E3D Hemera

E3D è l'azienda leader a livello internazionale nello sviluppo di "hot-end" di alta qualità e una delle principali, insieme a Bondtech, nello sviluppo di estrusori. È rinomata principalmente per il suo famoso "hot-end" E3D-V6 e per i sistemi di estrusione Titan e Titan Aero. E3D Hemera è uno degli estrusori diretti più avanzati sul mercato. Fino ad ora, tutti gli estrusori E3D, sia Aero che Aqua, erano basati sul design e sulla tecnologia dell'originale E3D Titan, ma con Hemera questo cambia, poiché E3D presenta un nuovo sistema di estrusione sviluppato da zero.

Video 1: Video promozionale di E3D Hemera Fonte: E3D

Si tratta di un estrusore tipo "dual-drive" per filamenti da 1,75 mm che incorpora il famoso "hot-end" V6. A differenza degli altri estrusori E3D, il sistema di trazione di Hemera è completamente realizzato in acciaio temprato e la distanza tra il punto di trazione e quello di fusione è minima. Nonostante sia stato sviluppato come estrusore diretto, supporta anche il montaggio su sistemi bowden.

Ha dimensioni di soli 77 x 44 x 83 mm e pesa 388 g. Di serie può raggiungere una temperatura massima di 285 °C. Sostituendo il nozzle e il blocco riscaldante di serie con uno in nichel-cromo e sostituendo il termistore con un termocoppia PT100, può raggiungere temperature fino a 500 °C.

Immagine 1: Dimensioni di E3D Hemera. Fonte: E3D

Il primo estrusore dual-drive di E3D

Con Hemera, E3D fa un passo avanti e presenta il suo primo estrusore "dual-drive", la tecnologia che ha reso i estrusori Bondtech leader indiscussi.

A differenza dei sistemi di trazione singola, in cui solo una delle ruote dentate è responsabile del trascinamento del filamento, nei sistemi "dual-drive" entrambe le ruote dentate sono ingranate tra loro. In questo modo la forza di trazione è distribuita su tutto il perimetro del filamento, migliorando drasticamente le prestazioni dell'estrusore. Questo si traduce in un minor consumo del filamento durante il trascinamento e in una minore probabilità di fallimento dell'estrusione ad alte velocità, garantendo un'estrusione uniforme a quasi qualsiasi velocità.

Immagine 2: Ruota dentata di trascinamento. Fonte: E3D

Tutti questi vantaggi sono particolarmente evidenti con i filamenti flessibili, che possono essere difficili da stampare con sistemi di estrusione semplici e addirittura impossibili ad alte velocità. Con Hemera è possibile stampare filamenti flessibili a velocità fino a 50 mm/s.

Immagine 3: Treno di trazione del filamento. Fonte: E3D

Il sistema "dual-drive" di Hemera è in grado di offrire una forza massima di trazione di 10 KP, e funziona senza bisogno di lubrificazione grazie all'uso di cuscinetti Igus e cuscinetti a tenuta.

Un sistema integrato e compatto

Tutti i componenti che compongono Hemera sono progettati e fabbricati specificamente per l'estrusore, compreso il motore passo-passo. L'uso di un sistema di trazione di dimensioni ridotte grazie all'uso di acciaio temprato, insieme a un motore basato su NEMA17 progettato appositamente, fa di Hemera uno degli estrusori diretti più compatti sul mercato, in cui tutti i componenti si integrano perfettamente.

Immagine 4: Motore e treno di trazione di E3D Hemera. Fonte: E3D

Inoltre, nel disegno del motore sono stati inclusi quattro fori T-Slot su ogni faccia, che consentono e facilitano il montaggio diretto di ventilatori, sonde di livellamento o altri accessori. Ciò rende anche il montaggio dell'estrusore sulla stampante più semplice.

Video 2: Montaggio di E3D Hemera. Fonte: E3D

Alto rendimento con filamenti flessibili

E3D Hemera è stato progettato per offrire prestazioni superiori con filamenti flessibili. Ciò è stato ottenuto grazie a tre fattori determinanti:

• Utilizzo di un sistema di trazione "Dual-Drive": Grazie all'uso di un sistema di trazione dual-drive si ottiene, oltre a una maggiore forza di trazione, una maggiore precisione e velocità nelle retrazioni, un punto critico nella stampa con filamenti flessibili.
• Distanza minima tra il punto di trazione e quello di fusione: L'uso di un motore progettato specificamente consente di integrare gli altri componenti in esso, ottenendo un sistema estremamente compatto che permette di ottenere una distanza minima tra il punto di trazione e quello di fusione.

Immagine 5: E3D Hemera vs E3D Titan. Fonte: E3D

• Componenti meccanizzati con tolleranze molto basse: Grazie alla lavorazione di alta precisione è stato possibile ridurre la distanza tra le ruote dentate e la gola del fusore a soli 100 µm, il che rende anche i filamenti più flessibili incapaci di uscire, un problema abbastanza comune in altri estrusori. Inoltre, la gola è stata lavorata con una tolleranza di soli 250 µm, sufficiente per accettare le variazioni di diametro dei filamenti, dirigendo contemporaneamente il filamento completamente dritto e senza transizioni fino al fusore.

Video 3: Funzionamento del sistema "Dual-Drive". Fonte: E3D

Un nuovo dissipatore migliorato

Il dissipatore di Hemera è stato completamente ridisegnato per ottenere un raffreddamento ottimale senza interferire con il fusore. Nei dissipatori tradizionali, l'aria che li attraversa viene espulsa in tutte le direzioni, con una parte che arriva alla stampa e al fusore. Con certi materiali, specialmente quelli in cui non è consigliabile l'uso di un ventilatore strato, questo flusso d'aria può interferire causando "warping", oltre a compromettere la stabilità della temperatura del fusore, soprattutto ad alte temperature.

Il disegno a lamelle curve di Hemera concentra tutto il flusso d'aria di raffreddamento nella parte superiore dell'estrusore, proteggendo così l'area di stampa.

Video 4: Dissipatore di E3D Hemera. Fonte: E3D

Disegno centrato sull'utente

Tutta l'interazione con Hemera avviene dalla parte superiore, sia per il caricamento del filamento che per la regolazione della tensione. Inoltre, Hemera è progettato per caricare automaticamente il filamento con alta affidabilità.

Per ridurre al minimo la manutenzione, l'estrusore non ha bisogno di lubrificazione e sono stati implementati ingranaggi dentati che non necessitano di pulizia. Nonostante ciò, nel caso fosse necessaria una manutenzione o la sostituzione di qualche componente, svitando semplicemente due viti il motore si separa rendendo accessibili tutti i componenti, anche con il filamento caricato.

Video 5: Sgancio facile dell'estrusore per la manutenzione. Fonte: E3D

Sistema diretto e Bowden

Nonostante E3D Hemera sia progettato per essere utilizzato come estrusore diretto, può anche essere utilizzato come estrusore Bowden semplicemente aggiungendo un piccolo adattatore.

Immagine 6: E3D Hemera diretto vs Bowden. Fonte: E3D

Compatibilità

Pur essendo stato sviluppato da zero, Hemera è stato progettato per mantenere la compatibilità con tutto l'ecosistema di "hot-end" di E3D.

Anche se Hemera incorpora E3D-V6 come "hot-end", può essere utilizzato anche con i sistemi Volcano e Super Volcano, così come con tutti i nozzle di E3D.

Immagine 7: E3D V6, E3D Volcano e E3D Supervolcano. Fonte: E3D

Con Hemera, E3D è riuscita a sviluppare uno degli estrusori diretti più avanzati sul mercato.