E3D Hemera

E3D es la empresa más importante a nivel internacional en el desarrollo de “hot-ends” de alta calidad y una de las principales, junto a Bondtech, en el desarrollo de extrusores. Es reconocida principalmente por su famoso “hot-end” E3D-V6, y por los sistemas de extrusión Titan y Titan Aero. E3D Hemera es uno de los extrusores directos más avanzados del mercado. Si hasta ahora todos los extrusores de E3D, tanto Aero como Aqua, estaban basados en el diseño y tecnología del E3D Titan original, con Hemera esto cambia, y E3D presenta un nuevo sistema de extrusión desarrollado desde cero.

Vídeo 1: Vídeo promocional de E3D Hemera Fuente: E3D

Se trata de un extrusor tipo “dual-drive” para filamento de 1.75 mm que incorpora el famoso “hot-end” V6. A diferencia de los demás extrusores de E3D, el sistema de tracción de Hemera está fabricado completamente en acero endurecido y la distancia entre el punto de tracción y el de fusión es mínima. A pesar de que es un extrusor desarrollado para funcionar en modo directo, admite también su montaje en sistemas bowden.

Tiene unas dimensiones de apenas 77 x 44 x 83 mm y un peso de 388 g. De serie puede alcanzar una temperatura máxima de 285 ºC. Reemplazando el nozzle y al bloque calefactor de serie por unos de cobre niquelado y remplazando el termistor por un termopar PT100, puede alcanzar temperaturas de hasta 500 ºC.

Imagen 1: Dimensiones de E3D Hemera. Fuente: E3D

El primer extrusor dual-drive  de E3D

Con Hemera, E3D da un paso adelante y presenta su primer extrusor “dual-drive”, la tecnología que convirtió a los extrusores Bondtech en los líderes indiscutibles.

A diferencia de los sistemas de tracción simples, en los que solamente una de las ruedas de arrastre se encarga de traccionar el filamento, en los sistemas “dual-drive” ambas ruedas dentadas están engranadas entre sí. De esta forma se reparte la fuerza de tracción en todo el perímetro del filamento, mejorando drásticamente el rendimiento del extrusor. Esto se traduce en un menor desgaste del filamento durante el arrastre y una menor posibilidad de que la extrusión falle a altas velocidades, consiguiéndose así una extrusión uniforme a casi cualquier velocidad.

Imagen 2: Rueda de arrastre. Fuente: E3D

Todas estas ventajas se hacen más visibles en los filamentos flexibles, que pueden llegar a ser complicados de imprimir con sistemas de extrusión simples, e incluso imposible a altas velocidades. Con Hemera es posible imprimir filamentos flexibles a velocidades de hasta 50 mm/s.

Imagen 3: Tren de tracción de filamento. Fuente: E3D

El sistema “dual-drive” de Hemera es capaz de ofrecer una fuerza máxima de tracción de 10 KP, y de funcionar sin necesidad de ser lubricado gracias a que usa cojinetes Igus y rodamientos encapsulados.

Un sistema integrado y compacto

Todos los componentes que forman Hemera están diseñados y fabricados específicamente para el extrusor, incluido el motor paso a paso. El uso de un sistema de tracción de tamaño reducido gracias al uso de acero endurecido, junto a un motor basado en NEMA17 diseñado específicamente, hace de Hemera uno de los extrusores directos más compactos del mercado, en el que todos los componentes se integran a la perfección.

Imagen 4: Motor y tren de tracción de E3D Hemera. Fuente: E3D

Además, en el diseño del motor se incluyeron cuatro orificios T-Slot en cada cara, que permiten y facilita el montaje directo de ventiladores, sondas de nivelación u otros complementos. Esto hace también que el montaje del extrusor en la impresora sea más sencillo.

Vídeo 2: Montaje de E3D Hemera. Fuente: E3D

Alto rendimiento con filamentos flexibles

E3D Hemera ha sido diseñado para ofrecer un rendimiento superior con filamentos flexibles. Esto se ha conseguido gracias a tres factores determinantes:

• Uso de un sistema de tracción “Dual-Drive”: Gracias al uso de un sistema de tracción dual drive se consigue, además de una mayor fuerza de tracción, una mayor precisión y velocidad en las retracciones, un punto crítico en la impresión con filamentos flexible.
• Una distancia mínima entre el punto de tracción y el de fusión: El usar un motor diseñado específicamente, permite integrar el resto de los componentes en este consiguiendo un sistema altamente compacto que permite obtener una distancia mínima entre el punto de tracción y el de fusión.

Imagen 4: E3D Hemera vs E3D Titan. Fuente:E3D

• Componentes mecanizados con muy bajas tolerancias: Gracias al mecanizado de alta precisión se ha conseguido reducir la distancia entre las ruedas tractoras y la garganta del fusor a tan solo 100 µm, lo que hace incluso los filamentos más flexibles no puedan salirse, un problema bastante común en otros extrusores. Además, la garganta ha sido mecanizada con una holgura de tan solo 250 µm, suficiente para admitir las inconsistencias de diámetro de los filamentos, al tiempo que dirige el filamento completamente recto y sin transiciones hasta el fusor.

Vídeo 3: Funcionamiento del sistema "Dual-Drive". Fuente: E3D

Un nuevo disipador mejorado

El disipador de Hemera ha sido rediseñado de cero para obtener una refrigeración óptima sin interferir con el fusor. En los disipadores tradicionales el aire que pasa a través de ellos se expulsa en todas direcciones, llegando una parte a la pieza impresa y el fusor. Con determinados materiales, especialmente aquellos en los que no es recomendable el uso de un ventilador de capa, este flujo de aire puede interferir produciendo “warping”, además de perjudicar a la estabilidad de la temperatura del fusor, especialmente a altas temperaturas.

El diseño de aletas curvadas de Hemera concentra todo el flujo de aire de refrigeración en la parte superior del extrusor, protegiendo de esta forma la zona de impresión.

Vídeo 4: Disipador de E3D Hemera. Fuente:E3D

Diseño centrado en el usuario

Toda la interacción con Hemera se realiza desde la parte superior, tanto la carga de filamento como el ajuste de tensión. Además, Hemera se ha diseñado para cargar el filamento automáticamente con una alta fiabilidad.

Para minimizar el mantenimiento, el extrusor no necesita lubricación y se han implementado ruedas dentadas que no necesitan limpiarse. A pesar de esto, por si fuese necesario algún tipo de mantenimiento o reemplazar algún componente, simplemente aflojando dos tornillos el motor se separa dejando accesibles todos los componentes, incluso con el filamento cargado.

Vídeo 5: Fácil desmontaje del extrusor para mantenimiento. Fuente: E3D

Sistema directo y bowden

A pesar de que E3D Hemera está diseñado para ser usado como extrusor directo, también puede usarse como extrusor Bowden simplemente añadiendo un pequeño adaptador.

Imagen 4: E3D Hemera directo vs bowden. Fuente: E3D

Compatibilidad

A pesar de que Hemera ha sido desarrollado desde cero, se ha asegurado que mantenga la compatibilidad con todo el ecosistema de “hot-ends” de E3D.

Aunque Hemera incorpora E3D-V6 como “hot-end”, también puede usarse con los sistemas Volcano y Super Volcano, así como con todos los “noozles” de E3D.

Imagen 5: E3D V6, E3D Volcano y E3D Supervolcano. Fuente: E3D

Con Hemera, E3D ha conseguido desarrollar uno de los extrusores directos más avanzados del mercado.