BIQU H2 Extruder
BIQU H2 Extruder

Extrusor BIQU H2 (Review): Probando uno de los sistemas de extrusión más ligeros y compactos del mercado

Hoy en 3DWork nos hacemos eco de un nuevo extrusor integral denominado BIQU H2 que la empresa china BIQU ha desarrollado para su nueva impresora BIQU BX. Por si lo desconoces, esta nueva impresora fue financiada con éxito a través de las famosas plataformas de Crowdfunding Indiegogo y Kickstarter recientemente.

Este nuevo tipo de extrusores “integrales”, como me gusta denominarlos, te permiten conectar el bloque calentador directamente al extrusor sin necesidad de añadir ningún disipador de por medio, como es el caso de los extrusores BMG o Titán. Con la ventaja añadida de eliminar componentes innecesarios, reducir el tamaño y aligerar el peso.

No obstante, aunque este extrusor en un principio se ha diseñado específicamente para la impresora BIQU BX, estará disponible en venta como otro producto más de su catálogo a mediados del mes de enero. Inicialmente la versión de 24V del mismo y aproximadamente 1 mes después se lanzará la versión de 12V, siguiendo la hoja de ruta establecida por BIQU.

Antes de continuar me gustaría recordarte que disponemos de una gran comunidad en nuestro canal de Telegram, donde compartimos todas nuestras dudas y experiencias. Si deseas formar parte de él, no tengas reparo alguno en unirte.

 

 

Breve introducción

BIQU H2 Extruder

Desde hace ya algún tiempo estan apareciendo en el mercado diversos extrusores que incluyen los hotends completamente integrados, facilitando su montaje posterior en impresoras y ofreciéndonos unos rendimientos realmente espectaculares.

Un claro ejemplo — y pionero en este tipo de extrusores — es el conocido extrusor Hemera de la empresa E3D, del cual preparamos hace ya algún tiempo un artículo que puedes leer en el siguiente enlace.

Este extrusor entró fuerte en el mercado y nos mostró una nueva manera de enfocar los sistemas de extrusión + hotend (integrales). No obstante, el extrusor Hemera no vino exento de problemas que la propia empresa reconoció tiempo atrás y que aún andan subsanando para futuras producciones (más información en este enlace).

Afortunadamente, y gracias a nuestros amigos de BIQU/BigTreeTech, en 3DWork hemos conseguido un extrusor BIQU H2 de antemano para jugar con él. Y de paso analizar un poquito sus principales características y funcionamiento. Espero que este artículo os pueda servir de utilidad.

Como curiosidad indicaros que el nombre del extrusor H2 hace referencia al elemento químico del hidrógeno. Yo personalmente odiaba la química, éramos completamente incompatibles, pero seguro que alguno de vosotros ya sabrá que el hidrógeno es el elemento más ligero de la tabla periódica (1,00784 u). Y extrapolando la idea, no deja de ser una analogía bastante acertada 🙂

 

Abriendo el paquete (Unboxing BIQU H2)

Dejando ya atrás la química, podemos ver que el extrusor BIQU H2 se nos presenta en una pequeña caja completamente protegido y con un pequeño manual de instrucciones en su interior.

Como es habitual en todos los componentes de este tipo, el pack incluye el Thermistor, la resistencia térmica para el bloque, el cable del motor NEMA14 y el ventilador 3510 con su protector de metal.

Ya montado en el hotend, podremos ver un “calcetín” de silicona con el logotipo de Phaetus dándonos una pista de quién es el fabricante del bloque y boquilla.

Este “calcetín” nos hará las funciones de protección y ayudará a evitar en parte las pérdidas de calor durante el proceso de impresión.

 

Características generales BIQU H2

El Extrusor BIQU H2 nos ofrece la potencia de un sistema de doble engranaje pero con unas medidas espectaculares (60x35x35mm). Lo cual lo convierte en uno de los más ligeros del mercado, algo que deleitará a cualquier usuario que trabaje con velocidades altas.

El tamaño, como puedes comprobar en la imagen superior, es extremadamente compacto. Al ponerlo en la palma de la mano puedes comprobar la increíble reducción de tamaño a la que ha sido sometido ofreciéndonos solamente 219g. de peso a nuestro cabezal.

Para ello han tenido que utilizar un motor paso a paso reducido a la mínima expresión y ajustar el cuerpo del extrusor a la misma medida, algo que han conseguido sin problema alguno. En la imagen superior puedes ver una tarjeta de memoria al lado del motor a modo de referencia.

Otra de las características a destacar es que puede imprimir cualquier tipo de material, siempre claro esta dentro de su rango operativo de temperatura. Esto significa que materiales como PLA, ABS, ASA, PETG, TPU/TPE, Nylon, HIPS, PVA y un largo etcétera son completamente aptos para su manejo.

Además, el interior del barrel y de la boquilla han sido pulidos con una calidad superficial de 0,4Ra (Roughness Average). Algo que sin ayudará notablemente a prevenir posibles atascos en nuestros filamentos.

No obstante siempre deberás prestar especial atención a los parámetros configurables. Filamentos como el ABS, TPU/TPE (elásticos) o el propio Nylon precisan de parámetros y condiciones específicas para imprimirse correctamente (no depende solamente del extrusor). Así que siempre es importante tenerlo en cuenta.

 

Peso y dimensiones

Retomando el tema del peso, nos encontramos ante un mini-extrusor de tamaño ultra reducido (60x35x35mm) y muy ligero. Si lo comparamos con otros extrusores actuales del mismo segmento, el extrusor BIQU H2 nos aporta una drástica reducción de peso.

Tiene un peso aproximado de 219 grs, un dato asombroso y digno de destacar. Si lo comparamos con cualquiera de sus competidores directos, como el Hemera del fabricante E3D (388 grs.) o el Matrix de TriangleLabs (357 grs.), veremos que se encuentra bastante alejado de ellos en este aspecto.

El peso del cabezal en nuestras impresoras 3D es un valor muy a tener en cuenta, ya que está directamente relacionado con la calidad de impresión debido a las inercias que el peso puede generar.

Tener un sistema de extrusión como el extrusor H2 con este peso y su extrusión directa, es como poco algo genial.

No obstante, siempre deberemos tener en cuenta que para operar con velocidades muy altas no solo el peso del cabezal es un factor determinante a tener en cuenta.

Si dispones de una impresora tipo “Prusa” el mayor problema de las inercias no va a ser tu cabezal, sino el peso de tu cama o superficie de impresión.

Muchos usuarios se obsesionan con pesos de cabezal de 200-300 grs. cuando disponen de camas de 750 grs. o más.

Como comprenderás, el limite de velocidad en este tipo de estructuras “Prusa” no lo marcará el propio cabezal, sino tu superficie de impresión.

Por eso es recomendable utilizar otros tipos de impresoras 3D (o mejor dicho estructuras) para velocidades extremadamente altas y donde no sea la cama la que se desplaza en el eje X y se desplace en eje Z.

Un claro ejemplo lo puedes observar en las impresoras Ultimaker 3 (en la imagen superior), donde se va produciendo la pieza en una cama que va descendiendo en el eje Z durante toda su impresión.

 

Potencia de extrusión (Doble engranaje)

BIQU H2 Extruder

El torque y ratio que ofrece el diseño de sus engranajes es de 7:1 y de 770mN.m, lo cual significa bastante potencia para mover nuestras bobinas sin problema alguno.

Esto confiere al sistema una extrusión completamente fluida, algo importantísimo — o vital — para una correcta producción de piezas. Y sobre todo para que la unión entre capas sea uniforme.

 

Temperatura de impresión

El extrusor BIQU H2 puede alcanzar una temperatura máxima de 260ºC, la cual es más que suficiente para la mayoría de filamentos actuales (y no de carácter industrial). Esto es debido a que en el interior tenemos ubicado un pequeño tubo de teflón (PTFE) que podría degradarse con temperaturas superiores.

No obstante, si precisamos de imprimir a mayor temperatura podemos actualizarlo sin problema alguno. Para tal labor deberemos primeramente sustituir el ventilador del extrusor, obviamente por uno más eficiente y con mayor flujo de aire, capaz de disipar el aumento considerable de temperatura (450ºC o 500ºC).

Y después necesitaremos cambiar el barrel por uno “all metal”, así como el Nozzle por uno resistente a altas temperaturas. Todos estos componentes los puedes adquirir a través de la misma tienda de BIQU sin problema alguno.

 

Disipador térmico

Para evitar que el calor suba a través del hotend hacia el cuerpo de aluminio donde se encuentran los engranajes y a su vez el stepper motor, el extrusor BIQU H2 hace uso de un ventilador 3510 (fan).

Este directamente proyecta un flujo de aire frontal que refrigera el bloque mecanizado, el cual dispone de una especie de “carriles” que proyectan el flujo a 45º grados hacia arriba para evitar que pueda influir en la superficie de impresión y evitar posibles problemas de Warping.

 

Regulador de apriete en filamentos

Como puedes comprobar en las imágenes, el extrusor dispone de una palanca de metal que debes presionar para efectuar la introducción del filamento. Normalmente estas palancas suelen llevar algún tornillo de regulación de presión.

En este caso BIQU ha optado por no añadir un regulador de presión sobre el filamento. En 3DWork ya hemos analizado previamente un extrusor de alto rendimiento sin ningún tipo de regulación de apriete, en el artículo DyzeXtruder Pro: Análisis de un extrusor de alto rendimiento para entornos profesionales, y los resultados fueron más que favorables.

Esta característica no significa ninguna carencia o impedimento, sino que ya vienen configurados de fábrica con la presión óptima y evitando que el usuario pueda regular incorrectamente el apriete (y marcar o dañar el filamento).

En este punto BIQU ha validado con innumerables filamentos y testeos (simulaciones) la tensión óptima, evitando que nosotros tengamos que hacernos cargo de esa calibración, muy acertadamente a mi parecer.

 

¿Donde puedo comprar el Extrusor BIQU H2?

El extrusor BIQU H2 salió recientemente a la venta este miércoles 13 de enero, así que ya esta disponible en caso de que estes interesado. Por aquí te dejo algún enlace a Aliexpress y Amazon donde lo tienes disponible (en este momento en oferta).

Estos enlaces son de afiliados, eso significa que si realizas alguna una compra a través de ellos 3DWork recibirá una pequeña comisión que ayudará a mantener la página web. Y por supuesto, esto no conlleva ningún incremento de precio en el artículo.

Extrusor BIQU H2

Además, hace ya algún tiempo en 3DWork desarrollamos la plataforma Markets.sx, un buscador de productos de impresión 3D con el cual podrás ahorrar tiempo y efectuar búsquedas simultáneas en diferentes tiendas online (Amazon, Gearbest, Aliexpress, etc.).

Si deseas probarlo, puedes pulsar en el siguiente banner y también ayudará a mantener vivo el proyecto.

 

Comparativa extrusores (BIQU H2 / Hemera / Matrix)

En esta tabla puedes observar todas las características principales del extrusor H2 de BIQU. A modo de referencia me he tomado la libertad de incluir los competidores más directos, de tal forma que puedas hacerte una idea global de todas sus características:

BIQU H2

Hemera E3D

Matrix

Fabricante BIQU BigTreeTech E3D TriangleLabs
Tipo de extrusión Dual gear + Tensor Dual gear + Tensor Dual gear + Tensor
Ratio / Torque Ratio 7:1
Torque 770mN.m
Ratio 3.32:1
Holding torque 3.2 kgcm
Detent torque 0.12 kgcm
Ratio ~3:1
Holding torque 29Ncm
Peso 219 grs. (direct) 388 grs. Direct
327 grs. Bowden
357 grs. (direct)
Dimensiones 60x35x35mm
77×44×83mm Direct
67×44×76mm Bowden
66.7x44x78.7mm
Temp. máxima 260ºC
Actualizable a 500ºC
285ºC
Actualizable a 500ºC
285ºC
Actualizable a 500ºC
Fuerza de empuje 7,5 Kg. 10 Kg. 8,6 Kg.
Ventilador (FAN) 3510 fan 4010 fan 4010 fan
Voltaje 24V 12V / 24V 12V / 24V
Stepper Motor NEMA14 Motor
1.8º degrees
NEMA17 Motor
1.8º degrees / 1.33A
NEMA17 Motor
1.8º degrees / 1.3A
Thermistor NTC 3950 100k
Thermistor
PT100
Thermistor
Semitec 104NT-4
R025H42G
Heatblock Phaetus latón / 24V V6 E3D / 24V 30W V6 de latón / 24V 40W
Nominal Steps 932 steps/mm (16x) 409 steps/mm (16x) 335,4 steps/mm (16x)
Review 3DWork (Enlace directo)

 

Instalando el extrusor BIQU H2

Para la instalación del extrusor BIQU H2 tuve que diseñar un soporte propio para mi impresora Pulsar X3, ya que al ser tan reciente apenas encontré piezas disponibles.

Pude localizar un soporte para ventilador del usuario eight_heads en Thingiverse, pero no disponía de BLTouch, sensor de nivelación que suelo montar en todas y cada una de mis impresoras.

Así que me puse manos a la obra y me hice uno “custom” adaptado a mi máquina. He de confesar que lo hice aprisa y corriendo así que no esperes ver ningún estudio de flujos ni cosas similares.

Puedes descargar las dos piezas desde el siguiente enlace de mi cuenta en Thingiverse. Lo bueno que tiene es que ambos componentes (Fan 5015 + BLTouch) se anclan directamente desde el propio extrusor, siendo compatibles para la ámplia mayoría de impresoras 3D.

No obstante, en breve haré una revisión y subiré un nuevo modelo. Así que si de momento te sirve, allí lo tienes disponible para descarga a tu entera disposición.

 

Configurar extrusor BIQU H2 en Marlin 2.x

Configurar el extrusor BIQU H2 en Marlin no debería presentar excesivos problemas, ya que es una operación muy sencilla. Simplemente deberás modificar algunos parámetros, compilar el firmware de nuevo y actualizar tu placa con él.

No obstante, si no estas familiarizado en modificar y compilar firmwares Marlin, te recomiendo encarecidamente que te leas un artículo muy interesante que escribí hace algún tiempo llamado Guía completa: Configurar Marlin 2.0.x desde cero y no morir en el intento.

Y para cerrar el círculo, nada mejor que utilizar Visual Studio Code tal como te muestro en este otro artículo Configura y actualiza tu impresora 3D utilizando Visual Studio Code y Platform.io.

Retomando de nuevo los cambios a efectuar, lo primero que deberás hacer es ir a la sección “THERMAL SETTINGS” y modificar el valor del sensor de temperatura del cabezal (o thermistor).

En el caso del extrusor BIQU H2 deberás seleccionar el valor 5, así que en Marlin quedaría configurado de este modo:

#define TEMP_SENSOR_0 5    // Valor del thermistor Hemera
#define TEMP_SENSOR_1 0
#define TEMP_SENSOR_2 0
#define TEMP_SENSOR_3 0
#define TEMP_SENSOR_4 0
#define TEMP_SENSOR_5 0
#define TEMP_SENSOR_6 0
#define TEMP_SENSOR_7 0
#define TEMP_SENSOR_BED 1
#define TEMP_SENSOR_PROBE 0
#define TEMP_SENSOR_CHAMBER 0

 

Ahora lo ideal sería verificar que la protección térmica para tu hotend está completamente habilitada. Simplemente busca las siguientes líneas y verifica que la primera esté configurada de la siguiente manera:

#define THERMAL_PROTECTION_HOTENDS // Enable thermal protection for all extruders
#define THERMAL_PROTECTION_BED     // Enable thermal protection for the heated bed
#define THERMAL_PROTECTION_CHAMBER // Enable thermal protection for the heated chamber

 

El siguiente paso será calibrar el PID Tuning correspondiente a este nuevo hotend que acabamos de instalar. El PID es un algoritmo que utiliza Marlin que se encarga de gestionar la temperatura de nuestro hotend.

Los valores los tendremos que sacar nosotros mismos manualmente con un breve test. Os dejo directamente un enlace donde podéis ver cómo extraerlos, simplemente haciendo clic aquí.

Y para finalizar de configurar el extrusor BIQU H2 en Marlin ya solo nos faltaría modificar los pasos del extrusor por mm en su correspondiente sección del firmware. Concretamente donde aparece el campo E0, que es el valor del extrusor.

El nuevo valor a añadir será 932 steps, que es el valor facilitado por el fabricante BIQU, y siempre teniendo configurados nuestros drivers a 16 micropasos. Quedaría algo así:

/**
 * Default Axis Steps Per Unit (steps/mm)
 * Override with M92
 *                                      X, Y, Z, E0 [, E1[, E2...]]
 */
#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT   { 160, 160, 800, 932 }

 

Pruebas de impresión con el Extrusor BIQU H2

Para las pruebas de impresión he utilizado un par de bobinas de nuestros amigos de Fillamentum, una empresa de la República Checa que desarrolla filamentos de calidad premium y los cuales siempre recomiendo.

Concretamente los filamentos de esta marca que utilicé fueron CPE HG100 “Caramel Brown Metallic”, una variante de PETG con mejores características, y ASA Extrafill “Traffic Yellow” (Acrilonitrilo estireno acrilato), un filamento que se encuentra bastante en auge estos días.

Además, también utilicé otra bobina de PLA Rojo genérico (desconozco la marca) y una de TPU+ de SUNLU algo problemático, ya que tiene unos 5 años aproximadamente.

Os dejo por aquí abajo algunas fotografías de varias piezas impresas y una foto en detalle de un pequeño jarrón en “vase mode”.

De esta forma podrás observar la genial unión entre capas que nos ofrece un flujo continuo, algo que realmente es asombroso, y una de las características más importantes de cualquier extrusor, así como su potencia y peso.

Puedes hacer clic en todas las imágenes para visualizarlas en más detalle:

Modelo 3D   Vase #339 by _Steve
Tipo de material Bobina PLA Genérico (desconozco marca)
Parámetros de impresión Spiral vase, 45mm/s, 205ºC/50ºC

 

Modelo 3D  Ahsoka Tano Bust Support Free by iczfirz
Tipo de material CPE HG100 “Caramel Brown Metallic”
Parámetros de impresión 60mm/s, 260ºC/80ºC, infill 7%

 

Extrusor BIQU H2 (Review)

Modelo 3D  3DBenchy by CreativeTools
Tipo de material ASA Extrafill “Traffic Yellow”
Parámetros de impresión3 0mm/s, 240ºC/80ºC, infill 20%

 

Modelo 3D  Moai by ET-Huang
Tipo de material TPU de SUNLU (Verde)
Parámetros de impresión 30mm/s, 230ºC/50ºC, infill 4%

 

Conclusión final

BIQU da un paso adelante e intenta posicionarse en el mercado de los sistemas de extrusión con un extrusor de alto rendimiento y con un peso antes no visto en este tipo de componentes integrales (Extrusor + Hotend).

Obviamente parece indiscutible que el peso es uno de los puntos más fuertes del Extrusor BIQU H2, pero de ningún modo podemos olvidar que trae un potente torque (7:1 y 770mN.m), una excelente disipación térmica y un bloque + boquilla que viene de la mano de Phaetus, reconocido fabricante de hotends y boquillas de altísima calidad como las series Dragon y DragonFly.

También cabe destacar la versatilidad o flexibilidad que nos ofrece el extrusor BIQU H2 para instalarlo en cualquier impresora 3D del mercado. Disponer de hasta 8 agujeros roscados de M3 nos ofrece muchísimas posibilidades al respecto como podrás imaginar.

Y no solo para el montaje del propio extrusor, sino para añadir posteriormente otros elementos necesarios como pueden ser sensores de nivelación (BLTouch, Pinda2, IR, inductivos, etc.), ventiladores de capa (fan) o incluso neopixels (tiras led).

Con todos estos puntos a su favor, y la experiencia de uso que he tenido con él en las pruebas de impresión efectuadas, este extrusor nos demuestra ser una excelente opción para ensamblar en cualquier tipo de impresora.

Y máxime si tu principal objetivo es realizar impresiones a velocidades extremadamente altas, pudiendo reemplazar sistemas bowden (más problemáticos a mi parecer) por el extrusor BIQU H2, y sacrificando muy pocos gramos de peso por el camino.

Resumiendo, si buscas un extrusor compacto y de alto rendimiento que además te ofrezca la posibilidad de operar a altísimas velocidades de impresión, Extrusor BIQU H2 es una excelente opción para tener en mente.

 

 

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