多色多材料3D打印这事,除了我国H2C和U1等优秀方案,Bondtech的INDX方案值得深度关注。
设计思路换了一种新玩法。
我们认为有趣的点之一,把打印头拆成聪明的和笨的。
INDX是一个智能主头,搭配多个被动工具。
智能主头装着所有值钱的部件,感应加热线圈、温度传感器、挤出齿轮和电机。
打印时它四处跑,去接停在机器前方的被动工具。
被动工具呢?简单到极致。就是一段料管加一个喷嘴,没有电机、没有加热器、没有热敏电阻,连一根线都不用接。
聪明的只要一个,笨的可以有很多个。8个工具位的成本,成本并不让人肉疼。
有趣之二的地方是直接在喷嘴里加热。
传统热端的加热路径很绕:电热丝烤陶瓷,陶瓷传给加热块,加热块再传给喷嘴,最后才轮到塑料。每一步都在损耗。
INDX和我国厂家优秀方案很相似的是,其也用电感直接在喷嘴金属内部加热。
喷嘴本身又做得很轻,热质量极低,据查阅,几秒钟就能从室温烧到200多度。
冷却也快。停放的喷嘴迅速降温,不会渗料拉丝。按资料来看,据说温度测量同样是非接触式的,智能主头隔空就能读取喷嘴温度。
还有个有趣的点是一个电机身兼三职。
机械设计来说,驱动送丝的那个电机,同时还负责操作凸轮—张开齿轮、释放耗材、解锁工具。
工具和主头之间用的是麦克斯韦耦合,一种经典的运动学定位方式,重复精度极高,换刀后不用重新校准。
这里再说下,我们也查了半天,原理大概是这样:
想象三个V形槽,每个槽里卡一颗钢球。每颗球被两个斜面约束,三颗球刚好提供六个约束点,把物体在空间中的六个自由度(三个平移、三个旋转)全部锁死。
妙处在于这是恰好约束,不多不少。传统的面贴面接触往往是过度约束,看起来贴得很紧,实际上受热膨胀、加工误差影响很大。
麦克斯韦耦合理论上(我们没拆过不清楚内部细节)靠六个点接触,每次拿起放下,几何关系都把工具引导回同一个位置,精度能做到微米级。
CNC换刀、光学仪器定位、精密夹具里经常能看到这种结构。
整套切换流程,停放、移动、拾取、加热、继续打印,根据公开信息最快12秒搞定,通常16秒左右。
好设计往往是大道至简。INDX把复杂留给一个主头,把简单复制八份。思路清晰,执行利落,是个很聪明的切换方案。
一个值得关注的细节是,INDX的外壳(Cowling)和工具支架(Tool Holder)都是SLS打印的PA12 GF。
这也算是3D打印能造3D打印机的经典案例。
#3D打印 #INDX #Prusa
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