Mosquito™ Hotend Anleitung

Wie Du das Mosquito™ Hotend erfolgreich montierst

Mit meiner Mosquito™ Hotend Anleitung zeige ich Dir, welche Komponenten verbaut werden. Ich zeige Dir, wie Du das Hotend einbaust und wie Du es im Wartungsfall zerlegst und zusammensetzt. Außerdem gebe ich Dir Tipps, worauf Du achten solltest. Mit den Hotends von Slice Engineering aus den USA triffst Du genau die richtige Wahl, wenn es Dir um hohe Leistungsfähigkeit und kleinen Formfaktor geht. Bevor ich Dir die Anleitung präsentiere, möchte ich nachfolgend noch kurz die Vorteile des Hotends beschreiben.

Leistungsvorteile Mosquito™ Hotend

Schneller Düsenwechsel

Mit dem Slice Engineering™ Mosquito™ Vollmetall-Hotend lassen sich die Düsen in 10 Sekunden problemlos austauschen. Das zum Patent angemeldete Design von Mosquito™ widersteht dem Drehmoment beim Düsenwechsel. Dadurch musst Du den Heatblock nicht mehr mit einem Schraubenschlüssel halten. So hast Du die zweite Hand frei und vermeidest eine mögliche Beschädigung der Drähte des Temperatursensors und Heaters. Zugleich kann das Vorheizen des Hotends entfallen, und damit das Risiko, sich zu verbrennen.

Überragende Leistung

Die verbaute Heatbreak aus Kupferlegierung des Mosquito™ bietet eine überragende Leistung bei gleichzeitig verringerter Wandstärke. Mit weniger als 20 % Wandstärke der üblichen monolithischen Heatbreaks aus Vollmetall gelingt es daher trotz des dünneren Metalls, den unerwünschten Wärmefluss von der Schmelzzone entlang des Filamentweges nach oben zu minimieren. Dennoch ist Mosquito™ nach wie vor das robusteste verfügbare Hotend, da seine Heatbreak nicht als Stützelement dient, wie es bei anderen Hotends der Fall ist.

Effizienter Heizblock

Der Heizblock des Mosquito™ wiederum ist eine mehrteilige Bimetallkonstruktion. Im Kern - und damit genau dort, wo viel Hitze benötigt wird - besteht der Heizblock aus einer Kupferlegierung mit einer Wärmeleitfähigkeit von 320 W/mK. An seiner Außenseite hingegen, wo eigentlich keine größere Wärmeabstrahlung erforderlich und gewünscht ist, besteht er aus einer Edelstahllegierung mit einer Wärmeleitfähigkeit von 15 W/mK.

Dieses innovative Hotend wurde entwickelt, um im FDM 3D-Druck bei hohen Temperaturen und hoher Geschwindigkeit zu drucken. Mosquito™ ist für den Betrieb bis zu 450 °C ausgelegt. Das bedeutet, es können alle druckbaren Thermoplaste, einschließlich PEEK, Ultem (PEI), ASA, Nylon und viele weitere, gedruckt werden. Damit das auch bei deinem 3D-Drucker klappt, musst Du es zunächst installieren. Die nachfolgende allgemeine Anleitung hilft Dir, die richtigen Schritte in der richtigen Reihenfolge einzuhalten. Wenn Du noch kein Mosquito™ Hotend hast, findest Du es hier:

Nun aber weiter zur Mosquito™ Hotend Anleitung, denn darum geht es hier ja in erster Linie.

Mosquito™ Hotend Anleitung zur Montage

Ich stelle vor, das Mosquito Hotend von Slice Engineering:

Es gibt also zwei Varianten des Hotends, die sich jedoch nur bei der verwendeten Heatbreak unterscheiden. Darüber hinaus besitzt das Magnum Hotend noch einen zusätzlichen Wärmeisolator.

Einen passenden Adapter finden

Da dein 3D-Drucker nicht mit dem Mosquito Hotend ausgeliefert wurde, benötigst Du einen passenden Adapter zur Aufnahme des Hotends. Für viele populäre Drucker sind bereits Daten zum selbst drucken verfügbar. Mosquito™ Adapter für verschiedene Drucker werden von Slice Engineering™, anderen 3D-Druckunternehmen und der enthusiastischen 3D-Druckergemeinschaft entwickelt. So findest Du eine wachsende Auswahl an Dateien auf der Website von Slice Engineering, für Adapter zur Anwendung bei besonders hohen Temperaturen gibt es auch Metalladapter. Darüber hinaus kannst Du das Mosquito Hotend auf den BMG-M Extruder von Bondtech montieren. Dieser Extruder auf Basis des beliebten BMG Extruders wurde speziell für das Mosquito Hotend angepasst.

Adapteranschluss am Hotend

An der Oberseite des schwarzen Aluminiumkühlkörpers des Mosquito™ Hotends findest Du jeweils ein Paar M 2,5 x 0,45 Gewindebohrungen und ein Paar M 2,5 Senkloch-Durchgangsbohrungen. Die Bohrungen an der Oberseite verwendest Du zur Montage an einem Adapter oder Extruder. An der Unterseite findest Du ein Paar M 2,5 x 0,45 Gewindebohrungen.  Jedes dieser drei Bohrungspaare kannst Du zur Befestigung an deinem 3D-Drucker verwenden.  Für die M 2,5 Durchgangslöcher kannst Du M 2,5 x 0,45 Zylinderschrauben mit Innensechskant verwenden. Falls Du das Mosquito™ an einem Kunststoffteil befestigst, kannst Du selbstschneidende Kunststoffschrauben verwenden.

Der Kühlkörper des Mosquito™ verfügt an der Oberseite über einen Zugang für PTFE-Schläuche mit einem Außendurchmesser von 4 mm. Deshalb ist der Durchmesser der Bohrung 4,1 mm und 1 mm Tief, in die Du den Schlauch einsetzen kannst. Dabei solltest Du darauf achten, das Loch des Schlauches genau auf das Loch der Heatbreak auszurichten. Slice Engineering™ empfiehlt den Capricorn XS Schlauch, da sein Innendurchmesser nur 1,9 mm misst. Dadurch verhinderst Du, dass übergroßes Filament in die Heatbreak gelangt und dort hängen bleibt.

Verwendung der Bornitrid-Paste

Slice Engineering™ empfiehlt und vertreibt Bornitrid-Paste für die Verwendung des Hotends, Du kannst auch jede Bornitrid-Paste einer anderen Marke verwenden. Das solltest Du deshalb tun, da das Hotend dann auch bei den hohen Temperaturen funktioniert, für die es ausgelegt ist.  Bornitrid wird seit Jahrzehnten als Wärmeübertragungs- und Trennschicht für industrielle Heizpatronen verwendet.  Mit ihrer Verwendung verbesserst Du die Wärmeübertragung:

• Von der Heizpatrone zum Heizblock, um die Lebensdauer der Heizpatrone zu verlängern
• Vom Heizblock zum Temperatursensor, um die Reaktionszeit zu verkürzen und die Genauigkeit der Temperaturmessungen zu verbessern
• Vom Heizblock bis zur Heatbreak zur Verbesserung der Leistung bei hohen Durchflussraten beim Drucken mit Düsen mit großem Durchmesser
• Zur Verbesserung der Abdichtung zwischen Düse und Heatbreak

Bornitrid-Paste kannst Du im allgemeinen in Baugruppen, die bei Temperaturen bis 1000 °C betrieben werden, als elektrisch isolierende Wärmeübertragungs- und Anti-Haft-Masse verwenden.

Die Paste ist jedoch wässrig, daher muss der Wasseranteil verdampfen, bevor die Verbindung zu einem elektrischen Isolator wird. Solange die Paste feucht ist, beeinträchtigt sie die Messungen deines Temperatursensors. Das liegt daran, dass die Zuleitungsdrähte des Sensors mit der feuchten Paste benetzt sind.  Sobald die Paste vollständig getrocknet ist, erhältst Du wieder normale Messwerte. Am besten lässt Du die Paste entweder über Nacht trocknen. Falls es schnell gehen muss, kannst Du den Heater in mehreren kurzen Zyklen auf eine Temperatur unter 100 °C aufheizen.

Beachte bitte: Vermeide es, zum Trocknen der Paste eine Temperatur von über 100 °C einzustellen. Dadurch würde der Wasseranteil zu sieden beginnen und die Paste mit dem Dampf verflüchtigen.

Installation des Temperatursensors

Slice Engineering hat einen geeignet Thermistor auf den Markt gebracht, den Du mit deinem Hotend verwenden solltest. Mosquito™ funktioniert aber auch mit allen in 3D-Druckern üblichen Temperatursensortypen.

Patronensensoren mit 3 mm Durchmesser wie die von Slice Engineering™

1. Entferne eine der beiden Halteschrauben (M3-Linsenkopfschraube) vom Heizblock.
2. Trage mit dem mitgelieferten Applikator-Tupfer der Bornitrid-Paste etwas Paste in den Sensorschacht des Heizblocks und auf die Oberfläche der Patrone auf.
3. Führe den Sensor in den Sensorschacht ein.
4. Setze die zuvor entfernte Halteschraube wieder ein.
5. Wische die überschüssige Bornitridpaste mit einem Wattestäbchen ab und lasse sie dann wie im vorigen Abschnitt beschrieben trocknen.

Sensoren mit Gewindebolzen mit M3-Gewinde

1. Entferne eine der beiden Halteschrauben aus dem Heizblock.
2. Trage etwas Bornitrid-Paste auf das Gewinde und die Schulter des Sensors auf.
3. Installiere den Sensor in die Gewindebohrung, die zuvor mit der Halteschraube belegt war.
4. Wische die überschüssige Bornitridpaste mit einem Wattestäbchen ab und lasse sie trocknen (siehe Abschnitt Verwendung der Bornitrid-Paste).

Glasperlensensoren

Für genaue Temperaturmessungen mit Glasperlensensoren musst Du die Glasperle "eingießen". Hierzu füllst Du den Raum zwischen der Glasperle und der Wand der Sensorbohrung mit Bornitrid-Paste aus.

1. Fülle den Sensorschacht mit Paste und führe die Glasperle tief in die nasse Paste ein.
2. Verankere die Sensorleitungen mit dem mitgelieferten Panduit-Kabelbinder zur Kabelsteuerung und Zugentlastung am Kühlkörper von Mosquito™. 
3. Wische die überschüssige Bornitridpaste mit einem Wattestäbchen oder Schwamm ab und lasse sie vollständigen trocknen, wie im vorigen Abschnitt beschrieben.

Installation der Heizkartusche

Ebenfalls von Slice Engineering ist ein Hochtemperaturheizer mit einer Leistung von 50 Watt erhältlich. Es funktioniert aber prinzipiell jeder Patronenheizkörper. Achte nur darauf, dass dieser einen Außendurchmesser von 6 mm und eine Patronenlänge von weniger als 22,5 mm hat.

Beachte bitte:  Eine Heizpatrone minderer Qualität kann einen erheblich überdimensionierten (außerhalb der Spezifikation) Außendurchmesser haben und nicht in Mosquito™ passen.  Wenn sich der Heizer leicht einsetzen lässt, kannst Du ihn verwenden, andernfalls ersetze ihn durch einen passenden. Drücke eine Heizpatronenkartusche mit Übergröße keinesfalls mit Gewalt in den Steckplatz der Heizkartusche in Mosquito™.

1. Entferne eine der beiden Halteschrauben aus dem Heizblock.
2. Trage die Bornitrid-Paste mit dem mitgelieferten Applikator-Tupfer in den Heizpatronenschacht des Heizblocks und auf die Oberfläche der Patrone auf.
3. Führe das Heizelement in den Schacht ein.
4. Setze die entfernte Halteschraube wieder ein.
5. Wische die überschüssige Bornitrid-Paste mit einem Wattestäbchen ab und lasse sie wie im Abschnitt zuvor beschrieben trocknen.

OPTIONAL: Installation des Lüfters

Das Mosquito™ Hotend benötigt deutlich weniger Kühlung als ein herkömmliches Hotend, sodass fast jeder Kühlventilator genügend Luftstrom zur Kühlung der Heat Break liefert. Bei der Installation des Mosquito™ als Nachrüstung kannst Du das vorhandene Kühlgebläse des 3D-Druckers im allgemeinen weiter verwenden.

Falls Du das Mosquito™ Hotend auf einem neu aufzubauenden oder nagelneuen Drucker installierst, kannst Du den Mosquito™ Lüfter verwenden. Slice Engineering bietet einen winzigen, aber überraschend leistungsstarken Lüfter in 12 oder 24 V für das Mosquito™ Hotend an. Ein hoher Durchfluss, wie bei diesem Lüfter bedeutet im allgemeinen mehr Lärm. Das Mosquito™ benötigt eigentlich nicht viel Luftstrom. Möchtest Du es aber für Hochtemperaturdrucke in einem warmen/beheizten Gehäuse verwenden, kann ein leistungsstarker Lüfter nützlich sein.

Für den täglichen Gebrauch wirst Du es vielleicht wie die meisten Nutzer vorziehen, den Ventilator im Slicer leiser zu stellen. Eine Drehzahl von 70 % ist dabei ein guter Ausgangspunkt. Du kannst die Drehzahl deines Lüfters jederzeit verringern, aber nicht über 100 % hinaus erhöhen. Mit einem schnelleren Lüfter stehen Dir somit mehr Optionen für verschiedene Anwendungen zur Verfügung. Der Lüfter wird mit einem Paar M 2,5 Schrauben geliefert, um ihn am Kühlkörper des Mosquito™ zu befestigen.

Installation der Düse

Passend zum Hotend bietet Slice Engineering hochwertige Düsen aus Werkzeugstahl an. Die Vanadiumcarbid-Düsen halten auch abrasiven Materialien stand. Wenn das Gewinde der Düse und des Heizblocks frei von thermoplastischen Rückständen ist, kannst Du sie sofort einsetzen. Bei Verschmutzungen mit Kunststoff ist ein "Vorheizen" des Mosquito™ zum Düsenwechsel erforderlich. Grundsätzlich gilt: Bei korrektem Festziehen und der Verwendung von hochwertigen Düsen bleiben die Gewinde sauber. Du kannst die Abdichtung und damit die Wärmeleistung verbessern, indem Du auch hier Bornitrid-Paste verwendest. Trage hierfür auf den Gewinden und Dichtflächen von Düse und Heat Break etwas Paste auf und lasse sie eintrocknen. Optional kannst Du Deine Düsen außerdem mit dem Plastic Repellent behandeln. Dadurch sammelt sich weniger Filament an der Düse, wodurch diese länger sauber bleibt.

Zusätzlich empfiehlt Slice Engineering™ die Verwendung des Drehmomentschlüssels mit 1,5 Nm zum Anziehen der Düsen, um Kunststoffleckagen zu verhindern. Beachte bitte:  Nicht alle Düsen sind so hergestellt, dass sie einem Drehmoment von 1,5 Nm standhalten. Düsen minderer Qualität können unter diesen Belastungen reißen. Verwende den Drehmomentschlüssel nicht bei Düsen minderer Qualität.

Bereitstellung von Zugentlastung und Kabelmanagement

Verwende zur Fixierung deiner Kabel am besten den mitgelieferten Panduit® -Kabelbinder. Mit ihm kannst Du die Heizpatrone, den Temperatursensor und die Lüfterkabel aufnehmen und fixieren. So sind alle Kabel sicher und platzsparend verwahrt.

Wie Du in meiner Mosquito™ Hotend Anleitung gesehen hast, ist es nicht weiter kompliziert, dieses herausragende Hotend anzuschließen. Entscheidend ist ein gut gemachter Adapter für deinen 3D-Drucker. Diesen Adapter kannst Du dank des Designs dieses Hotends für viele Anwendungen sogar aus PLA drucken. Nur bei einem geschlossenen und stark erhitzten Bauraum solltest Du hitzeresistentere Materialien drucken.

Ich hoffe, Dir hat meine Mosquito™ Hotend Anleitung bisher gefallen. Weiter geht es im zweiten Teil mit der Montage und Demontage des Mosquito™ Hotends.

Fragen und Antworten zum Mosquito Hotend