0.4mm, 0.3mm, etc. o incluso adaptándolo para filamentos de distintos diámetros, habitualmente 3mm o 1.75mm.
Utilizar distintas piezas permite utilizar distintos materiales, consiguiendo un mejor control de la temperatura, usando materiales que se calienten rápidamente y con alta inercia térmica en el bloque calefactor y materiales aislantes térmicos en la parte superior, evitando que el calor se transmita al extrusor.
- Desventajas
Por contra, la mayor desventaja es que se puede filtrar material entre las uniones de las distintas piezas, acumulándose residuos y eventualmente bloqueando el extrusor. Esto es más susceptible de pasar cuando se imprime con materiales con base en PLA debido a que es más fluido que el ABS.
-Tubo PTFE interno
El objetivo del PTFE es minimizar la fricción entre el filamento y la superficie interior del hot-end, facilitando de ese modo la extrusión.
La mayor desventaja del PTFE es que a partir de 240ºC empieza a deformarse y desgastarse por lo que no se puede imprimir con materiales que necesiten temperaturas de extrusión superiores. Además, sufre más fatiga que el metal, por lo que con el uso prolongado a altas temperaturas se desgastará
Los ejemplos más populares de hot-ends tradicionales son el j-heady el budaschnozzle. Ambos combinan distintos materiales para conseguir el corte térmico, pero no pueden imprimir a más de 240ºC, sufren desgaste del tupo de PTFE y pueden experimentar fugas de material por las uniones.
2 Hot-ends 100% metálicos
Formados por varias piezas, conocidos también como all-metal, que se caracterizan por no tener PTFE.
-Ventajas
Los hot-ends all-metal están compuestos exclusivamente por materiales metálicos. La gran ventaja es que pueden alcanzar temperaturas muy altas de extrusión, pudiendo imprimir con materiales como el nylon o el PTFE. Por contra, aunque se utilicen piezas con baja conductividad térmica para conseguir el corte térmico, un extrusor 100% metal siempre tendrá mayor conductividad térmica que uno tradicional, debiendo por lo tanto utilizar refrigeración activa por ventilación y aletas disipadoras. Por otro lado, el metal ofrece una mayor fricción con el PLA. Esto se minimiza aplicando tratamientos como el electro pulido al interior del hot-end, pero nunca se alcanzan los mismos resultados que con el PTFE.
-Desventajas
El ejemplo más popular que hot-end all-metal es el E3D, permite extrudir todo tipo de materiales, pero al no disponer de tubo de PTFE presenta problemas con materiales con alta fricción y con materiales flexibles. Este hot-end además está formado por varias piezas, pudiéndose producir fugas entre ellas y consecuentemente atascos debido a ello.
De un sólo cuerpo.
Estos hot-ends están fabricados en una sola pieza, su mayor ventaja es que no presentan pérdidas en las uniones (porque no las hay), haciendo la impresión mucho más estable incluso a altas temperaturas (por ejemplo, se puede extruir PLA a 220ºC sin riesgo de fugas).
Además, al ser las aletas de disipación una sola pieza con el resto del hot-end disipará mejor el calor que otras soluciones en las que las aletas son una pieza independiente. La mayor desventaja reside en que al ser de una sola pieza es más complicado conseguir el corte térmico.
El hot-end de bq es UniBody poseyendo tubo interior de PTFE para minimizar el rozamiento. Su talón de Aquiles es el desgaste al que está expuesto el PTFE.
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