extrusor

Antes de explicar cómo mantener en buen estado (o reparar si fuera necesario) tu HeatCore Unibody vamos a explicar brevemente los distintos tipos de hot-ends existentes en el mundo de la impresión 3D por extrusión de plástico.

El hot-end ideal

El hot-end ideal (irreal) tendría las siguientes características

  • Diámetro interior del tubo del hot-end idéntico al del filamento, en modo de conseguir una transmisión de fuerza perfecta.
  • Sin fricción entre el filamento y las paredes interiores del hot-end para facilitar extrusión
  • Temperatura de fluidificación del filamento en el bloque calefactor (típicamente alrededor de 200ºC) y corte térmico hacia la parte superior, evitando que el calor se propague hacia el extrusor

Estas características no son posibles por distintos factores:

  • Tanto el filamento como el tubo interior del hot-end tienen tolerancia en el diámetro, por lo que se debe dejar holgura entre ambos diámetros para evitar atascos. Por ejemplo, un hot-end para filamento de 1.75mm suele tener un diámetro interior entre 1.9mm y 2mm.
  • Obviamente la fricción nula no es posible, se minimiza buscando materiales adecuados, como PTFE.
  • Tener un corte térmico tampoco es posible, para obtener un comportamiento lo más cercano al ideal se buscan materiales que consigan aislar lo máximo posible.

Familias de hot-ends

Podríamos decir que existen tres grandes familias de hot-ends.

  • Hot-ends tradicionales, formados por varias piezas y con tubo de PTFE (o material con propiedades similares) interior.
  • Hot-ends 100% metálicos formados por varias piezas, conocidos también como all-metal, que se caracterizan por no tener PTFE.
  • Hot-ends de un sólo cuerpo, también llamados UniBody.

Los dos últimos tipos se podrían combinar, es decir, un hot-end all-metal unibody, aunque a día de hoy de este tipo no hay en el mercado (hasta donde el autor puede saber).

Hot-ends tradicionales

Los hot-ends tradicionales tienen dos características fundamentales.

Varias piezas

Las ventajas de tener varias piezas son las siguientes

  • 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.

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-head y 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.

Sección del budaschnozzle

Sección del budaschnozzle

Hot-ends all metal

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 electropulido al interior del hot-end, pero nunca se alcanzan los mismos resultados que con el PTFE.

El ejemplo más popular que hot-end all-metal es el E3D, permite extruir 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, pudiendose producir fugas entre ellas y consecuentemente atascos debido a ello.

Sección del hot-end E3D v5 formado por varias piezas de metal

Hot-ends Unibody

Estos hot-ends está 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 soluiciones 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.

extrusor

En el siguiente video se ven las ventajas de los hot-end unibody respecto a los hot-ends formados por varias piezas

Mantenimiento del HeatCore UniBody

Hay dos tareas importantes de mantenimiento

  1. Limpieza del interior del hot-end, para prevenir atascos, buscando que quede material y residucos dentro del hot-end en los tiempos de inactividad. Además ayudará a retrasar la degradación del tubo de PTFE.
  2. Cambio del tubo de PTFE, dado que debido al uso prolongado se desgastará, conduciendo eventualmente a atascos por la deformación del mismo.

Limpieza del hot-end para prevenir atascos

Para limpiar el interior del hot-end se utilizarán agujas de acupuntura de 0.4mm diámetro, incluídas tanto en la Witbox como en la Prusa i3 Hephestos. También puedes comprar las agujas aquí.

En el siguiente video se explica cómo hacerlo

Cambio del tubo interior de PTFE

Vamos a explicar cómo cambiar el tubo de PTFE del extrusor HeatCore Unibody. Esto será necesario en el caso que veamos que no extruye o lo hace con poca densidad. Si tienes cualquier duda, consulta a nuestro soporte técnico a través de la dirección de correo soporte3d@bq.com, la operación que vas a realizar es delicada.

Para realizar el cambio vamos a necesitar las herramientas siguientes:

Herramientas_infografia

El tubo de PTFE se encuentra ubicado en la parte interna del Hot End, por ello antes de empezar con el cambio necesitamos desmontar del carro del Eje X el extrusor. Recuerda antes de desmontarlo calentarlo y descargar el filamento.

 

Paso 1

Con la ayuda de la llave Allen de 2,5 mm, afloja los dos tornillos que sujetan el ventilador y el disipador al bloque (cuerpo) del extrusor.

Teflon_1_opt Teflon_1-1_opt Teflon_1-2_opt

Paso 2

Con la ayuda de la llave Allen de 1,5 mm, afloja el prisionero que sujeta el Hot End al bloque.

¡Recuerda introducir muy bien la llave antes de aflojarlo, se trata de un prisionero pequeñito y puede dañarse si no se hace con cuidado!

Teflon_2_opt Teflon_2-2_opt Teflon_2-2_opt

Paso 3

Es hora de quitar el tapón roscado que lleva el Hot End en la parte superior. Dicho tapón tiene como misión principal evitar el movimiento del tubo en la parte interna del Hot End.

Toma en una mano el Hot End y en la otra unos alicates. Aplicando algo de fuerza desenrosca el tapón.

Teflon_3_opt Teflon_3-1_opt Teflon_3-2_opt Teflon_3-3_opt

Paso 4

Es posible que en función del estado del tubo de PTFE, se haya quedado atrapado dentro del Hot End algo de filamento.

Ayudándote de una mordaza sujeta el Hot End, de manera que quede aislado. Mucho cuidado en esta parte, hay que poner el Hot End a calentar, alcanzando los 200-220ºC. Con la herramienta que se sujete hay que asegurarse que queda bien fijo para evitar accidentes.

 Teflon_4_opt
Teflon_4-1_opt
Teflon_4-2_opt
 Ahora conecta el Hot End a la impresora. Hay que conectar los siguientes cables:

  • Cartucho calefactor: calienta el Hot End.
  • Termistor: sensor que mide la temperatura del Hot End.

Enciende la impresora y dentro del menú de la LCD selecciona la opción de “Preheat” y espera a que el hotend llegue a la temperatura objetivo indicada en la LCD.

LCD_22_retocada

LCD_220_retocada

Una vez alcanzada la temperatura, con ayuda de los alicates, tira cuidadosamente del filamento que quedó atrapado. Puede costar un poquito sacarlo, ten paciencia.

Teflon_4-3_opt

Paso 5

En el interior de Hot End hay un tubo blanco, ese tubo es el denominado tubo PTFE.

Para sacar el tubo de PTFE nos vamos a ayudar de un destornillador y un tornillo de los que se usan para madera. Hay que introducir el tornillo por el agujero del tubo. Debe de introducirse lo suficiente para que ambos queden unidos, en  nuestro caso al ser un tornillo de 16mm de longitud, lo introduciremos casi hasta la cabeza.

Teflon_5_opt Teflon_5-1_opt Teflon_5-2_opt

Ahora con ayuda del alicate, tira con cuidado del tornillo y saldrá junto con el tubo. Ten cuidado, ¡Recuerda que el Hot End  está caliente! Una vez extraído apaga la impresora, desconecta el Hot End  (cartucho calefactor junto con termistor) y déjalo enfriar.

Teflon_5-3_opt Teflon_5-4_opt Teflon_5-5_opt

Paso 6

Ahora introduce el nuevo tubo de PTFE en el Hot End. Este tubo debe tener estas medidas: Ø exterior 4 mm, Ø interior 2 mm y una longitud de 19.4 ±0.2 mm Puedes ayudarte del extremo cónico del tapón para empujarlo hasta el fondo. Una vez introducido vuelve a enroscar el tapón. Asegúrate de apretar bien el tapón al Hot End, puedes ayudarte de unos alicates para dar las últimas vueltas.

Teflon_6_opt Teflon_6-1_opt Teflon_6-2bis_opt Teflon_6-4bis_opt

Paso 7

Ya has cambiado el tubo de PTFE del Hot End, ahora solo tienes que volver a montar el extrusor para tenerlo listo y arreglado.

Teflon_7_opt Teflon_7-1_opt Teflon_2-2_opt
Teflon_7-5_opt Teflon_7-5_opt Teflon_7-6_opt

Puedes ayudarte del siguiente vídeo para cambiar el tubo de PTFE de tu Extrusor HeatCore Unibody:

19 comentarios

  1. Muchas gracias.
    Al final, siguiendo las instrucciones, he logrado desatascar el hotend.
    No cambié el PTFE porque solo llevo 1.5 rollos consumidos y no pienso que le haga falta de momento.

    Lo dicho, gracias.

    Un saludo.

    1. Pedro de Oro

      Hola Jerómnimo,

      Me alegro que el post te haya ayudado con el mantenimiento de tu impresora.

      Gracias!

      Un saludo y que sigas imprimiendo!

  2. Hola crack, mira tengo un problema de fuga de pla por la boquilla del extrusor de una prusa i3 hephestos, que puede ser?
    Gracias

    1. Pedro de Oro

      Buena Egoitz,

      ¿Podrías darnos más datos para poder ayudarte? A que temperatura ocurre, que tipo de PLA estás usando, durante la impresión o en pausa, etc…

      Gracias!

      Un saludo

  3. yo no logro sacar el hotend ya qite el perrillo q lo sujetaba pero no ahy manera no se q hacer estoy pensando asta en cortarlo con una radial ya q tengo q qitarlo para poner uno nuevo

    1. Pedro de Oro

      Buenos días Moises,

      Si has retirado la tobera y desenroscado el prisionero que aprieta el hot-end, este debería salir sin dificultad tirando de él. Comprueba que no haya filamento atrapado en el drive gear, si es así aprieta la palanca para liberarlo mientras tiras del hot-end.

      Si aún así, no consigues extraer el hot-end, por favor ponte en contacto con el servicio técnico.

      Un saludo

  4. Hola:
    Donde comprais las agujas para limpiar el hot-end?
    Las dos que venian con la impresora ya las tengo bastante retorcidas…
    Y ya de paso, el tubo PTFE, es el que se utiliza en neumatica?

    Un saludo y gracias!

    1. Pablo Lozano

      Hola Ghuanlu,

      Puedes adquirir las agujas desde el siguiente enlace http://store.bq.com/es/impresoras-3d/accesorios-3d

      Desconozco si el tubo de PTFE es el que se utiliza en neumática. Es un tubo de 2mm de diámetro interno.

      Espero haberte sido de ayuda, y no dudes en volver a preguntar si te surge alguna duda.

      Un saludo.

  5. Hola.
    Me parece que tenéis mal puesta la medida de la llave Allen necesaria para soltar el prisionero del Hot-End. Por lo menos para soltar el mío hace falta una de 1 mm (ninguna de las dos que vienen con la impresora valen).

    ¿Y ya puestos, donde se puede comprar el tubo PTFE?

    Saludos,
    Miguel

    1. Pablo Lozano

      Hola Miguel,

      Tenemos certeza de que la llave para aflojar/apretar el prisionero del hotend es de 1,5 mm puesto que la de 1 mm se queda muy pequeña.
      A veces las llaves se pueden deformar, por eso quizás alguna no te sirva.

      Respecto al tubo de PTFE actualmente no lo vendemos nosotros, pero está previsto en un futuro cercano. Es necesario un tubo de 2 mm de diámetro interno, que se puede encontrar en diversas páginas online, como ebay.

      Espero haber sido de ayuda.

      Un saludo.

  6. Hola,

    Necesito cambiar el tubo PTFE, pero necesitaría saber el tipo de conector que tiene tanto el termistor como la resistencia de la Witbox para poder hacer una prolongación y así seguir los pasos del tutorial, por el cual os felicito. ¿Alguién podría decirme el modelo de los conectores y donde podría adquirirlos?

    Saludos y gracias

  7. Hola,

    Necesito cambiar el tubo PTFE del hot-end tal y como se indica es este magnífico tutorial, pero tengo que fabricarme un prolongador para los cables del termistor y resistencia, ¿álguien podría decirme que modelo de conectores son o donde podría conseguirlos?

    Saludos y gracias

  8. Donde puedo conseguir el tubo de PTFE me es urgente conseguirlo.

    PD: excelente tutorial

    1. SGracia

      Hola Carlos,

      Ponte en contacto con nuestros compañeros de soporte y coméntales cuál es el problema con tu hot end. Cuanta más información puedas facilitarles (factura, número de serie, información sobre la incidencia, horas de uso aproximadas del hot end…), mejor para agilizar cualquier proceso de resolución del problema 😉

      Puedes hacerlo a través de nuestra web: http://www.bq.com/es/support/select-product-technical

  9. Hola !!,
    Estoy montando mi propia prusa i3 estos días, y tengo que comprar un extrusor. Este es compatible con cualquier prusa i3 o solo con la hephestos???

    Gracias de antemano.

  10. SGracia

    Hola, Ernest:

    En un principio el extrusor es compatible con cualquier impresora, no obstante por el momento no se encuentra a la venta.

  11. uno de mis hotend (de la witbox) si que es como el del tutorial y he logrado sacar el tubo de teflon (tenia un agujero en el lateral y por eso no extruia bien el filamento) y lo he reemplazado por otro nuevo, mañana lo probare a ver si ya imprime bien. Tengo otro hotend que tambien esta mal pero el problema es que no es como el del tutorial sino que no tiene la tuerca o tapon en la parte superior, sin embargo la boquilla de 0.4mm si que es desenroscable, y mi pregunta es si puedo cambiar el tubo de teflon extrayendolo por abajo en lugar de por arriba.

    un saludo
    agustin

    1. SGracia

      Buenos días, Agustín:

      El hot end del que hablas (de punta dorada) no permite la sustitución del tubo de teflón, dado que, aunque sí es cierto que podemos desenroscar el nozzle, éste tiene un par de presión muy concreto, y si a la hora de atornillarlo no lo hacemos bien (nos pasamos de par o no llegamos), podemos tener problemas con el componente.

  12. Pingback: Arreglar el extrusor HeatCore Unibody de BQ – Tecnología y Robótica Educativa

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