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J-Head Hispania

Tras varios meses utilizando y vendiendo el J-Head Hispania, era urgente realizar una entrada hablando sobre él, con sus virtudes y sus defectos.

 

¿Por qué un nuevo JHead?

Sencillo, por la dificultad de encontrar buenos hotends: fiables, duraderos y asequibles. Cuando hicimos la primera tirada (finales de Febrero), todavía no había hotends full metal  y, excepto los tipo”Budas” y JHead, el resto no convencían (véase entrada de los hotends). Además, queríamos un hotend que no necesitara ventilador  para que fuese más fácil su instalación en cursos. Por otra parte, este hotend no necesita pletina, va directamente atornillado sobre el cuerpo del extrusor.

Elegir entre  los JHead tampoco era sencillo: varias versiones estaban presentes en el mercado, sin diferenciarse y esto acarreaba muchos problemas. Tú no sabías cuando estabas comprando uno original (estadounidense), o uno chino o polaco, y la diferencia de calidad era abismal. Los chinos no duraban ni 20 horas y los polacos se atascaban. Los originales duraban bastante, pero se terminaban rompiendo por la junta entre el nozzle y el insolador (insulator), aparte de que su precio aumentaba considerablemente. Estas cuestiones eran muy difíciles de manejar como distribuidor, por lo que tuvimos que fabricarlos.

 

El diseño

Nos decidimos por el diseño más avanzado, el MK-V, el cual ya había pasado un proceso de mejora. Además escogimos la opción corta, ya que en ese momento se esperaba un repunte del sistema Bowden (que no terminó de cuajar) y esta versión era ideal para el doble extrusor (que tampoco se ha impuesto).

Los materiales utilizados son:  PEEK para el insolador ( lo que le da alta rigidez sin importar la temperatura) y latón para el nozzle, más caro pero mejor para evitar atascos y problemas. Además, si por alguna razón se quema, el nozzle puede desmontarse y tras una noche en baño de acetona, queda limpio.

De momento el color es gris, lo que lo diferencia de otras versiones (que suelen ser negras).

 

Las medidas

Son similares a las dadas por Brian Raysnerd y están presentes en la wiki de Reprap del JHead :

Diámetro del insolador: 16 mm

Diámetro del nozzle: 0,5 mm

Longitud del insolador: 40 mm

Longitud total del hotend: 55 mm

 

Fabricación propia

La fabricación se ha realizado en Málaga (España) , en fresadoras y tornos CNC , en grandes tiradas para poder ofrecer un precio económico. Las tiradas no siempre salen iguales, ya que vemos que varia el diseño mínimamente y las CNC se descalibran por lo que a veces salen tiradas que hay que desechar. Colgaremos vídeos del proceso de fabricación próximamente.

El vídeo se subirá en este canal de Youtube.

 

Montaje y retoques finales

El montaje se realiza por personal cualificado, añadiendo el teflón interno. Además se realiza el agujero del nozzle con un taladro de joyero para ayudar a la precisión.

 

Termistor y resistencia

Para el proceso de calentamiento se añade una resistencia de 5,8 ohmios , cerámica de hilo bobinado. Esta resistencia no se derrite y  mantiene su rendimiento tras muchas horas de uso.  Estamos trabajando para que el nozzle pueda albergar aparte de resistencias, cartuchos térmicos. De esta forma el usuario se evitará  parte del conflictivo cableado.

            Resistencia de 5,8 Ohm

El termistor añadido es el EPCOS 100k B57560G104F. Este termistor es un poco especial y tiene su propia tabla (aquí).

Tanto la resistencia como el termistor deben de ser cableados.

Inconvenientes

Aparte de lo del cartucho, otras de las cosas a mejorar sería la posibilidad de que aceptara filamento de 1.75 mm (fácil en teoría) y permitir elegir la boquilla (0,5 , 0,4 0,3 mm, etc). Son cosas que estamos trabajando.

UPDATE(11-11-13): Otro problema de los usuarios es el desconocimiento de como montarlo en el cuerpo del extrusor(ya que no lleva pletina). Para ello hemos hecho este vídeo:

 

Unas 1000 horas de uso

El JHead Hispania es hotend de Reclone3d y por ello los utilizamos en las 6 impresoras de nuestras granja . Cuatro de ellas son Prusa i2, las más veteranas con más de 1000 horas cada una con este hotend. Con la i3 hemos esta haciendo pruebas con diferentes plásticos y a la Printrbot hemos tenido que añadirle un adaptador, que incluimos en todos nuestros kits.

 Video de Reclone3D Farm

Imprimiendo en otros plásticos

Además de la sobrada experiencia con ABS, ha sido probado con PLA, TPE, PS, BendLay, LayWood, LayBrick (todos en una i3) con resultados satisfactorios (véase la entrada sobre los tipos de plásticos). Y con esto se cuenta el cambio entre un material a otro. Una experiencia que pocos pueden decir.

Hay un caso  ( Miguel A. Gonzalez ) que imprimió en Nylon (durante poco tiempo) con el Hispania. Estuvo imprimiendo a 235ºC aunque su temperatura es de 260ºC, lo que demuestra la gran resistencia del hotend.

 Engranaje impreso con un Hispania

Conclusiones

Las conclusiones sobre esta versión serían:

– Pese a la nueva competencia de los full-metal, el JHead es un hotend probado y de fácil utilización y calibración, por lo que se recomienda para personas que no deseen complicarse mucho.

– El Hispania es calidad garantizada, ya que somos fabricantes.

– El Hispania puede con casi todos los plásticos del mercado.

 

Se ha aprovechado y se ha creado una página donde se subirá toda esta información a la wiki de Reprap:

http://reprap.org/wiki/J_Head_Hispania

El plástico Parte 1: Tipos

Tipos

Actualmente tenemos varios tipos de plásticos para imprimir (ABS, PLA, Nailon, TPE, PS, etc )y aumentando, debido a las mejoras en los hot-ends:

 

ABS           Disponible en Reclone3d Shop!

 

Temperatura de impresión: 235ºC

Temperatura de resistencia(temperatura a la que empieza a derretirse y perder propiedades): 102ºC

El Acrilonitrilo Butadieno Estireno o ABS es un plástico muy resistente al impacto (golpes). Se le denomina termoplástico amorfo. Es el más utilizado en impresoras 3d, comerciales o reprap. Se le llama plástico de ingeniería, debido a que es un plástico cuya elaboración y procesamiento es más complejo que los plásticos comunes. Se utiliza comúnmente en aplicaciones jugueteras (Bloques de LEGO y Airsoft), Oficina (En grapadoras, carpetas pesadas) o Electrónicas ( Como carcasas de televisores, radios, ordenadores, ratones, impresoras)

En ABS existen tres variedades: ABS estandar, ABS transparente y smartABS (ABS que disminuye el warp)

PLA               Disponible en Reclone3d Shop!

 

 

Printing Temp aprox: 185ºC

Temp resistance: 72ºC

EL poliácido láctico o PLA es un polímero constituido por moléculas de ácido láctico, con propiedades semejantes a la del Politereftalato de Etileno (PET) que se utiliza para hacer envases, pero además biodegradable. Se degrada fácilmente en agua y óxido de carbono. Es un termoplástico que se obtiene a partir de almidón de maíz. Muy interesante por su facilidad de extrusión para novatos. Su mayor defecto , su gran rigidez.

En PLA existen tres variedades: PLA estandar, PLA brillante en la oscuridad (fosforescente) y PLA soft (PLA mucho más flexible que el ABS)

Nailon            Disponible en Reclone3d Shop!

 

 

Printing Temp aprox: 245ºC  (CUIDADO!!! No válido para J-Head Hispania, próximamente Shiva Hot-end )

Temp resistance: 180ºC

El nailon (grafía en español del nombre comercial: nylon ) es un polímero artificial que pertenece al grupo de las poliamidas. Es un polímero cristalino ya que se le da un tiempo para que se organice y se enfríe lentamente, siendo por esto muy resistente. El nailon es soluble en fenol, cresol y ácido fórmico. Su punto de fusión es de 263 °C. se utiliza en la confección de medias, tejidos y telas de punto, también cerdas y sedales. El nailon moldeado se utiliza como material duro en la fabricación de diversos utensilios, como mangos de cepillos, peines, etc.

 

 

PS                      Disponible en Reclone3d Shop!

 

 

 

Printing Temp aprox: 220ºC

Temp resistance: 95ºC

El poliestireno (PS) es un polímero termoplástico que se obtiene de la polimerización del estireno. Existen cuatro tipos principales: el PS cristal, que es transparente, rígido y quebradizo; el poliestireno de alto impacto, resistente y opaco, el poliestireno expandido, muy ligero, y el poliestireno extrusionado, similar al expandido pero más denso e impermeable. Las aplicaciones principales del PS choque y el PS cristal son la fabricación de envases mediante extrusión-termoformado, y de objetos diversos mediante moldeo por inyección. Las formas expandida y extruida se emplean principalmente como aislantes térmicos en construcción y para formar coquillas de protección en los embalajes de objetos frágiles.El poliestireno es hoy el cuarto plástico más consumido, por detrás del polietileno, el polipropileno y el PVC.

 

TPE                        Disponible en Reclone3d Shop!

 

 

Printing Temp aprox: 210ºC

Temp resistance: ? ºC

Los elastómeros termoplásticos, también conocidos como TPE o cauchos termoplásticos, son una clase de copolímeros o mezcla física de polímeros (generalmente un plástico y un caucho) que dan lugar a materiales con las características termoplásticas y elastoméricas. Mientras que la mayoría de los elastómeros son termoestables, los termoplásticos son, en cambio, relativamente fáciles de utilizar en la fabricación, por ejemplo, en moldeo por inyección. Los elastómeros termoplásticos combinan las ventajas típicas de las gomas y de los materiales plásticos. La diferencia principal entre los elastómeros termoestables y los elastómeros termoplásticos es el grado de entrecruzamiento en sus estructuras. De hecho, el entrecruzamiento es un factor estructural crítico que contribuye a que el material adquiera altas propiedades elásticas. El entrecruzamiento en polímeros termoestables está formado por enlaces covalentes creados durante el proceso de la vulcanización. Sin embargo, el entrecruzamiento en elastómeros termoplásticos se forman a partir de dipolos débiles o de enlaces por puente de hidrógeno y ocurre solamente en una de las fases del material.

 

Bendlay                         Disponible en Reclone3d Shop!

 

Printing Temp aprox: 215 ° a 240 ° C

Temp resistance: 75ºC

BendLay (invento del ingeniero alemán Kai Parthy) es un filamento flexible, translúcido y duradero. La capacidad de flexión de BendLay lo hace ideal para la creación de “correas y cinturones”, mientras que su transparencia , cercano al de PMMA , es adecuado para “botellas de pared delgada” y “objetos de transmisión de luz”. Se puede imprimir a temperaturas entre 215 ° y 240 ° C, . Dos de las características más importantes del material son que no se vuelve blanco cuando se dobla, como es el caso de ABS transparente y PLA, y su absorción de agua es del 30% de la de ABS, lo que significa que las impresiones son menos propensas a deformarse.

Características:

Claro como el policarbonato
Si se imprime a alta velocidad, la mejor adhesión de la capa se puede obtener a 240 ° C
Estabilidad térmica como PLA (65 – 70 ° C)
BendLay es un ABS modificado.
La absorción de agua es sólo el 30% de la ABS
No blanqueo por estrés por flexión
Alta adhesión entre capas

PMMA          No disponible de momento : (   ¡Prueba el ABS transparente o BendLay!

 

Printing Temp aprox: ? ºC  (No valido para J-Head Hispania, próximamente Hotend full metal)

Temp resistance: ? ºC

Dentro de los plásticos de ingeniería podemos encontrarlo como polimetilmetacrilato, también conocido por sus siglas PMMA. Compite en cuanto a aplicaciones con otros plásticos como el policarbonato (PC) o el poliestireno (PS), pero el acrílico se destaca frente a otros plásticos transparentes en cuanto a resistencia a la intemperie, transparencia y resistencia al rayado. Algunas marcas comerciales: Plexiglás, Vitroflex, Lucite, Altuglas. Las aplicaciones del PMMA son múltiples, entre otras señalización, expositores, protecciones en maquinaria, mamparas separadoras decorativas y de protección, acuarios y piscinas, obras de arte, etc. Las ventajas de este material son muchas pero las que lo diferencian del vidrio son: bajo peso, mejor transparencia, inferior fragilidad. De los demás plásticos se diferencia especialmente por su mejor transparencia, su fácil moldeo y su posible reparación en caso de cualquier raya superficial. La posibilidad de obtener fibras continuas de gran longitud mediante un proceso de fabricación relativamente barato hacen junto con su elevada transparencia que sea un material muy empleado para la fabricación de fibra óptica. Últimamente encontramos muchos diseños, colores y acabados en las planchas que abren un mundo de posibilidades para su uso en arquitectura y decoración, sectores en los que cada vez se emplea más frecuentemente. El PMMA no es tóxico si está totalmente polimerizado. Su componente el MMA (monómero de metacrilato de metilo) sí lo es en fase líquida.

 

PC            No disponible de momento : (   ¡Prueba el ABS transparente o BendLay!

Printing Temp aprox: 275ºC  (No valido para J-Head Hispania, próximamente Hotend full metal)

Temp resistance: 125ºC

El policarbonato (PC) es un grupo de termoplásticos fácil de trabajar, moldear y termoformar, y son utilizados ampliamente en la manufactura moderna. El nombre “policarbonato” se basa en que se trata de polímeros que presentan grupos funcionales unidos por grupos carbonatoen una larga cadena molecular. El policarbonato empieza a ser muy común tanto en los hogares como en la industria o en la arquitectura por sus tres principales cualidades: gran resistencia a los impactos, a la temperatura (125°C), así como a su transparencia. El policarbonato viene siendo usado en una gran variedad de campos:

  • Alimenticia : bidones o garrafones para agua mineral.
  • Arquitectura : cubiertas y cerramientos verticales en naves industriales y pabellones. Especialmente usada su versión de policarbonato celular o paneles.
  • Agricultura : cubiertas de invernaderos, preferido por ser más resistente que el nylon y más barato que el vidrio.
  • Juguetes: juguetes de alta resistencia sobre todo para niños de corta edad.
  • Óptica: usado para crear lentes para todo tipo de gafas (Calidades especiales de alta calidad óptica).
  • Electrónica: se utilizan como materia prima para CD, DVD (para las gamas de calidades ópticas más altas se emplea PMMA) y algunos componentes de los ordenadores.
  • Seguridad: cristales antibalas y escudos anti-disturbios de la policía.
  • Maquinaria: ventanas y protecciones industriales en todo tipo de maquinaria.
  • Automoción: piezas en vehículos y ventanas irrompibles y antirallado en coches de policía (calidad Saphir)
  • Moldes de Pastelería: utilizados para la elaboración de bombones y figuras de chocolate. Se necesita una calidad especial apta para contacto alimentario. Normalmente se suele emplear PETG para esta aplicación.

 

PVA        No disponible de momento : (   ¡Prueba con el PLA!

Printing Temp aprox: ?ºC

Temp resistance: ?ºC

El acetato de polivinilo o PVA más conocido como “cola o adhesivo vinilico” es un polímero, obtenido mediante la polimerización del acetato de vinilo, descubierto por el químico Fritz Klatte en 1912. Este filamento se usa sobre todo en máquinas con doble extrusor como material de soporte para la construcción de piezas complejas. El PVA, al ser hidrosoluble, se elimina muy fácilmente en un baño de agua caliente, dejando tan sólo el material de pieza, que puede ser ABS, PLA, Nylon…  Se usa como base de plástico neutro para la goma de mascar ya que es un sustituto barato de la savia gomosa natural del árbol Manilkara zapota. Es el miembro de la familia de ésteres de vinilo más fácilmente obtenible y de más amplio uso. Es un líquido inflamable, usado generalmente para adhesivos de encuadernación, bolsas de papel, cartones para leche, sobres, cintas engomadas, calcomanías, etc.

LayBrick y LayWood       Disponible en Reclone3d Shop!

 

 

 

LayBrick y WoodLay (inventos del ingeniero alemán Kai Parthy).

El filamento Laybrick puede crear a desde superficies lisas a efecto de superficies muy rugosa. Cuando la temperatura llega a 195 ° C queda un efecto a piedra arenisca bastante realista.

Especificaciones:

Ideal para jumbo-impresoras
los objetos son capaces de tinta, grind-able
La cama caliente no es necesaria
Contiene rellenos minerales naturales (tiza molida súper fina) y      inofensiva copoliésteres
Temp impresión: 165 ° C a 190 ° C para obtener temperaturas suaves y altas (210 ° C) se imprimirá superficies más ásperas, requiere estar con  ventilador
3,0 mm / 1,75 mm disponible

Este filamento de madera LAYWOOD es un polímero compuesto – el filamento contiene madera reciclada y polímeros vinculantes inofensivos. El material tiene durabilidad térmica similar a la PLA y puede ser impreso entre 175 ° C y 250 ° C. “Después de la impresión que se ve como la madera y huele a madera.” Dependiendo de la temperatura incluso se puede imprimir objetos de madera . A 180 ° C, las impresiones tienen un color claro, a 245 ° C se vuelve más oscuro. Después, los objetos impresos se pueden cortar, triturados o pintarlos.

Características:

Superficie áspera o lisa posible durante una impresión
Puede imprimir anillos de los árboles
Sin cama caliente necesaria
Temperatura del extrusor recomendada 185 ° C (brillante) a 230 ° C (apariencia de color oscuro)
El filamento contiene madera reciclada 40%)

 

 Fuentes: Wikipedia, www.3ders.org y otras diversas


PRÓXIMA ENTREGA: Las diferentes marcas (fabricantes) de plástico