Upgrade Kit für Hotend Raise3D Pro2

Um den 3D-Druckprozess der Geräte der Raise3D Pro2 Serie zu verbessern, hat das Unternehmen Slice Engineering, das für seine hochwertigen Komponenten und exzellenten Leistungen bekannt ist, die notwendigen Elemente zur Implementierung des Copperhead-Hotends in diese Drucker in einem Paket zusammengefasst.

Dieser Bausatz besteht aus 2 Copperhead-Standard-G2-Hotends, 2 Vanadium-Düsen, 1 Tube Bornitrid-Wärmeleitpaste, 2 Heizpatronen und 2 Hochtemperatur-Thermistoren vom Typ K.

Copperhead Standard G2 Hotend 

Copperhead ist ein Ganzmetall-Hotend, ein Open-Source-Design, das Benutzerfreundlichkeit mit außergewöhnlicher Leistung verbindet.

Bild 1: Copperhead Standard G2. Quelle: Slice Engineering.

Copperhead verfügt über eine innovative Bi-Metall-Heat-Break-Technologie, die ein Innenrohr mit geringer Wandstärke aus chirurgischem Edelstahl mit zwei Außenelementen aus einer Kupferlegierung kombiniert. Im Gegensatz zu herkömmlichen Ganzmetall-Heat-Breaks, die ausschließlich aus rostfreiem Stahl bestehen, fördert die Kupferaußenseite des Bi-Metall-Designs die Erwärmung der heißen Zone und leitet überschüssige Wärme aus der kalten Zone ab, wodurch eine bessere Unterscheidung zwischen den beiden Zonen möglich ist. Dank dieser Konstruktion wird die Wärmeübertragung von der heißen zur kalten Zone stark reduziert, was zu einer vernachlässigbaren Übergangszone führt und die Wahrscheinlichkeit von Wärmeverlusten bei der Verwendung von Materialien mit niedrigen Erweichungstemperaturen wie PLA entscheidend minimiert. Zusammen mit der ausgezeichneten Innenbearbeitung, die zu einer Rauheit von weniger als 50 Mikrometern führt, ergibt sich eines der besten Ganzmetall-Hotends für Stau-Performance.

Das andere Schlüsselelement des Copperhead ist sein fortschrittlicher Heizblock, der aus hochwertigem Kupfer besteht, das mit einer dünnen Schicht Nickel beschichtet ist. Während Kupfer aufgrund seiner hervorragenden Wärmeleitfähigkeit und hohen Temperaturbeständigkeit von bis zu 550 °C das ideale Material für Hochtemperaturanwendungen ist, schützt die Nickelbeschichtung vor Korrosion und sorgt für Antihafteigenschaften, die verhindern, dass geschmolzener Kunststoff an der Oberfläche haften bleibt, und reduziert gleichzeitig den Wärmeverlust durch Strahlung. Darüber hinaus wurde das Design so gestaltet, dass es Aufgaben wie den Düsenwechsel erleichtert. Die geringere Breite des vorderen Bereichs ermöglicht es, den Block in diesem Bereich mit einem Schraubenschlüssel zu halten, während die Düse gewechselt wird. Dies schützt den Thermistor und die Anschlüsse des Heizblocks vor versehentlicher Beschädigung beim Wechsel zu einer Düse wie der in diesem Kit integrierten, die aus Vanadium besteht und viel stärker ist als herkömmliches Messing.

Vanadium-Düse

Diese ebenfalls von Slice Engineering entwickelte Düse aus vanadiumlegiertem Schnellarbeitsstahl wurde im gesamten Substrat und nicht nur an der Oberfläche auf eine Mindesthärte von 65 Rockwell C (Vickers HV 910) gehärtet und angelassen. Dies sorgt für eine hervorragende Abriebfestigkeit, die der von Düsen aus gehärtetem Stahl bei allen Arbeitstemperaturen überlegen ist.

Bild 2: Vanadium-Düse. Quelle: Slice Engineering.

Darüber hinaus ist die Vanadium-Düse von Slice Engineering mit einer kunststoffabweisenden und verschleißfesten Beschichtung versehen. Dank dieser Beschichtung wird die Düse frei von geschmolzenen Kunststofftröpfchen gehalten, die freigesetzt werden und die Oberfläche der gedruckten Teile beschädigen können. Diese Düse hat ein M6 x 1 Gewinde, eine Gesamtlänge von 12.5 mm und einen Durchmesser von 0.4 mm.

Eine weitere Möglichkeit, eine gute Oberfläche der gedruckten Elemente zu gewährleisten, ist die Verwendung einer Wärmeleitpaste, die zwischen der Wärmeunterbrechung und dem Kühlkörper aufgetragen wird. Dies erleichtert die Wärmeübertragung und kühlt den kalten Bereich des Hotends angemessen. In diesem Fall liegt dem Bausatz eine Bornitrid-Wärmeleitpaste bei.

Bornitrid Wärmeleitpaste

Eine geringe Wärmeleitfähigkeit zwischen der Wärmeunterbrechung und dem Kühlkörper kann dazu führen, dass die Wärmeübertragung zwischen den beiden Komponenten geringer ist als zwischen dem Heizblock und der Wärmeunterbrechung. Dies führt zu einer Überhitzung der kalten Zone, was zu Verstopfungen und inkonsistenter Extrusion führt, sowie zu Situationen, in denen das Filament innerhalb der Wärmeunterbrechung schmilzt und eine schwer zu lösende Verstopfung verursacht. Dieses Phänomen tritt besonders häufig auf, wenn PLA mit einem Ganzmetall-Hotend mit unzureichender thermischer Leistung kombiniert wird.

Bild 3: Bornitrid Wärmeleitpaste. Quelle: Slice Engineering.

Bornitrid-Wärmeleitpaste erhöht die Wärmeübertragung zwischen den Komponenten und sorgt dafür, dass der Drucker mit seiner maximalen Kapazität arbeitet, indem sie dem Heizblock die gleichmäßige Wärmeverteilung bietet, die er benötigt, um in kürzester Zeit die höchste Druckqualität zu erzielen. Darüber hinaus ist Bornitrid im Gegensatz zu nicht-haftenden Verbindungen nicht elektrisch leitend, wodurch das Risiko eines Kurzschlusses der Heizpatrone oder des Thermistors ausgeschlossen wird.

Die Bornitridpartikel in der Verbindung befinden sich in wässriger Suspension. Nach dem Erhitzen verdampft der flüssige Teil der Suspension und hinterlässt eine krümelige, tonartige Paste. Diese Paste hat eine kompakte kristalline Mikrostruktur und ist extrem leitfähig (31.4 W/mK bei 100 °C).

Das nächste Element des Bausatzes ist die Heizpatrone, die eine hohe Wärmeübertragung gewährleistet.

Heizpatrone 50 W / 24 V

Die 50-W-Heizpatrone von Slice Engineering ist eine hochwertige, 22 mm lange Heizpatrone mit verstärkten Anschlüssen und einer Hochtemperatur-Silikonbeschichtung zum Schutz der Drähte vor Kurzschlüssen.

Bild 4: Heizpatrone. Quelle: Slice Engineering.

Seine hohe Leistungsdichte sorgt für eine schnelle Erwärmung auf bis zu 450 °C sowie für eine höhere Genauigkeit durch eine geringere Trägheit der Heizung.

Um eine zuverlässige und genaue Temperaturmessung zu gewährleisten, hat Slice Engineering zwei Thermistoren vom Typ K eingebaut.

Hochtemperatur-Thermistor vom Typ K

Thermistoren vom Typ K sind eine ausgezeichnete Wahl für Temperaturmessanwendungen, die Genauigkeit, Zuverlässigkeit und einen großen Temperaturbereich erfordern.

Bild 5: Thermistor vom Typ K. Quelle: Slice Engineering.

Der Hochtemperatur-Thermistor von Slice Engineering kann mit hoher Genauigkeit bis zu 400°C messen und eignet sich für mehrere Filamenttypen.