Делаем подогреваемые столы для принтеров.
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Решил я рассказать, как делаю подогреваемые столы для FDM принтеров.
Долго думал для первого своего принтера из чего сделать стол. Размеры рабочей зоны по планам были 400 х 300 мм. В моем городе достаточно трудно найти такой кусок толстого листового алюминия. А те, что продавались были или изгвазданы или уже гнутые. Да и цены не потребные. От целого и нового листа ни кто отрезать не будет. Ну и я плюнул на это все.
Пришла идея попробовать керамическую плитку. Она дешевая. Но так же не нашел прямую. Да и рельефы на лицевой стороне не подходят. Собственно тут и пришла идея проверить керамогранитные напольные плиты. Тут же в строительном магазине купил плиту. И вырезал в размер.
Пришло время думать о нагревателе. По форумам 3D принтеров ничего путного не нашел. Но вот люди на форумах самогонщиков даже очень помогли. Профи в своем деле изготавливают кубы толи для брожения то ли для перегонки. Не знаю. Но там необходимо их нагревать и достаточно долгое время и почти до 100 градусов С. То что нужно.
Использовали они либо готовые нагревательные маты. Те самые силиконовые с ALI. Либо сами изготавливали их.
Я не долго думая посчитал нагреватель для своих нужд. Не стал сильно задирать мощность спирали. Остановился на расчетных 350 — 370 ваттах. Для первого теста сойдет. Получилась длина проволоки 10880 мм.
Для большого стола мощности маловато. Нагрев до 100 градусов С около 15 минут. Плюс на прогрев всей поверхности стекла и стабилизации температуры нужно время.
Но вот на маленьких поверхностях 240 х 250 мм вполне резво набирает температуту.
Расскажу на примере стола для ДЕЛЬТЫ. Для прямоугольных столов не сохранил фото процесса сборки.
Для размещения нихромовой проволоки в программе расчертил положение нитей нагревателя. В прцессе размещения немного уменьшил длину до 10430 мм при диаметре проволоки 0,35 мм.
Как закрепить нихром, чтобы не прехлеснуть нити спирали? Да очень просто. Купил стеклосетку в строительном. Она крепкая. Не тянется по диагонали и липкая с одной стороны. То что нужно.
Сложил в 3 слоя для увеличения перекрестий нитей. И пришил нихром выкладывая по отверстиям в кондукторе. Шить немного муторно. Но как говорится «для себя любимого». Пару вечеров и готово.
Ну и вот результат работы. Полоски остались от ниток. Стягивал ими, чтобы не отходила стеклосетка в процессе сушки.
Слой герметика лучше положить потолще. Особенно на краях. Это необходимо для изоляции нихромового нагревателя от металлических прищепок, которые держат стекло. Так же можно для надежной изоляции винтов подключения нагревателя после соединения всех кабелей питания замазать эти винты герметиком. Это кому как нравится.
В итоге на последнем принтере стол 240 х 250 мм нагревается минуты за 3. Но я все же выжидаю минут 10 для прогрева всей толщины «бутерброда».
Да и самое главное. На этом столе я не продумал место установки термистора. На следующих моделях уже устанавливал. Сверлю не сквозное отверстие по центру стола. И при обмазывании герметиком закладываю туда термистор. Можно его провода так же пришить от центра до края стола. Иначе есть вероятность случайно оборвать сам термистор. Главное нужно его расположить в толще плиты.
Не знаю кому это может пригодиться. Мне лично такой тип столов очень нравится. Они дают стабильность как по температуре так и по геометрии. Прогрев у них по площади равномерный. Края прогреваются тоже. В последних моделях я располагал проволоку нагревателя в 5 мм от краев. Так лучше равномерность прогрева. Снимков с тепловизора жаль не сохранилось. Может потом выложу.
При всей трудоемкости процесса изготовления я считаю, что он того стоит. Можно спроектировать какую угодно поверхность по площади. Конечно в пределах керамогранитных плит. Можно разделить нагреватель на зоны на больших столах.
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Источник
Делаем горячий стол для 3D принтера MC2
В предыдущей статье я писал о печати пластиком ABS на холодном столе 3D-принтера МС2 от Мастер Кит.
Технология работает, но накладывает некоторые ограничения, прежде всего, на размеры печатаемой детали в горизонтальной плоскости. С удовольствием экспериментируя с принтером MC2 и дорабатывая его, я пришел к выводу, что пора бы мне обзавестись подогреваемым столом. Там более, что электроника принтера эту возможность поддерживает. А заодно попробовать сделать этот стол регулируемым, исключив функцию AUTO_BED_LEVELING. В принципе функция работает неплохо, об этом я писал в этой статье, но захотелось попробовать и такой вариант.
Собственно, приобрести для этого надо только сам нагреватель, термистор и пружинки для регулировки – это можно сделать на сайте 3d.masterkit.ru. И придумать, как термически развязать пластиковые детали принтера, предназначенные для крепления стола, и нагреватель.
Покопавшись в шкафах, нашел кусок стеклотекстолита. Хороший, ровный, толщиной 2мм. Отпилил от него квадрат 220×220мм. (Размер нагревателя – 214×214мм.) И, недолго думая, просверлил в нем 4 отверстия для винтов M3х10 с головкой впотай для крепления текстолита к штатным держателям стекла и 4 отверстия для крепления нагревателя. В деталях для крепления стекла просверлил отверстия 2,5мм и привернул текстолит винтами как саморезами.
Теперь надо через пружинки прикрепить нагреватель к текстолиту. Какое-то время размышлял, как сделать так, чтобы гайки регулировочных винтов были зафиксированы, но потом решил обойтись вообще без гаек. Нарезал резьбу M3 прямо в стеклотекстолите, получилось где-то 4 витка. Попробовал несколько раз вкрутить-выкрутить подпружиненный винт. Если делать это аккуратно, резьба вполне держит, не деформируется. Посмотрим, как решение будет вести себя при длительной эксплуатации; если резьба испортиться, наклею на текстолит металлическую гайку-шайбу с резьбой M3, можно из ABS напечатать фиксатор, или еще что-то в этом духе.
Далее следует приклеить термистор в центральное отверстие в нагревателе термостойкой лентой или бумажным скотчем. Он подключается к плате управления к разъему T1. Также в прошивке Marlin необходимо разрешить считывать данные с этого датчика. Для этого во вкладке Configuration.h надо изменить 0 на 1 в строчке #define TEMP_SENSOR_BED 1
После этого в программе RepetierHost можно увидеть и выставить значение температуры стола.
Стекло для печати – как же без него – удобно крепить канцелярскими зажимами для бумаги. Их можно найти в любом писчебумажном отделе. Вот такой бутерброд получился. Довольно увесистый, надо сказать. Решил, что надо бы уменьшить в связи с этим ускорения по оси Y, а заодно и X. Лезем опять в прошивку. И уменьшаем вдвое следующие параметры в Configuration.h (указаны новые значения):
#define DEFAULT_MAX_ACCELERATION <4500,4500,100,9000>
#define DEFAULT_ACCELERATION 1000
Наверное, будет чуть медленнее печатать, ну и ладно, мы не торопимся.
Для того, чтобы исключить влияние крепления экструдера на точность позиционирования и в полной мере реализовать возможность регулировки стола, я решил жестко закрепить экструдер в его держателе, для чего просверлил насквозь детали его крепления и стянул винтами. В связи с этим пришлось переставить концевой выключатель оси Z под платформу, на которой реализована ось X. Напечатал детальку с двумя прорезями для регулировки концевика и просто приклеил ее дихлорэтаном к основанию, соединяющему три шаговых двигателя снизу принтера. На всякий случай еще и винтом притянул. Теперь концевик срабатывает при опускании платформы до нужного уровня.
В качестве блока питания, с учетом увеличившего на 10A (!) тока потребления использовал бесхозный блок питания от старого компьютера мощностью 350Вт. Он дает ток 15A на желтом проводе 12В. Нагреватель подключаем к выводам D8 платы управления. Проверил напряжение при полной нагрузке, держится на уровне 11,5-11,6В. Блок не греется. Годится!
Попробуем теперь что-нибудь напечатать ABS-ом. Тестовый кубик 30×30мм, например. Видим в RepetierHost: 100 градусов на столе, 250 на экструдере. Слой 200мкм, обдув выключен.
Пованивает немного, но с открытым окошком вполне терпимо. По мне, так пусть пахнет, даже приятно!
Получился вполне пристойный кубик, согласитесь! Кстати, при печати обдув детали не включал, так так это охлаждает экструдер градусов на 10.
Остался доволен качеством печати, но через некоторое время сообразил, что своими экспериментами закрыл себе доступ к плате управления! Ток драйверов порегулировать или переключить что…вот засада. Оказалось, если ослабить крепления и аккуратно вынуть полированные валы, по которым перемещается стол, то он замечательным образом снимается и открывает доступ к плате. При этом все настройки стола с пружинками вполне сохраняются. Уф!
Так пока и не решил, какая калибровка мне больше нравится, автолевелинг или пружинки на столе…
Источник
Самодельный нагревательный стол
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Всех приветствую, господа и дамы. Я к Вам сегодня с маленьким экспериментом. Собираю себе ещё один принтер в качестве очередного проекта по самообучению (или от нечего делать — не знаю), но вот незадача — область печати у него какая-то нестандартная вышла, а именно 17×15 см, и под неё нужен стол, да и не обычный, а хотя бы чуть тёплый. Можно, конечно, раскошелиться на обычный алюминиевый стол 20×20 с Али, но он, если и влезет в корпус, то уж сильно впритык, и будет это не очень рационально.
Пришла в мою голову идея сделать себе нагревательный стол самому. Высчитал размеры, сделал модели крепления стола, распечатал их, всё померил пару раз, скатался на Юнону (рынок наш) за листом текстолита (2 мм толщина, металлизация заявлена 0,35, но по факту нет этого там и близко) и засел за изучение опыта соратников по репрапу и прочим техноизвращениям. Оказалось, немало народу уже прошло этой дорогой, причём с самыми разными результатами.
Разводить себе плату, высчитывая длину и ширину проводников как большинство, я не хотел — у меня это если бы и получилось, то явно дня через три без сна и отдыха, а этого я себе позволить не могу. Наугад совсем рисовать дорожки и зажмурившись подавать на это питание я тоже не желал. Пошёл другим путём — тем самым, который меня всегда выручает в принтеростроителных задачах. А именно — поиск по Thingiverse. Нашёл я замечательный калькулятор. В него мне пришлось внести небольшие правки, а именно сделать отводы для пайки проводов (добавлением пары линий), да и поиграть с параметрами немножко. Разводка получилась одноконтурной (длинная нитка в две змейки), но меня для первого раза устраивает. Компиляция показала 12,5 А тока на стол, но я это особо не учитывал, ибо и ширина линий при фрезеровке может уплыть и толщина металлизации мне неизвестна доподлинно. Далее экспорт в DXF, открытие в ARTCAM, и долгое нудно построение G-кода вырезания этого стола из куска текстолита Pocket-операциями, закрепление листа саморезами на столе фрезера и долгожданный запуск.
Итоговый вид стола — горячая змейка, отверстие под термистор, под крепления
Вырезание я проводил на уже засветившемся тут моём стоящем обычно без дела фрезере PortalCyclone. Я всё ещё не умею им нормально пользоваться (парадокс, но я зачем-то собрал себе станок, чтобы запускать его раз в полтора месяца), так что я вообще сомневался, что что-то получится. Вообще, я сделал сразу чуть ли не все ошибки, которые можно — явно неверно выбрал подачу резания (точнее, я её не указывал и какая-то по умолчанию встала), взял слишком большую глубину врезания и со слишком большим вылетом закрепил тонкую фрезу 1,8 мм. Вообще, мелкие точные работы мой фрезер делает очень чудесно (я логотип своей фирмы вырезал и выводил сложный корпус флешки и просто гонял разные рельефы, и мне очень понравилось), но только если всё правильно настроить. Тут же я совсем перегнул с параметрами, да настолько, что фреза резала слишком быстро и всё время была из-за этого отогнутой (собственно, про жёсткость igsru был отчасти прав в своём комментарии о том, что не верит в жёсткость моей поделки — на таких режимах она оказалась никакая, но это же и спасает фрезу от поломки, так что всё относительно), как результат дорожки получились разной ширины, а повороты «слизанными». Всё это выглядит на первый взгляд как люфт (который близок к 0 в механике, да и круги получаются круглые), который не люфт, а недостаток жёсткости.
Вырезание в процессе (на фото пыль убрана, но её много). Сначала был тихий ужас (глубина резания раза в 3 больше нужной, скорость раза в два), потом я просто смирился — жаба душила выкидывать кусок текстолита, раз я за него деньги заплатил.
В самом конце фреза по одной только ей ведомой причине соскочила и ушла в сторону, заклинив работу на
95% (она бы ещё сломалась, если бы я не стоял рядом), и это подтверждает мысль о том, что она отходила от своей траектории не из-за люфта, а из-за напряжения; также при проходе двух соседних перекрывающихся траекторий она соскакивала на проторённую колею, что ещё больше заставляло меня нервничать, ибо жаба во мне не позволила прервать процесс и перенастроить его, запоров кусок текстолита (конечно, я взял его с запасом, но жалко), а заставляла нервно ходить рядом и надеяться, что что-то из этого всё же выйдет. Вот и вышло.
А вот и фреза застряла. Всё перекосило. Когда я её нежно выводил, я запустил только вращение, и она прогрызла себе ещё дорожку.
Так как работа была условно запорота уже в процессе вырезания стола по контуру на предпоследнем слое, то это не только не стало фатальным, но и вообще уже ни на что, собственно, не повлияло — дремель и напильник позволили вручную завершить процесс за пять минут, а дорожки при всех отклонениях в ширине, получились всё равно очень близки по параметрам к заданным, и я себе в первый раз это прощу. В завершение обработки — немного напильника по периметру и по меди, затем наждачка по лицевому слою, а потом прочистка канавок отвёрткой от медных ошмётков. Стол готов.
Собственно, сам стол готов.
В итоге я получил некоторый урок по фрезерованию, а также лучше узнал особенности работы своего же фрезера, но стол в итоге после обработки напильником вышел очень даже пригодным к использованию, так что проект не остановился. Ну, ещё я надышался пылью от текстолита и не уверен, что это очень полезно для здоровья.
Теперь о стекле. После вырезания стола я пытался с помощью подручных средств обломать до нужных размеров запасное стекло от моего многострадального HyperCybe (я стёкол купил не одно, а сразу пять, когда собирал, ибо начитался, какие же оконные стёкла хрупкие, царапаются, лопаются, выгибаются, куски стекла с моделью отваливаются и так далее, бла-бла-бла), но у меня вышла порнография какая-то. Оказалось, что стекло без стеклореза обломить очень сложно. Его не режет и даже не царапает практически ничто, только один калёный напильник под определённым углом смог прочертить прямую линию, по которой стекло всё равно отломиться целиком отказалось.
Да, стекольных дел мастер — одна из тех профессий, которые я не освоил.
Так вот. Раз первое же стекло от HyperCube уже год работает (один маленький скол и почти без царапин), следующим утром я пошёл в ту же мастерскую, заказал себе три стёклышка (на случай, если всё же что-то лопнет от перепада температур или кривых рук) размером 190×152 мм. Стекло попросил то же самое — оконное 4 мм, дома предусмотрительно и аккуратно наждачкой сгладил края, чтобы не заработать себе очередной шрам, (а моя любовь к экспериментам богато отражается на руках, да и не только на них), и на 4 канцелярских прищепках зацепил на стол. Думаю, оно тоже будет вечным.
В центр стола я капнул чуть КПТ-8 (термопроводный клей у меня взял да высох, гадина), засунул туда полуживой термистор от давно кончившегося хотэнда, и прижал к текстолиту самоклеющейся алюминиевой фольгой. Оголённые части проводов (да, тот хотэнд эксплуатировался нещадно, и его жизнь потрепала) я обмотал тефлоновой лентой и приклеил той же фольгой к текстолиту. От всё того же нагревателя я отрезал красные термостойкие провода и припаял их к столу, они чуть были удлиненны кусками оранжевого провода в ПВХ изоляции, я так и оставил. Стол я поставил на 4 пружинках для термоизоляции на свой PortalCyclone, ибо фиг знает, что там случится при подаче на такую самоделку напряжения.
Дальше я вытащил на свет недособранный следующий мой принтер (в нём у меня уже стоит единственная свободная ардуина с рампсом, готовящиеся стать сердцем этого принтера, этому же принтеру и стол делаю), подключил термистор и стол в штатные места. Прошивка там уже стоит какая-то с поддержкой стола для тестов, так что программные переделки не требовались.
RAMPS, проводка. Оранжевые провода были припаяны к красным проводам стола ещё до этого эксперимента.
Ну, вроде бы всё готово… Ключ на старт!
Проверка работы:
- Первый запуск.
Подключил я стол в родные контакты RAMPS, выставил в репетире 100°C и включил нагрев. Минуты две я вдыхал аромат горячего текстолита, ожидая подвоха. Стол как-то очень подозрительно уверенно грелся всё это время, но ровно на 75° нагрев просто пошёл в обратном направлении, а секунд через 30 на экране красовалась красная ошибка нагрева, сказавшая мне, что что-то пошло не так. Мосфет горячий, предохранители прямо обжигающе горячие. После того, как всё остыло, я ткнул на пару секунд нагрев и всё снова заработало. Как следствие делаю вывод, что это всё предохранитель на рампсе, а значит ток великоват. Ладно, думаем дальше.
Второй запуск.
Эврика! Автомобильное реле! У меня на пресловутом HyperCube сделано реле на стол для разгрузки мосфета (хотя там как раз оно и не требуется особо, токи умеренные и никакого эффекта оно не дало), решил я пойти по тому же сценарию. Реле новых у меня не нашлось, но я взял единственное подходящее старое тойотовское 4-контактное реле аж на 22А. Выплавил в б/у колодке от какой-то автосигнализации дырку в середине (в реле вместо центрального контакта пластиковый кубик, так что просто так не подходит), и оно после этого вошло как слива во всем известное отверстие с лёгким щелчком. Подключаю, начинаю нагрев. Первую минуту или две всё опять шло хорошо, но после запахло жареным! Это начал явно дымиться и медленно белеть красный негорючий провод, которым я подключил стол (а провод, напомню, был отрезан от старого картриджа для хотэндов). Провод горячий шопипец и явно не тянет ток. Ладно, выключаем питание, думаем дальше.
Третий запуск.
Провода заменил на ПВС 1,5 мм2. Пропаял на всякий случай получше. Включил. Греются, но уже не так страшно и не дымятся точно. С холодного старта психологический рубеж в 75° (при первом запуске тут уже был провал) принтер прошёл за 1 минуту 40 секунд. А всего с 26° до 100° стол нагрелся за 2 минуты 38 секунд (замерялось от щелчка реле до числа 100 на экране секундомером). И это без утеплителя или каких-то подложек (пока). Ещё через минуту ровно стол достиг 120°, но уже не мог стабилизироваться на ней и плавал около 116-117 градусов. Значит, успех! Правда, на 120° фольга моя от нагрева отклеилась и термистор выпал (может от того и поплыли показания, а, капитан Очевидность?), но сомнений у меня нет, что комфортные и желанные 110 я получу без напряга.
Температуру я сфотографировать не могу — стол на вид такой же, а вот скриншот приложить могу. Кстати, имеет место небольшой избыток мощности: принтер замечает, что температура достигла нужной с задержкой, тут он на 113-114 щёлкнул реле и пошёл остывать. Значит, температура до 10° гулять может.
Собственно, меня всё пока что устроило на все 300%. Все проблемы тут решаемые, кроме страха, что всё это сгорит к чёртовой матери с красивым фейрверком.
Мой план: заменить провода на ПВС 2,5 мм2; приклеить термистор на термопроводный клей; найти изолирующую подложку (пробку или резину на листе оргалита, как я делал в прошлый раз), которая и нагрев ускорит и прижмёт термистор получше, если её подпружинить как следует. Разве что все пугают, что стёкла на таких режимах (нагрев, думаю, ускорится раза в полтора-два) уж очень любят лопаться, но посмотрим, посмотрим. И надо ещё подумать о предохранителе на питание стола.
Отклеилось. Буду думать.
Кстати для понимания моих требований к столу: мой текущий принтер даже с утепляющей подложкой на чёрном столе MK3 с 4 мм стеклом не выжимает больше 95° (без подложки — 75°), да и пока до этой температуры дойдёт, можно до магазина сходить, да и кофейку попить время останется.
Мне вообще ещё очень хотелось померить ток через стол, но я не смог заставить себя это сделать, хоть и прекрасно понимаю, что меня оно не укусит, но то, что он уже приличный, у меня сомнений не вызывает. В голове всё ещё остались воспоминания о первом моём включении тестера в режим измерения тока прямо в розетку (я ребёнком ещё был, у меня физика ещё в школе даже не начиналась), когда один щуп подплавился у меня в руке, провода из него током просто порвало на куски, а разъём щупа из тестера вырвало или отпаяло током из платы, забавный был тогда день рождения, да… В общем, нервирует меня эта идея с измерением токов, и я отложу измерения хотя бы до того дня, когда рак на горе свистнет. А может, и того дальше…
Правда, я решил своим китайским тестером за 200 рублей с пятилетней батарейкой таки померить сопротивление стола. Показания устаканились где-то на 2Ω. Но что-то я не верю, что на двух Омах за 3 минуты можно больше ста градусов получить на не самом маленьком столе, но хрен знает — два Ома так два Ома.
В общем, вот стол с новыми проводами. Ждёт своего будущего.
Короче, не знаю, какой вывод из всего этого сделать. Страшно мне пока этот ядерный стол использовать в принтере, но чую, что придётся — ибо принтер, кажется, я ещё прошлым летом собирать начал, как раз к грядущему лету и закончу, а без стола принтер, мягко говоря, не очень полезен в хозяйстве.
Но, как минимум, жизнеспособность идеи я подтвердил себе, да и пофрезеровал что-то более-менее сложное наконец-то, но уж я очень не люблю собирать устройства, токи в которых стол за 3 минуты нагревают до 110 градусов, плюс у кого-то коммутация таких токов приводит к полосам на модели, чего мне бы не хотелось. Боюсь я теперь своего детища, но буду внедрять потихоньку, и если не сгорю заживо, обязательно напишу о принтере с этим ужасным монстром отдельную статью.
Всем удачи и до встречи в следующих заметках сумасшедшего!
Источник