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En esta entrada vamos a presentar paso a paso el nuevo extrusor de BQ, mostrando brevemente todas las mejoras que se han realizado respecto al extrusor anterior y cómo éstas influyen en su funcionamiento. Vamos a empezar con una descripción general del extrusor, y luego veremos los conjuntos de piezas que lo componen: el hot-end, el sistema Double Drive Gear y otras piezas.

Es la introducción a una serie de entradas en detalle de cada una de las partes que forman el conjunto del extrusor.

De entre los tres tipos de hot-end existentes en el mercado para la extrusión de plástico en la impresión 3D (tradicionales, 100% metálicos formados por varias piezas, y de un solo cuerpo o UniBody) se ha elegido un extrusor tradicional.

Un extrusor tradicional es aquel formado por varias piezas y con tubo de PTFE (o material con propiedades similares) interior.

Esta elección está basada en dos razones principales: la modularidad y el mejor control de temperatura.

  • Modularidad, las piezas se pueden cambiar en caso de rotura, o adaptar a las necesidades.
  • Utilizar distintas piezas permite emplear distintos materiales, consiguiendo un mejor control de la temperatura gracias a materiales que se calienten rápidamente y con alta inercia térmica en el bloque calefactor, así como materiales aislantes térmicos en la parte superior, evitando que el calor se transmita al tubo de PTFE.

La principal desventaja de un extrusor tradicional es que el material se puede filtrar entre las uniones de las distintas piezas, bloqueando el extrusor (sobre todo si trabajamos con PLA, que es más fluido que el ABS).

Hot-end DDG


Tubo de PTFE interno mecanizado

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 desgasta. Esto hace que el PTFE tenga que ser sustituido periódicamente. Esta sustitución era tediosa y complicada en el anterior hot-end. Por lo tanto, el objetivo relativo al tubo de PTFE para este extrusor ha sido el de mejorar la accesibilidad de éste.

Para mejorar la accesibilidad del tubo de PTFE se han realizado dos mejoras importantes:

  1. PTFE accesible ‘sin tapa’ en el hot-end. Esto permite poder meter y sacar el tubo sin ningún problema, mientras que en el extrusor anterior existía una tapa que no lo permitía.

    teflon hotend extrusor

    • 1 tubo de PTFE
  2. Colocación de un prisionero accesible a través de las aletas que permite extraer el hot-end del cuerpo entero del extrusor sin desmontar ninguna otra pieza, tal y como se muestra en la siguiente imagen.

    prisionero accesible extrusor

    • 1 prisionero accesible

Otra mejora introducida es que el PTFE de este extrusor es mecanizado.

El objetivo del PTFE es minimizar la fricción entre el filamento y la superficie interior del hot-end, facilitando de ese modo la extrusión.

Nozzle de latón

En el nozzle (o punta del extrusor) se usa latón por dos razones.

  1. Tiene menos irregularidades en las paredes internas, por lo que desliza mejor. Así, se optimiza el paso y se reduce la adhesión del filamento.

  2. La punta del extrusor es la parte que queremos que esté a mayor temperatura, pues es por donde desliza el material fundido antes de salir. El material se calienta en el casquillo metálico, que está conectado a las resistencias. Si el nozzle posee un coeficiente de temperatura que le permita absorber mucho calor, se logrará que el material se mantenga más caliente porque el calor se transmitirá mejor. Este es el caso del latón.

punta hotend

  • 1 Noozle

Casquillo de acero inoxidable AISI 303

Se ha diseñado un casquillo metálico situado en la punta inferior del tubo de PTFE. El objetivo de este casquillo es aumentar la disipación para proteger el tubo de PTFE. Además se consigue aislar esa zona del calor evitando que el plástico funda antes de lo esperado, ya que esto podría causar la formación de una bola de plástico a la entrada del nozzle atascando el sistema.

El casquillo se ha diseñado como un mismo cuerpo con el hot-end. De esta forma se elimina la resistencia que ofrece el aire (que se encontraría en la unión entre el casquillo y el cuerpo del hot-end) y se conduce mejor el calor hacia el exterior.

Esta mejora de disipación nos permite disminuir el tamaño de las aletas.

Sistema “Double Drive Gear” activo


Mayor fuerza de tracción del extrusor

El Double Drive Gear es un sistema que nos proporciona una mayor fuerza de tracción ejercida sobre el filamento. Tras realizar una serie de pruebas, que se explicarán en detalle en la siguiente entrada, se cuantifica la máxima fuerza de tracción sin llegar a romper el filamento.

La fuerza de tracción del sistema Double Drive Gear, sin hot-end y con PLA es de 3,626 kg. Si se compara este valor con el extrusor HeatCore Unibody, se observa que, frente a los 2,400 Kg de media que soportaba éste, el nuevo extrusor consigue realizar una fuerza de tracción mayor. Esto es debido al conjunto de mejoras nombradas en esta entrada.

Muelle con ajuste de tracción de hilo

El sistema Double Drive Gear incorpora un muelle que permite el ajuste de tracción del hilo, que dependerá del tipo de plástico que quiera utilizar. Cuanto más duro sea el plástico, mayor tracción necesitaremos (siempre que mantenga la temperatura).

ajuste traccion extrusor

Sistema de guía

Con este sistema se consigue que el plástico atraviese mejor el extrusor y que, por lo tanto, no se doble o se atasque en el camino. Las principales ventajas son:

  • Impresión con filamentos flexibles, como Filaflex.

  • Posibilidad de cambiar el filamento sin necesidad de sacar el anterior, permitiendo cambios de filamento durante una impresión sin necesidad de pausar.

En las siguientes imágenes se muestra este sistema:

filamento guiado extrusor

Ruedas de acero inoxidable AISI 303

El plástico es traccionado por los dientes de las dos ruedas, aumentando así la fuerza de tracción. Se puede observar en la imagen que hay dos ruedas con dos diámetros diferentes. Las ruedas de mayor diámetro engranan entre sí y las de menor diámetro hacen la función de traccionar el filamento de plástico.

doble drive gear extrusor

Otros aspectos


Además del conjunto hot-end y DDG, es importante destacar los siguientes componentes del extrusor.

extrusor bq doble drive gear

  • 1 pegatina disipadora
  • 2 aletas disipadoras
  • 3 sistema de enfriado

Pegatina de disipación

Esta pegatina favorece la disipación de calor del bloque extrusor, garantizando máximo contacto y conductividad térmica con el disipador frontal del bloque. Una mejor disipación minimiza la formación de bolas de plástico a la entrada del extrusor y ayuda a que no se estropee el tubo de PTFE.

Aletas disipadoras

Las aletas se han mantenido en este extrusor. Sin embargo, con la introducción del casquillo metálico que ayuda a una mayor disipación del calor, se ha podido reducir el tamaño de las aletas enormemente.

Sistema de enfriado

Se ha mantenido la boquilla que enfría el plástico según es depositado con el fin de conseguir la máxima calidad de impresión.


Ya hemos visto las mejoras que incorpora el nuevo extrusor. ¡Estate atento porque en las próximas entradas los explicaremos en detalle y haremos una comparación con el antiguo extrusor!