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What is a prototype?

A prototype is a preliminary model of something. Projects that offer physical products need to show backers documentation of a working prototype. This gallery features photos, videos, and other visual documentation that will give backers a sense of what’s been accomplished so far and what’s left to do. Though the development process can vary for each project, these are the stages we typically see:

Proof of Concept

Explorations that test ideas and functionality.

Functional Prototype

Demonstrates the functionality of the final product, but looks different.

Appearance Prototype

Looks like the final product, but is not functional.

Design Prototype

Appearance and function match the final product, but is made with different manufacturing methods.

Production Prototype

Appearance, function, and manufacturing methods match the final product.

551f8e0da139c5e674971f72e675768b original

Prototype Gallery

These photos and videos provide a detailed look at this project’s development.

About this project

Quick Overview / présentation rapide:

It is an extruder for filament 1.75mm, which can extrude up to a speed of 60mm / s. It is in aluminum and compatible with any 3D printer. The filament drive system is specially designed to avoid clogging as a Mk7 gear.

C’est un extrudeur pour filament 1.75mm, pouvant extruder jusqu'à une vitesse de 60mm/s. Il est entièrement en aluminium et compatible avec n’importe quelle imprimante 3D. Le système d’entrainement du filament est spécialement étudié pour ne pas s'encrasser comme le ferait un galet Mk7.

Extruder / Extrudeur
Extruder / Extrudeur

Optionally a waterblock can be attached to the side of the engine to remove the heat released by the engine. The driving force of the motor is thus maintained throughout the printing process.

This aluminum waterblock 40mmx40mmx12mm does not come with the kits. It is available on our website : www.i3dinno.com.

En option un radiateur à eau peut être fixé sur le côté du moteur afin d'évacuer la chaleur dégagée par celui-ci. La force d'entrainement du moteur est donc maintenue tout au long du processus d'impression.

Ce radiateur 40mmx40mmx12mm aluminium n'est pas livré avec les kits. Il est disponible sur notre site web www.i3dinno.com.

Waterblock/ Refroidissement moteur
Waterblock/ Refroidissement moteur

The 30mm print head has a 30mm long heating cartridge of 200W/110V-220V, allowing to reach a plastic flow of 120g/hour at temperature of 480 °C. The 50mm print head has a 50mm long 200W/110V-220V heating cartridge, allowing a plastic flow rate of 240g/hour at temperature of 480 °C.

La tête 30mm a une cartouche chauffante de 30mm de long de 200W/110V-220V, permettant d'atteindre un débit de plastique de 120g/heure à des températures de 480°C. La tête 50mm a une cartouche chauffante de 50mm de long de 200W/110V-220V, permettant d'atteindre un débit de plastique de 240g/heure à des températures de 480°C.

Extrusion at 120 g / hour:

Extrusion à 120 g/heure :

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Extrusion at 240 g / hour:

Extrusion à 240 g/heure :

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Print head 30mm / Tête 30mm
Print head 30mm / Tête 30mm

 

Print head 50mm / Tête 50mm
Print head 50mm / Tête 50mm

The print head can be mounted directly on the extruder or in Bowden mode. It is compatible for mounting on all types of extruders with this standard collar (D. out 16mm, D. in 12mm, decolletage of 4.5mm).

La tête peut être montée en directe sur l'extrudeur ou en Bowden. Elle est compatible pour un montage sur tous types d'extrudeurs avec ça collerette standard (D. extérieur 16mm D. intérieur 12mm et décolletage sur 4.5mm).

Fadtening system / système de fixation
Fadtening system / système de fixation

 

Bowden mounting type / Montage Bowden
Bowden mounting type / Montage Bowden

 

Direct mounting type / Montage directe
Direct mounting type / Montage directe

The stainless steel nozzle is in one piece between the radiator and the 0.5mm outlet to avoid any plastic leakage problems. It can easily be disassembled with a simple needle screw at the bottom of the head. A specific stainless steel washer is mounted on the nozzle to protect the print head from extruded plastic.

La buse inox est d'une seule pièce entre le radiateur et la sortie 0.5mm afin d'éviter tous problèmes de fuite de plastique. Elle se démonte facilement par une simple vis pointeau en bas de tête. Une rondelle inox est montée sur la buse afin de protéger la tête d'impression, du plastique extrudé

Stainless steel nozzle
Stainless steel nozzle

They have been developed for extreme operating conditions: enclosure heated up to 200 °c. Under these conditions, air cooling is no longer possible. They are therefore cooled by a water radiator. It increases overall efficiency of the system. Thus, all plastics (PLA, ABS, Nylon, PC, PEEK, ULTEM, ...) can be used. There is no longer any risk of clogs in the transition zone.

Elles ont été développé pour des conditions extrêmes de fonctionnement : enceinte chauffée jusqu'à 200°c. Dans ces conditions le refroidissement par air n'est plus possible. Elles sont donc refroidis par un radiateur à eau. Il apporte une efficacité inégalée au fonctionnement globale. Ainsi, tous les plastiques (PLA, ABS, Nylon, PC, PEEK, ULTEM,...) peuvent être utilisés. Il n'y a plus de risque de bouchons dans la zone de transition.

Radiator / Radiateur
Radiator / Radiateur

The print heads are equipped with a PT1000 temperature sensor operating up to 500 ° C. The probe is encapsulated in a tube of 4mm diameter ensuring a long life and good reliability.

Les têtes sont équipées d'une sonde de température PT1000 fonctionnant jusqu'à 500°C. La sonde est encapsulée dans un tube de 4mm de diamètre lui assurant une bonne longévité et bonne fiabilité.

PT1000 temperature sensor / Sonde de température PT1000
PT1000 temperature sensor / Sonde de température PT1000

Origin of the idea / Origine de l’idée:

Our first home extruder was designed to surpass in speed and reliability the performance of existing systems using the following gear:

Notre premier extrudeur maison a été conçu pour surpasser en vitesse et fiabilité les performances des systèmes existants utilisant le galet suivant:

MK7/8 drive gear / Galet MK7/8
MK7/8 drive gear / Galet MK7/8

We have rethought the filament drive gear and tested many types. After many tests, we determined the best solution, so that they could not get clogged.

Nous avons repensé les galets d’entrainement de filament et testé de nombreux types. Après de nombreux essais, nous avons déterminé la meilleur solution, pour qu’ils ne puissent s’encrasser.

I3D drive gear / Galet I3D
I3D drive gear / Galet I3D

The main advantages are / Ces principaux avantages sont :

  • Extremely resistant and non-deformable structure.
  • Extruder resistant to 90 ° C for use in a heated enclosure.
  • Suitable for Bowden type mounting.
  • An enormous thrust force of the filament at low and high speed with its double attachment surface on the filament.
  • Easy placement of the filament.
  • Drive system without fouling.
  • Easy and quick cleaning.
  • Very fast replacement of each stainless steel nozzle
  • Structure extrêmement résistante et indéformable.
  • Extrudeur résistant à 90°C pour une utilisation dans une enceinte chauffée.
  • Adapté au montage type Bowden.
  • Énorme force de poussée du filament à basse comme à haute vitesse grâce à sa double surface d’accroche sur le filament.
  • Mise en place facile du filament.
  • Système d’entrainement sans encrassement.
  • Nettoyage, démontage facile et rapide.
  • Remplacement très rapide de chaque buse inox

Description :

In combination with a 30mm extrusion head, the flow rate is 120g / hour (32mm3 / s), while with the extrusion head 50mm the flow rate is 240g / hour (64mm3 / s).

A print speed of 300mm / s is achievable with the extruder and head assembly.

Associé à une tête d'extrusion 30mm, le débit est de 120g/heure (32mm3/s) et passe à 240g/h (64mm3/s) avec le modèle de tête 50mm.

Une vitesse d'impression de 300mm/s est atteignable avec l'ensemble extrudeur et tête.

Extrusion capacity / Capacité d'extrusion
Extrusion capacity / Capacité d'extrusion

It is designed around a step-by-step gearmotor (reduction ratio of 5.18)  17HS24-2104S-PG5 which transmit high torque at high speed and offer good extrusion resolution. It can be used either as a Bowden type mounting or as a direct mounting behind a print head.

Il est conçu autour d’un moto-reducteur pas à pas (rapport de réduction de 5.18) 17HS24-2104S-PG5 qui transmet un fort couple à haute vitesse et offre une bonne résolution d’extrusion en sortie de la buse. Il peut être utilisé soit en montage type Bowden, soit en montage direct derrière une tête d’impression.

Bowden configuration / configuration Bowden
Bowden configuration / configuration Bowden

The extruder and its gears / L'extrudeur et ses engrenages.

The lever is used to move the left gear to retract or remove the filament.

Le levier permet d'écarter l'engrenage de gauche pour rentrer ou sortir le filament.

 

 

The contents of the extruder kit / Le contenu du kit extrudeur

  • Extruder frame.
  • Gears.
  • Spring.
  • Screws, bolts, washers.
  • Pneumatic connectors.
  • Ball bearing
  • Cadre de l'extrudeur.
  • Engrenages.
  • Ressort.
  • Vis, écrous, rondelles.
  • Connecteurs pneumatiques.
  • Roulement à billes.

The content of the print head kit / Le contenu du kit Tête d'impression

  • Nozzle 0.5mm.
  • Heater.
  • Radiator.
  • Pneumatic connectors.
  • Frame.
  • Heating cartridge 200W.
  • Temperature sensor PT1000.
  • Screws, nuts, washers.
  • Allen wrench.
  • Buse 0.5mm.
  • Corps de chauffe.
  • Radiateur.
  • Connecteurs pneumatiques.
  • Cadre.
  • Cartouche chauffante 200W.
  • Sonde de température PT1000.
  • Vis, écrous, rondelles.
  • Clé Allen.

Why choose this extruder more than another? / Pourquoi choisir cet extrudeur plus qu’un autre ?

  • To reduce the time of printing large parts.
  • To reduce the risk of clogging the gear and thus reduce the chances of having failed prints.
  • To be installed in an 90°c heated enclosure printer.
  • To have an ultra reliable extruder, 2 years warranty (excluding engine).
  • Pour réduire le temps d’impression de grandes pièces.
  • Pour réduire les risques d’encrassement des galets d’entrainement et donc de réduire les risques d'avoir des impressions ratées.
  • Pour être installé dans une imprimante à enceinte chauffée à 90°c.
  • Pour avoir un extrudeur ultra fiable, garantie 2 ans (hors moteur).

How to power the 110V / 220V cartridge? / Comment alimenter la cartouche 110V/220V ?

To do this simply use a static relay controlled by your control board as shown in the following diagram.

Pour cela il suffit d'utiliser un relais statique commandé par votre carte de contrôle comme, le montre le schéma suivant.

Diagram
Diagram

 

What do we offer? / Que proposons-nous ?

You have the possibility to support our project by choosing an extruder alone, one of the heads or all the parts.

Vous avez la possibilité de soutenir notre projet en choisissant un extrudeur seul, une des têtes ou bien l'ensemble des pièces.

Necessary funds / Fond nécessaire :

The money will be used to produce the parts that make up the extruder. Our suppliers are defined, known and validated. We have already worked with them on the kickstarter EASYWELDER. The benefits will continue to innovate and improve our products.

L'argent va servir à produire les pièces qui composent l’extrudeur. Nos fournisseurs sont définis, connus et validés. Nous avons déjà travaillé avec eux sur le kickstarter EASYWELDER. Les bénéfices permettront de continuer à innover et améliorer nos produits.

Programme :

Schedule
Schedule

 

The team / l'équipe :

Our company "I3D innovation" www.i3dinno.com has many years of experience in the field of research and development for 3D printing.

Notre entreprise "I3D innovation" www.i3dinno.com est forte de plusieurs années d'expérience dans le domaine de la recherche et le développement pour l'impression 3D.

 

Risks and challenges

Nous avons commencé les études sur cet extrudeur en septembre 2015. Après des essais concluant sur le principe de deux pignons tracteur du filament, nous avons choisi le meilleur design pour allier rapidité, résistance, fiabilité, propreté, adaptabilité et légèreté.

Cela fait 1 an que nous l'utilisons en conditions réelles et les résultats sont très concluant : nous atteignons des vitesses d’impression d’au moins 200mm/s avec une buse 0.5mm et 300mm/s avec une buse 0.8mm.

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    Waterblock 40x40x12mm

    A waterblock
    *40x40x12mm
    *Outlet diameter : 8mm

    Un dissipateur thermique à eau:
    *40x40x12mm
    *Diamèter sortie : 8mm

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    2 Nozzles for 50mm print head

    2 x 0.5mm stainless steel nozzle with it's washer for 50mm print head.

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    2 Nozzles for 30mm print head

    2 x 0.5mm stainless steel nozzle with it's washer for 30mm print head.

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    An extruder kit without motor.
    * Extruder frame
    * Gears
    * Spring, screw, bolts, washers
    * Pneumatic connectors
    * Ball bearing
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    Un kit extrudeur sans moteur.
    * Corps extrudeur
    * Engrenages
    * Ressort, vis, écrous, rondelles
    * Roulement à billes
    * Connecteur pneumatiques.
    * Clé Allen

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    Extruder

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    * Pneumatic connectors
    * Ball bearing
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    * Corps extrudeur
    * Engrenages
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    * Connecteur pneumatiques.
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    Complete head 30mm - 220V/50HZ

    A complete head with:
    * Heater
    * Radiator
    * Pneumatic connectors
    * Temperature sensor PT1000 - 500 ° C
    * Cartridge heating 220V / 200W 10x30mm
    * 0.5mm nozzle
    * Frame
    * Screws, bolts, washers
    * Allen wrench

    Une tête complète avec :
    * Corps de chauffe
    * Radiateur
    * Connecteurs pneumatiques
    * Sonde de température PT1000 - 500°C
    * Cartouche chauffante 220V/200W 10x30mm
    * Buse 0.5mm
    * Cadre
    * Vis, écrous, rondelles
    * Clé Allen

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    Complete head 50mm - 220V/50HZ

    A complete head with:
    * Heater
    * Radiator
    * Pneumatic connectors
    * Temperature sensor PT1000 - 500 ° C
    * Cartridge heating 220V / 200W 10x50mm
    * 0.5mm nozzle
    * Frame
    * Screws, bolts, washers
    * Allen wrench

    Une tête complète avec :
    * Corps de chauffe
    * Radiateur
    * Connecteurs pneumatiques
    * Sonde de température PT1000 - 500°C
    * Cartouche chauffante 220V/200W 10x50mm
    * Buse 0.5mm
    * Cadre
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    * Clé Allen

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    Complete head 30mm - 110V/60HZ

    A complete head with:
    * Heater
    * Radiator
    * Pneumatic connectors
    * Temperature sensor PT1000 - 500 ° C
    * Cartridge heating 110V / 200W 10x30mm
    * 0.5mm nozzle
    * Frame
    * Screws, bolts, washers
    * Allen wrench

    Une tête complète avec :
    * Corps de chauffe
    * Radiateur
    * Connecteurs pneumatiques
    * Sonde de température PT1000 - 500°C
    * Cartouche chauffante 110V/200W 10x30mm
    * Buse 0.5mm
    * Cadre
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    * Pneumatic connectors
    * Temperature sensor PT1000 - 500 ° C
    * Cartridge heating 110V / 200W 10x50mm
    * 0.5mm nozzle
    * Frame
    * Screws, bolts, washers
    * Allen wrench

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    * Radiateur
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