Nozzle Revo ObXidian

Die ObXidian Düse wurde von E3D als Antwort auf die wachsende Nachfrage in der 3D-Druck-Community nach einer abriebfesten Düse für das Revo-System entwickelt. Der Name der Düse ist eine Hommage an Obsidian, ein vielseitiges magmatisches Gestein, das von den frühen Menschen sehr begehrt war. Das "X" im Namen der Düse verweist auf die Nozzle X, ObXidian's Vorgänger für die V6 und Volcano Systeme.

Die Revo ObXidian-Düse ist mit allen Revo-Komponenten (Extruder, Hotends, Heizblöcke) kompatibel und kann praktisch als Ersatz für die Revo-Messingdüsen verwendet werden, ohne dass ein Wechsel des Slicers erforderlich ist. Die ObXidian ist für 1.75-mm-Filament in 0.25-mm, 0.4-mm-, 0.6-mm und 0.8-mm-Durchmessern erhältlich, wobei V6- und Volcano-Varianten sowie weitere Düsendurchmesser später folgen werden. Die ObXidian-Düse kann bei Temperaturen von bis zu 300 ºC drucken, was sie ideal für die meisten Standard- und technischen Kunststoffe macht.

Video 1: Die Eigenschaften der Revo ObXidian-Düse. Quelle: E3D.

Um dem Benutzer das ultimative Produkterlebnis zu bieten, wird die ObXidian-Düse mit einem Stück VCI-Papier (Vaporised Corrosion Inhibitor) geliefert. Es ist chemisch mit einer dünnen, unsichtbaren Schicht von Molekülen beschichtet, die langsam Gas freisetzt und verhindert, dass Sauerstoff mit der Düse in Berührung kommt, wodurch Korrosion verhindert wird.

Die Besonderheit der ObXidian-Düse liegt in ihren drei Hauptleistungsfaktoren: Wärmeleitfähigkeit, Verschleißfestigkeit und Antihaftbeschichtung.

Wärmeleitfähigkeit

Die ObXidian-Düse enthält sowohl Stahl- als auch Kupferelemente, die beide eine unterschiedliche Rolle für die Gesamtleistung der Düse spielen. Dank der Kupferlegierungselemente in der Konstruktion der ObXidian-Düse wird die Wärmeleitfähigkeit drastisch erhöht, was bedeutet, dass sich die Düse schneller erwärmen und die thermische Stabilität beibehalten kann. 

Abbildung 1: Die Anatomie der Revo ObXidian-Düse. Quelle: E3D.

Dank der Kupferlegierung in der ObXidian ist es außerdem nicht notwendig, die Temperaturwerte zu ändern, um die schwächere thermische Leistung zu kompensieren, was bei anderen abriebfesten Düsen auf dem Markt oft erforderlich ist. Mit ObXidian kann das gleiche Profil wie bei den Revo-Messingdüsen verwendet werden.

Abriebfestigkeit

Beim 3D-Druck mit abrasiven Materialien, wie faserverstärkten oder gefüllten Filamenten, wird die Düse irreparabel beschädigt, ihr Verschleiß beschleunigt und sogar ihr Durchmesser mit der Zeit verändert. Die Verschleißfestigkeit der Revo ObXidian-Düse ist um Größenordnungen höher als die einer gewöhnlichen Düse aus gehärtetem Stahl oder sogar der Nozzle X und vergleichbar mit der Verschleißfestigkeit einer Rubinspitze oder einer Wolframkarbiddüse. E3D erreichte dies durch die Kombination von Werkzeugstahleinsätzen mit der revolutionären E3DLC-Beschichtung, die von E3DLC speziell für diese Düse von Grund auf neu entwickelt wurde und auf dem Prinzip der DLC-Beschichtung beruht.

Bild 2: Die kundenspezifische E3DLC-Beschichtung auf der ObXidian-Düse erzeugt einen holografischen Effekt. Quelle: E3D.

DLC steht für Diamond Like Carbon und wird in Form einer Beschichtung mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD) aufgebracht. Die Festigkeit und die verschleißfesten Eigenschaften der E3DLC-Beschichtung beruhen auf der Stärke der Diamantbindungen (dem härtesten Material der Erde) in einem Gitter mit Graphit. Neben der Verschleißfestigkeit bietet die DLC-Beschichtung auch geringe Reibung, chemische Beständigkeit und thermische Stabilität.

Bild 3: Nahaufnahmen der ObXidian-Düse. Quelle: E3D.

Dank der E3DLC-Beschichtung kann die ObXidian-Düse bei ordnungsgemäßem Gebrauch fast unbegrenzt halten, selbst bei sehr abrasiven Materialien. Die einzige Art von Filament, die nachweislich in der Lage ist, die E3DLC-Beschichtung zu entfernen, ist Glow-in-the-Dark-Filament. Das für die UV-reaktiven Eigenschaften verantwortliche Additiv (Strontiumaluminat) ist so hart, dass sich die aufgebrachten Schichten bei sehr hohen Druckgeschwindigkeiten wie Schleifpapier verhalten. Aus diesem Grund ist es bei extrem abrasiven Materialien am besten, eine niedrige Druckgeschwindigkeit zu verwenden, um ein Ablösen der E3DLC-Beschichtung zu vermeiden.

Antihaftbeschichtung

Materialablagerungen an der Düse sind ein sehr häufiges Phänomen, insbesondere bei "klebrigen" Materialien wie PETg. Diese Anhaftungen können schließlich zu fehlerhaften Drucken führen, da sie abfallen und mit den aufgebrachten Schichten verschmelzen, ganz zu schweigen von den Wartungsproblemen.

Bild 4: Allgemeine DLC-Beschichtung im Vergleich zur E3DLC-Beschichtung auf einer V6-Düse. Quelle: E3D.

Hier kommt die E3DLC-Beschichtung wieder ins Spiel, denn die Verschleißfestigkeit ist nicht der einzige Vorteil, den sie bietet. Die Beschichtung wird in mehreren Schichten aufgetragen, die von den unteren Schichten, die Härte garantieren, bis zu den oberen Schichten mit Antihafteigenschaften reichen.

Bild 5: Der PETg-Aufbau auf einer Revo-Düse aus Messing (links) im Vergleich zu ObXidian (rechts). Quelle: E3D.

Die Antihaftbeschichtung von ObXidian sorgt dafür, dass die Kunststoffansammlungen abfallen und sich kontinuierlich ablagern, wenn sie viel kleiner sind. Dies führt zu weniger und weniger sichtbaren Druckartefakten, wenn überhaupt welche auftreten. Ein weiterer Vorteil der Antihaftbeschichtung ist, dass sie die Wartung der Düsen erleichtert, da sich die Ablagerungen viel leichter entfernen lassen als bei Messingdüsen. Im Gegensatz zur Nozzle X kann die ObXidian Düse mit einer Messingbürste oder durch Kaltabziehen gereinigt werden, da beide Methoden die E3DLC Beschichtung nicht entfernen.

Die lang erwartete verschleißfeste Revo ObXidian Düse ist eine weitere hochwertige Ergänzung des E3D Portfolios. Es handelt sich um eine wirklich unzerstörbare Düse, die den 3D-Druck mit abrasiven Materialien angenehm und düsenschonend gestalten wird. Die zusätzliche Antihafteigenschaft der speziellen E3DLC-Beschichtung erleichtert die Wartung der Düse und verhindert Druckartefakte aufgrund von Polymerablagerungen. Diese beiden Merkmale in Verbindung mit der hohen Wärmeleitfähigkeit führen zu einer reibungslosen und effizienten Extrusion, bei der der Materialabfall auf ein Minimum reduziert wird, und zu einer hervorragenden Druckqualität.