E3D Hemera

E3D ist das weltweit führende Unternehmen in der Entwicklung von hochwertigen Hot-Ends und, zusammen mit Bondtech, ein wichtiger Akteur in der Entwicklung von Extrudern. Es ist vor allem für seine berühmten E3D-V6-Heißkanal-, Titan- und Titan-Aero-Extrusionssysteme bekannt. Der E3D Hemera ist einer der fortschrittlichsten Direktextruder auf dem Markt. Basierten bisher alle E3D Extruder, sowohl Aero als auch Aqua, auf dem Design und der Technologie des ursprünglichen E3D Titan, so ändert sich dies mit Hemera, und E3D präsentiert ein von Grund auf neu entwickeltes Extrusionssystem..

Video 1: E3D Hemera Werbevideo Quelle: E3D

Es handelt sich um einen "Dual-Drive"-Typ-Extruder für 1,75 mm Filament, der das berühmte "heiße Ende" V6 beinhaltet. Im Gegensatz zu anderen E3D-Extrudern ist das Antriebssystem von Hemera komplett aus gehärtetem Stahl gefertigt und der Abstand zwischen Antriebspunkt und Schmelzpunkt ist minimal. Obwohl es sich um einen Extruder handelt, der für den Betrieb im Direktmodus entwickelt wurde, kann er auch in Bowdensystemen montiert werden.

Es hat Abmessungen von nur 77 x 44 x 83 mm und wiegt 388 g. Standardmäßig kann er eine maximale Temperatur von 285ºC erreichen. Durch den Austausch der Standarddüse und des Heizblocks gegen vernickelte Kupferdüsen und den Ersatz des Thermistors durch ein PT100-Thermoelement können Temperaturen von bis zu 500 ºC erreicht werden.

Bild 1: Abmessungen des E3D Hemera. Quelle: E3D

Der erste Dual-Drive-Extruder von E3D

Mit Hemera macht E3D einen Schritt nach vorne und stellt seinen ersten Dual-Drive-Extruder vor, die Technologie, die die Bondtech-Extruder zu den unangefochtenen Marktführern machte.

Im Gegensatz zu Single-Drive-Systemen, bei denen nur eines der Antriebsräder für das Ziehen des Filaments zuständig ist, sind bei Dual-Drive-Systemen beide Zahnräder miteinander verzahnt. Dadurch wird die Zugkraft über den gesamten Umfang des Filaments verteilt, was die Leistung des Extruders drastisch verbessert. Dies führt zu einer geringeren Abnutzung des Filaments beim Ziehen und einer geringeren Wahrscheinlichkeit eines Extrusionsversagens bei hohen Geschwindigkeiten, wodurch eine gleichmäßige Extrusion bei fast jeder Geschwindigkeit erreicht wird.

Bild 2: Antriebsrad. Quelle: E3D

All diese Vorteile zeigen sich am deutlichsten bei flexiblen Filamenten, deren Druck mit einfachen Extrusionssystemen schwierig und bei hohen Geschwindigkeiten sogar unmöglich sein kann. Mit Hemera ist es möglich, flexible Filamente mit einer Geschwindigkeit von bis zu 50 mm/s zu drucken.

Bild 3: Filament-Antriebsstrang. Quelle: E3D

Das Doppelantriebssystem von Hemera bietet eine maximale Zugkraft von 10 KP und arbeitet dank der Verwendung von Igus-Lagern und gekapselten Lagern ohne Schmierung.

Ein integriertes und kompaktes System

Alle Komponenten, aus denen Hemera besteht, werden speziell für den Extruder entwickelt und hergestellt, einschließlich des Schrittmotors. Die Verwendung eines verkleinerten Antriebssystems dank der Verwendung von gehärtetem Stahl, zusammen mit einem speziell entwickelten Motor auf NEMA17-Basis, macht Hemera zu einem der kompaktesten Direktextruder auf dem Markt, bei dem alle Komponenten nahtlos integriert sind.

Bild 4: Motor und Antriebsstrang des E3D Hemera. Quelle: E3D

Zusätzlich wurden auf jeder Seite vier T-Nut-Bohrungen in die Motorkonstruktion eingearbeitet, die die direkte Montage von Lüftern, Nivellierungssonden oder anderem Zubehör ermöglichen und erleichtern. Dadurch wird auch die Montage des Extruders am Drucker erleichtert.

Video 2: Montage des E3D Hemera. Quelle: E3D

Hohe Leistung mit flexiblen Filamenten

E3D Hemera wurde entwickelt, um überlegene Leistung mit flexiblen Filamenten zu bieten. Dies wurde dank dreier Schlüsselfaktoren erreicht:

• Einsatz eines "Dual-Drive"-Traktionssystems: Durch den Einsatz eines dualen Antriebssystems wird neben einer höheren Zugkraft auch eine höhere Präzision und Geschwindigkeit beim Rückzug, einem kritischen Punkt beim Drucken mit flexiblen Filamenten, erreicht.
• Ein minimaler Abstand zwischen dem Zugpunkt und dem Schmelzpunkt: Die Verwendung eines speziell entwickelten Motors ermöglicht die Integration der restlichen Komponenten in den Motor, wodurch ein sehr kompaktes System erreicht wird, das es ermöglicht, einen minimalen Abstand zwischen dem Zugpunkt und dem Schmelzpunkt zu erreichen.

Bild 4: E3D Hemera vs. E3D Titan. Quelle:E3D

• Mit sehr geringen Toleranzen bearbeitete Komponenten: Dank der hochpräzisen Bearbeitung wurde der Abstand zwischen den Quetschwalzen und dem Schmelzerhals auf nur 100 µm reduziert, so dass selbst die flexibelsten Filamente nicht herausrutschen können, ein häufiges Problem bei anderen Extrudern. Darüber hinaus wurde die Kehle mit einem Spiel von nur 250 µm bearbeitet, was ausreicht, um Unregelmäßigkeiten im Filamentdurchmesser auszugleichen, während das Filament völlig gerade und ohne Übergänge bis zum Schmelzer geführt wird.

Video 3: Bedienung des Systems "Dual-Drive". Quelle: E3D

Ein neuer und verbesserter Kühlkörper

Der Hemera-Kühlkörper wurde von Grund auf neu konstruiert, um eine optimale Kühlung zu gewährleisten, ohne die Fixiereinheit zu beeinträchtigen. Bei herkömmlichen Kühlkörpern wird die Luft, die durch sie hindurchströmt, in alle Richtungen ausgestoßen, wobei ein Teil der Luft das Druckstück und die Fixiereinheit erreicht. Bei bestimmten Materialien, insbesondere bei solchen, bei denen der Einsatz eines Schichtlüfters nicht empfohlen wird, kann dieser Luftstrom stören und zu "Verwerfungen" führen sowie die Temperaturstabilität der Fixiereinheit, insbesondere bei hohen Temperaturen, beeinträchtigen.

Das gebogene Lamellendesign von Hemera konzentriert den gesamten Kühlluftstrom an der Oberseite des Extruders und schützt so den Druckbereich.

Video 4: E3D Hemera Kühlkörper. Quelle:E3D

Benutzerzentriertes Design

Die gesamte Interaktion mit Hemera erfolgt von oben, sowohl das Laden des Filaments als auch die Einstellung der Spannung. Darüber hinaus ist Hemera so konzipiert, dass das Filament automatisch und mit hoher Zuverlässigkeit geladen wird.

Um die Wartung zu minimieren, muss der Extruder nicht geschmiert werden und es wurden Zahnräder implementiert, die nicht gereinigt werden müssen. Sollte dennoch eine Wartung oder ein Austausch von Komponenten notwendig sein, lösen Sie einfach zwei Schrauben und der Motor löst sich, so dass alle Komponenten zugänglich sind, auch wenn das Filament geladen ist.

Video 5: Einfache Demontage des Extruders zur Wartung. Quelle: E3D

Direkt- und Bowdensystem

Obwohl der E3D Hemera für die Verwendung als Direktextruder konzipiert ist, kann er durch einfaches Hinzufügen eines kleinen Adapters auch als Bowden-Extruder verwendet werden.

Bild 4: E3D Hemera direkt vs. Bowdenzug. Quelle: E3D

Kompatibilität

Obwohl Hemera von Grund auf neu entwickelt wurde, wurde sichergestellt, dass die Kompatibilität mit dem gesamten Ökosystem der E3D-Hot-Ends erhalten bleibt.

Obwohl Hemera mit dem E3D-V6 als Hot-End ausgestattet ist, kann es auch mit den Systemen Volcano und Super Volcano sowie mit allen E3D Noozles verwendet werden.

Bild 5: E3D V6, E3D Volcano und E3D Supervolcano. Quelle: E3D

Mit Hemera ist es E3D gelungen, einen der fortschrittlichsten Direktextruder auf dem Markt zu entwickeln.