Você pode também fabricar o resistor, enrolando fio de níquel cromo em torno do bico devidamente isolado eletricamente com mica ou tecido fino de fibra de vidro. Isole por fora com fibra de vidro e fita resistente ao calor. 

Vendo sua dedicação, acabei me empolgando. Agora é hora de realizar um sonho antigo. Minha 1ª primeira dúvida é: Qual eletrônica montar? Estou pensando em comprar Iduino+Ramps 1.4 + drivers , mas ainda estou na dúvida. Tenho medo de levar um pau para configurar, uma vez que , não tenho a mínima idéia de como configurar. Outra opção é a placa brasileira Gen 7 do pessoal do grupo. Bem mais mastigado. Oh dúvida cruel.... kkk

Primeira lição: o bloco não pode ser grande, se não dissipa muito calor. Meu hotend chegou a 150 graus em meia hora e estabilizou.

Se você isolar o bloco (material isolante térmico - lã de vidro, silicato de cálcio, ...) a temperatura deve aumentar, pois a dissipação para o ambiente deve diminuir.

Para ser mais objetivo e ter resultados conclusivos, teste usando uma fonte de CC e injete uma tensão variável (V) e meça a corrente (I), para determinar a potência (VxI) e meça a temperatura correspondente. Mesmo que o seu circuito seja chaveado, o que interessa é a potência elétrica aplicada ao resistor. O seu circuito (que aciona o resistor) poderia ser um fator limitante para a potência injetada no resistor, esse teste (Watts x Temp.) poderá ajudar nessa avaliação.

Conversando com um amigo meu hoje decidí passar para o método antigo, fio de níquel chromo enrolado sobre a ponta. Vou usar uma fita de ptfe para isolar eletricamente o fio do bico. Aceito sugestões para o revestimento externo. O isolador de barramento que eu pretendo usar como barreira térmica parece q vai servir mas como a temperatura não passou de 150 graus vou ter q fazer mais experimentos.

Como a temperatura de operação do ABS deve ser em torno de 250 a 260ºC, certo?

Assim, a temperatura junto ao fio de níquel-cromo deve alcançar fácil os 280 a 300ºC. O ptfe suporta até 280ºC, eu não usaria fita de ptfe, mas uma manta fina de fibra de vidro (dessas usadas em aeromodelismo ou em pranchas de surf - mais grosas). A fita de Kapton seria uma opção, é melhor que a fita de ptfe, mas suporta até 280ºC.

Bom como eu disse segue as fotos da tentativa de hotend. Realmente se eu isolar termicamemte o bloco vou conseguir uma temperantura maior vou fazer isso nesta semana.
Como gosto de fuçar na net achei bem interessante um sistema de hotend onde a barreira térmica usada é um tubo de inox no lugar do ptfe, uma vez que este ultimo com o tempo se deforma pela pressão exercida pelo extrusor e adeus hotend (foto em anexo).
Neste link existe um comparativo de todos os tipos de hotend: http://blog.reclone3d.com/2013/01/comparativa-de-hotends/

Neste outro link existe um tutorial de como construir um homemade: http://www.reprap.org/wiki/North90%27s_hot-end_V2

Alguma versões utilizam um cooler pra refrigerar a parte superior do hotend, onde entra o filamento: http://forums.reprap.org/read.php?1,145069,145133

Neste link tem uma boa discussão sobre este tópico: http://umforum.ultimaker.com/index.php?/topic/2212-new-all-metal-hot-end-modification/

Se der tempo esta semana e vou desmontar o que fiz e aproveitar o cobre pra fazer um menor com resistor menor (vou pra são josé dos campos esta semana e aproveito pra comprar) pretendo usar um pedaço de parafuso de inox furado no centro para fazer a barreira térmica e provavelmente adicionar algum dissipador no corpo de inox. Preciso achar pra comprar um pedacinho de mangueira de teflon para ser colocada internamente ao parafuso de inox, esta tem a função de diminuir o atrito do filamento.

A propósito o material inserido no lugar do bico é um"eixo" de uma torneira velha.

Boa noite Gilli, obrigado por participar.

Não, o ptfe não é usado por dentro só para diminuir o atrito do filamento. Alguns hotends não estão usando mais o ptfe interno mas tem ser bem polido o inox internamente para evitar de travar o filamento. Veja este link que explica a barreira térmica com o inox: http://www.reprap.org/wiki/North90%27s_hot-end

abraço

Se me permitem dar algums pitacos:

Estava vendo esse link que foi postado: http://blog.reclone3d.com/2013/01/comparativa-de-hotends/



Recomendaria fazer tudo do mesmo material, de preferencia cobre, pois o alumínio tem um coeficiente de dilatação de 2,4 e o cobre 1,7. Quando o conjunto esquentar o alumínio vai dilatar mais e o buraco aumentar, assim tendo menos contato metal-metal o que faz a transferência térmica cair exponencialmente.

Da pra ver que tem um parafuso na lateral prendendo, ou seja o buraco tem folga, o melhor seria prensar um dentro do outro pra ter uma transferência bacana, (O contato entre superfícies influencia muito mais do que se imagina)

 Recomendo também usar pasta térmica entre as junções das peças que devem trocar calor. (O que minimiza, mas não corrige completamente as folgas)


Materiais cerâmicos geralmente são bons isolantes térmicos. Pegue terra vermelha, peneire bem fininho com uma meia-calça e misture com água, bote na forminha da peça e leve ao fogo (do mesmo modo que se cura tijolos)

Boa noite pessoal.


Primeiro tem um link do grupo de estudos RepRapBR muito bom se puderem dar uma lida:

http://reprapbr-ge.blogspot.com.br/2012/02/bico-do-extruder-gen4.html

Resolvi fazer um resumo sobre o que cheguei a conclusão até o momento sobre o Hotend.

O que se pretende é contruir um Hotend para extrusão de filamento de ABS ou PLA de 3mm de espessura que:

1- chegue a temperatura de 250ºC na ponta.
2- que tenha isolamento térmico próximo ao bico para aproveitamento quase que o total da energia.
3- tenha o menor atrito possível no interior para que o filamento de ABS ou PLA não trave ao se dilatar com a temperatura
4- tenha a menor transferência de calor possível entre a ponta (etremidade inferior) e a parte superiror
5- tenha vedação suficiente entre as partes para que não haja vazamento na extrusão.

Ítem 1:

Para se atingir a teperatura de 250º na ponta a maneira mais utilizada comercialmente é um bloco de alumínio (aproximadamente 2cmx2,5cm) onde é

inserido um resistor de 6R8x5W e alimentado com 12v via controadora e que usa um termistor como sensor.

Ítem 2:

O isolamento térmico que vejo por aí consiste em envolver a ponta com fita Kapton, fica meio gambiarra. Queria algo mais "bonitinho" tipo o da foto em anexo. Existe a

solução de envolver o bloco com porcelana caseira que parece interessante ela só não pode explodir com os 250ºC.

Ítem 3:

Se houver atrito na parede interna do hotend quando o filamento de 3mm de ABS (ou PLA) entrar, ele se expande na parte superior que não esta

aquecida o suficiente para fundí-lo e trava. Normalmente o furo por onde passa o ABS é feito com 3,5mm prevendo esta expansão e sendo encamisado

com um tubo de ptfe. Gostaria de contruir o hotend sem esse tubo mas o pessoal por aí sofre um pouco com isso.

Ítem 4:

A barreira térmica que pretendo usar será de Inox.
Muitos usam como isolador térmico um tubo de PTFE mas ele se deforma com o tempo.
Na tabela anexada vemos que condutividade térmica do ptfe é 100 vezes menor que a do inox e portanto teriamos que ter uma seção transversal do inox 100 vezes menor do que a utilizada nos hotends com ptfe.

Pra quem gosta vamos aos cálculos:
Lei de Fourier
 
W = [A((k(t2-t1))/L)]/100

onde:

A= seção transversal em mm2
k=condutividade térmica do material
t2: temperatura maior muma das extremidades
t1: temperatura menor na outra extremidade
L: comprimento do material em mm

obs: a divisão por 100 é por minha conta pra ficar tudo em mm.

Normalmente os isoladores com ptfe possuem  diâmetro de 18mm, comprimento de 40mm e furo central de 3,2mm.Sendo assim, a área útil da seção transversal do ptfe é 246mm2. A diferença de temperatura entre o bico e a parte superior conforme alguns gráficos que ví é de 200º (250º na ponta e 50º no início do hotend).

Usando a formula acima dará 3,07W

Se usarmos um tubo de inox com 40mm de comprimento com 6mm de espessura e furo central de 3,5mm a secção será de 18,65mm2.
Aplicando novamente a Lei de Fourier teremos: 16,78W

Conclusão ou aumentamos o comprimento do tubo de inox ou teremos que dissipar estes Watts a mais usando um dissipador no tubo de inox.

Isso tudo acima não fui eu que pensei não. Copiei tudo da internet 

Lei de Fourier
 
W = [A((k(t2-t1))/L)]

onde:

A= seção transversal em mm2
k=condutividade térmica do material (^oC/Watt.mm)
t2: temperatura maior muma das extremidades
t1: temperatura menor na outra extremidade
L: comprimento do isolador em mm

Normalmente os isoladores com ptfe possuem  diâmetro de 18mm, comprimento de 40mm e furo central de 3,2mm.Sendo assim, a área útil da seção transversal do ptfe é 246mm2. A diferença de temperatura entre o bico e a parte superior conforme alguns gráficos que ví é de 200º (250º na ponta e 50º no início do hotend).

Usando a formula acima dará 3,07W

Se usarmos um tubo de inox com 40mm de comprimento com 6mm de espessura e furo central de 3,5mm a secção será de 18,65mm2.
Aplicando novamente a Lei de Fourier teremos: 16,78W

Conclusão ou aumentamos o comprimento do tubo de inox ou teremos que dissipar estes Watts a mais usando um dissipador no tubo de inox.

A vantagem do aço inox nessa aplicação, em relação a outros metais mais comuns, é sua menor condutividade térmica e o fato de ser imune à corrosão térmica. Além da rigidez e não dilatar tanto como o ptfe.

A seção média de condução de calor (A na equação de Fourrier) pode ser reduzida se o tubo de aço tiver vários furos ao longo de sua parede, com isso, a resistência térmica aumenta e a potência necessária para aquecer o bico se reduzirá. Eu não usaria um dissipador de calor, é contraproducente, pois vai dissipar mais calor esfriando o bico e você terá que usar mais potência, o melhor é aumentar a resistência térmica (tubo furado). Por exemplo, se a seção média se reduzir à 3/4 (redução de 90 graus na seção metálica - 3/4 é metal e 1/4 é ar), a potência se reduz proporcionalmente, a redução pode ser até maior, o problema de muitos furos é a perda da rigidez e da resistência mecânica (teria que testar). O tubo apesar de furado ainda possui a rigidez mecânica necessária.