Мощность стола 3d принтера
Обновлено: 18.05.2024
Выбор и подключение нагревателя стола (перевод статьи Duet3d)
Выбор и подключение нагревателя стола (перевод статьи Duet3d)
Перевод статьи Choosing and connecting a bed heater
Большинство филаментов для получения достаточной адгезии требуют подогрев стола.
Нагреватель стола потребляет большую часть энергии при работе 3D-принтера.
Платы DUET поддерживают ток до 18А для подогрева стола (с предохранителем на 15А).
Если требуется больший ток, можно использовать внешнее твердотельное реле.
В случае сомнений проконсультируйтесь с квалифицированным электриком.
Выбор нагревателя стола
Мощность нагревателя стола Чтобы получить достаточно быстрый нагрев стола до 100°C, рекомендуется использовать нагреватель с мощностью из расчёта 0,4Вт/см2.
- 200x200 мм - 160 Вт
- 300x300 мм - 360 Вт
- Диаметр 170 мм - 90 Вт
- Диаметр 330 мм - 342 Вт
- Напрямую к плате Duet с питанием 12В для мощности до 12 х 18 = 216 Вт.
- Напрямую к плате Duet с питанием 24В для мощности до 24 х 18 = 432 Вт.
- Через твердотельное реле DC-DC.
- Через твердотельное реле DC-AC нагревателем 220VAC.
- Нагреватель на печатной плате. Обычно обеспечивает меньшую мощность, чем рекомендованная для его размера.
Например, типичные нагреватели на печатных платах размером 200x200 мм в стиле MK2 имеют мощность нагрева около 120 Вт. Фактическая мощность нагрева часто варьируется между разными образцами.
Так же мощность понижается с повышением температуры из-за увеличения удельного сопротивления меди.
Вы можете получить больше мощности от нагревателя 12 В, увеличив напряжение источника питания. Например, при 14В мощность увеличивается на 36%.
Необходимо помнить, что максимальное рекомендуемое входное напряжение Duet 2 Wifi или Ethernet составляет 25В. - Наклейка на стол из каптона.
- Силиконовая грелка.
Нагревательный элемент грелки обычно изготавливается из нихрома с очень низким температурным коэффициентом сопротивления, поэтому мощность нагрева существенно не меняется при нагреве. Вы можете недорого заказать силиконовые нагреватели в соответствии с необходимыми размерами, напряжением и мощностью.
- При выборе каптонового или силиконового нагревателя выберите тот, который немного меньше вашего стола, чтобы по краям оставалось место для крепежных винтов, а также для зажимов, если вы собираетесь использовать стекло.
- Силиконовая грелка обычно содержит встроенный термистор. Эти термисторы вполне можно использовать, однако термистор, непосредственно контактирующий с алюминиевой пластиной, даст более точные показания.
Низковольтный нагреватель стола, подключенный напрямую к плате Duet Плата Duet оснащена клеммной колодкой для подключения нагревателя стола.
Напряжение, подаваемое на нагреватель соответствует напряжению источника питания.
Максимальный ток зависит от версии модели платы Duet.
Важно! Не лудите концы проводов. Выделяемое тепло при больших токах может привести к размягчению конца провода и ослаблению его фиксации в клеммной колодке.
Следует регулярно проверять затяжку винтов клеммной колодки нагревателя кровати, особенно в течение первых нескольких дней использования. Это особенно важно, если вы используете многожильный провод без наконечников.
Плата Duet 3 6HC
Плату Duet 3 6HC допускается использовать с током нагревателя до 18А на выходе OUT0 при расположении в нормально вентилируемой зоне.
Плата Duet 3 Mini 5+
Плату Duet 3 Mini 5+ допускается использовать с током нагревателя до 15А на выходе OUT0 при расположении в нормально вентилируемой зоне.
Питание через твердотельное реле Вы можете использовать твердотельное реле (SSR) для питания нагревателя стола, подключив его клеммы управления к клеммам нагревателя платы. Убедитесь, что вы правильно подключили провода к клеммам управления + и - SSR.
Внимание: при использовании мощного нагревателя стола, для защиты от нарушения контроля температуры и работы нагревателя на полной мощности в течение длительного периода времени, вы должны установить термопредохранитель, который отключит нагреватель при достижении максимальной температуры.
Прошивка RepRap 2x При использовании ПИД регулирования для управления нагревателем стола RepRapFirmware 2.x использует низкую частоту ШИМ (10 Гц), чтобы обеспечить нормальную работу со всеми стандартными типами SSR.
Прошивка RepRap 3.x RepRapFirmware 3.x не позволяет задать разную частоту ШИМ для разных выходов.
При использовании SSR установите параметр «Q» командой M950 на низкую частоту, например 10 Гц.
Напряжение сети для питания грелки Используйте SSR DC-AC с функцией Zero-Cross (контроль перехода через ноль), например Crydom D2425, Kudom KSI240D25-L или Fotek SSR-25DA.
Примечание: многие SSR Fotek являются подделками, в них используются симисторы, рассчитанные на ток ниже указанного номинала SSR.
Для нагревателя 220В может быть достаточно SSR-10DA. Если через нагреватель протекает ток более 1/4 от номинального для SSR, может потребоваться установка радиатора.
Низковольтный (12 В или 24 В) нагреватель стола постоянного тока Используйте SSR DC/DC тока с низким значением падения напряжения, например Auber Instruments MGR-1DD80D100 или Crydom DC100D40.
В зависимости от силы тока, может потребоваться установка радиатора на SSR.
Не используйте дешевые DC-DC SSR, такие как SSR-40DD, которые практически бесполезны для таких задач из-за большого падения напряжения на них.
Настройка нагревателя стола Добавьте команду M305 в config.g
Коллеги, в этой теме хочу обобщить информацию о мощности необходимой и достаточной для подогреваемого стола принтера.
Кто готов помочь, прошу выкладывать информацию близко к такому формату:
1. тип нагревателя
2. размер поверхности излучения тепла
3. электрические характеристики (ток, напряжение) или (сопротивление, напряжение) или известную суммарную мощность
4. состав платформы до поверхности печати
5. максимальная температура, время достижения 100С
6. общие впечатления
ales2k » 23 мар 2015, 17:05
На втором
1. китайский красный, только 310*310*2
2. 310*310*2
3. 2 Ома / включен на 15 вольт = 7.5А 112вт (решил пока дорожки не резать) /// Блок питания 360ВТ
4. нагреватель/зеркало 3мм
5. 60С 10 минут в закрытом корпусе.
6. Буду резать дорожки и переделывать на 1 ом.
barakuda62 » 23 мар 2015, 23:12
unigenum » 24 мар 2015, 00:11
Сираж » 24 мар 2015, 00:44
тоже самое, только питание 24в и сверху не стекло а стеклотекстолит
setar » 24 мар 2015, 12:39
согласно закону Ома из трех цифр верные только две
причем разница существенная
если это 12В / 1.4Ом = 8.57А ; *12B = 102,86 Вт
а при 12B / 12,5A = 0.96A ; 12*12,5 = 150 Вт
хотя возможно все цифры правильны а разница в измерении на холодном и горячем столе (удельное сопротивление меди меняется)
или значение изменилось после переделки, считаю как 150 Вт
Итого , учитывая сопоставимую площадь (~400 см*см ) пока получается так:
12В / 1.1 Ом = 10.9А ; *12В = 130.8 Вт - мало
140 Вт - нормально (хотя 10+ мин на мой взгляд долго)
12В * 12А = 144Вт - нормально
150 Вт - отлично
icehardy » 24 мар 2015, 12:47
интересно как ABS липнет к HIPS ?
а то взять бы листы полистирола и на них печатать, потом растворять в лимонене если не отдирается
надо проверить
setar » 24 мар 2015, 13:45
Myp » 24 мар 2015, 15:10
а не будет слишком медленно греть через слой электроизоляции?
и в чём плюсы относительно стола по старинке нарисованного и вытравленного на текстолите?
setar » 24 мар 2015, 17:19
проверим в действии по поводу прогрева через изоляцию, теплый пол же греют так
а плюс в стоимости, она условно ноль (только пайка пару часов утомляет)
zomby » 24 мар 2015, 17:30
А плёнку от тёплого пола, которая по 500 р/метр никто не пробовал? Её ведь наверное можно в несколько слоёв. Для быстрого прогрева включаем все слои, потом- по необходимости.
П.С. Вот только на 100 град. как она себя поведёт? И напряжение получается подводить нужно больше 220 в.
ales2k » 13 апр 2015, 13:47
На втором
1. китайский красный, только 310*310*2
2. 310*310*2
3. 2 Ома / включен на 15 вольт = 7.5А 112вт (решил пока дорожки не резать) /// Блок питания 360ВТ
4. нагреватель дорожками вверх / зеркало 3мм
5. 60С 10 минут в закрытом корпусе.
6. Буду резать дорожки и переделывать на 1 ом.
ruut75 » 18 апр 2015, 15:29
Китайский Силиконовый мат.
2.150x150мм
3.12в 160 ватт 1.4 ома
питание через гитечевский рампс, на стол отдельный БП АТХ 12в 380 ватт (при включении напряжение проседает с 12.3 до 11.7 вольт.
4.керамическая ткань- нагреватель -термистор -алюминий лист(4 мм)-стекло
5.с 12 до 100 град 5 минут а за 6.37 мин с 12 до 118 град. Грел до максимум до 124, болле не пробовал.
6.пока устраивает.
Собираю 2 принтер с полем 450х450, пока планирую питать отдельным БП 24В 500В (хотя думаю что нужно где-то ватт 700)
ales2k » 24 май 2015, 13:16
Переделал стол, подрезал дорожки.
Итого вышло
На втором
1. китайский красный, только 310*310*2
2. 310*310*2
3. 0.8 Ома / включен на 14.8 вольта = 18.5А 273вт /// Блок питания 360ВТ
4. нагреватель дорожками вниз / зеркало 3мм
5. 85С 6 минут в закрытом корпусе. 100С 10мин ,10 сек. Максимум грел до 150.
6. Скорость более чем устраивает, волнует неравномерность в 10С по площади в процессе нагрева(пока влияние на печать этого фактора не ясно). Думаю следующий сделать на заказ у китайцев.
arkhnchul » 24 май 2015, 16:30
обработал свой напильником)
1. Красный китайский с подрезанными дорожками
2. 214х214
3. 0.6Ом, включаю на 12 вольт, 19 ампер - на блоке напряжение падает до 11.4 (ATX компьютерный).
4. Нагреватель дорожками вниз/стекло от фоторамки 1.5мм
5. до 120С на стекле - 4-6 минут
6. Скорость устраивает. Провода греются, и блок питания жалко(
Как выбрать 3D-принтер, или зачем нужен нагревательный стол и закрытая камера
Различные модели 3D-принтеров отличаются максимальной температурой нагрева стола, на котором ведется печать. В данной статье я расскажу о разных категориях принтеров по этому очень важному параметру. Ведь от нагрева стола зависит и спектр материалов, которыми принтер может печатать. Также я коснусь вопроса, зачем нужна закрытая камера.
Принтеры без под подогрева стола
Способны печатать только одним видом пластика — ПЛА. Этот материал годится для прототипов, сувениров, и при нагреве до 60°С становится мягким и изделие теряет форму. С огромными усилиями на таких принтерах можно пытаться печатать другими материалами, но результат вас не обрадует. Обычно это принтеры типа Prusa с подвижным столом, но встречаются и "кубики".
Проблемы происходят из-за усадки (уменьшения размера) изделия из пластика после остывания. Если пластик с усадкой (а это практически все пластики, кроме ПЛА), то края изделия начинает отрывать от столика, на котором идет печать, геометрия изделия неисправимо портится или оно вовсе полностью отклеивается от стола, рискуя повредить печатную головку, которая продолжает двигаться.
Плюс (или минус?) таких принтеров в том, что производители в них экономят не только на нагревателе стола, но и на всем остальном. Поэтому это дешевые принтеры.
При этом, в описании таких принтеров отсутствие подогрева стола может быть никак не указано (будьте бдительны!), но бывает указана возможность печати другим пластиками, кроме ПЛА, что вводит покупателя в заблуждение. И с проблемами печати вы столкнетесь уже после приобретения такого принтера.
Самый известный из принтеров без подогрева стола — Makerbot Replicator 2
Из китайских моделей — TEVO Michelangelo
Далее рассказ пойдет про более интересные принтеры с подогревом стола от 100°С до 170°С, которые предназначены для печати пластиками с усадкой — от классического АБС до Поликарбоната. Чем выше максимальная температура стола, тем большим количеством пластиков вы сможете печатать, т.к. нагрев стола предотвращает порчу детали из-за усадки во время печати. При этом, чем выше температура плавления пластика, тем сильнее должен греться стол.
Принтеры с подогревом стола до 100°С
Подойдут для печати многими пластиками, кроме технических. При этом, печать крупных изделий популярным АБС-пластиком на такой низкой температуре будет проблематичной. Реально АБС требует от 110°С до 130°С на столе, особенно это касается дешевых марок с большой усадкой, которые очень широко представлены в продаже. Печатать же более интересными техническими пластиками — нейлоном, полипропиленом, поликарбонатом, на таких принтерах вообще не получится.
Из китайских принтеров это Anycubic, различные модели Flashforge.
Принтеры с подогревом стола до 120°С
Отлично подойдут для печати АБС-пластиком. Но, если требуется печать крупных изделий из АБС, то такому принтеру необходима и закрытая камера печати. Она нужна для поддержания большой температуры воздуха вокруг печатаемого изделия, что снижает усадку в процессе печати по всей высоте изделия. Чем выше держится температура в камере, тем лучше для печати!
И тут начинается интересное. Те производители, у которых есть обычные модели с "открытой камерой", закрывают их сверху пластиковым прозрачным "аквариумом", а продавцы предлагают их под видом принтеров с закрытой камерой! Конечно, такое решение дешево, но, чем больше объем камеры, тем сложнее в ней поддержать высокую температуру, а в этом случае объем значительно увеличивается. Это значит, что в таких принтерах температура в камере будет ниже, чем нужно для качественной печати.
Еще интереснее ситуация, когда принтер закрыт по бокам, но полностью открыт сверху и вообще не имеет никакой крышки. При этом продавцы выдают их за принтеры с закрытой камерой (будьте бдительны!).
Спрашивается, а почему бы не закрыть любой принтер сверху полностью, не увеличивая объем "аквариумом"? Да потому, что все простые модели спроектированы так, что от экструдера (печатающей головки) вертикально вверх поднимается пучок проводов, а также трубка, по которой подается нить с пластиком (смотрите при выборе внимательно на фотографии принтера со всех сторон). Все это торчит сверху из принтера и не дает нормально его закрыть. Особенно это касается принтеров с удаленной Bowden подачей пластика, где мотор, толкающий пластиковую нить, вынесен на корпус принтера.
Казалось бы, и что такого? Ну поверните провода в бок от экструдера, чтобы они не торчали вверх и не мешали… Однако, для этого нужно применять конструкторские решения с горизонтальным расположением подходящих к экструдеру проводов и трубок, и проектировать принтер изначально с учетом закрытой камеры.
Что интересно, даже некоторые дорогие закрытые импортные принтеры имеют большую высоту и увеличенный просвет внутри камеры между экструдером и верхней крышкой, т.к. в них конструкторы не смогли (не захотели) повернуть трубку подачи пластика горизонтально. А значит, и в них объем камеры больше, чем нужно.
Большая часть как импортных, так и отечественных принтеров попадают в эту категорию.
Принтеры с подогревом стола от 130°С до 150°С
Вот эти принтеры уже достаточно хорошо проработаны конструкторами. Большая часть таких принтеров действительно имеет хорошо прогреваемую закрытую камеру с боковым расположением проводов и трубок экструдера. В них можно печатать как большие изделия из АБС-пластика, так и мелкие изделия из технических пластиков — нейлона, полипропилена, поликарбоната.
Из отечественных принтеров в этой категории отметим Picaso3D и PrintBox3D.
Принтеры с подогревом стола до 170°С
Тут мы подходим к закрытым принтерам с очень высокой температурой стола. Эти принтеры проработаны конструкторами с учетом тенденций в 3D-печати на увеличение рабочих температур, а значит, на возможность печати все более прочными, термостойкими пластиками. Таких принтеров мало, они дорогие, за редким исключением.
Зачем греть стол так сильно? Дело в том, что чем выше температура плавления пластика, тем сильнее должен греться стол и окружающий воздух в камере, иначе изделие при печати отклеится от стола и печать прервется. Так, у поликарбоната температура печати экструдера может достигать 310°С. Если мелкие детали могут быть напечатаны при температуре стола в 130°С, то средние уже от 150°С, а крупные удержатся на столе только при 170°С.
Кроме того, такие принтеры обладают потенциалом для печати и другими тугоплавкими пластиками. Например, при температуре экструдера от 400°С можно печатать PEEK (полиэфирэфиркетон). Этот тугоплавкий и прочный пластик используется в авиации, космической технике.
В этой высокотемпературной категории отметим китайский принтер компании Intamsys FUNMAT HT с температурой экструдера до 450°C, стола — до 160°C.
Из отечественных не можем не упомянуть про 3D-принтер Faberant Cube
с температурой экструдера до 340°C, стола — до 170°C.
Выводы
Если вы хотите печатать различными пластиками, а не только одним ПЛА, то 3D-принтер должен иметь подогреваемый стол. Если предполагается печать крупных изделий из АБС, то нужна настоящая закрытая камера, без «аквариума» сверху. Чем выше максимальная температура стола, тем больше спектр материалов, которые вы сможете использовать в вашем принтере. У принтеров с подогревом стола до 170°С этот спектр очень большой, вплоть до поликарбоната и PEEK, если позволяет нагрев экструдера.
В следующих статьях рассказ более подробно пойдет о максимальной температуре экструдера, кинематике и других вещах.
Обогрев большого стола 3д принтера
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Собрал свой принтер XYCore с рабочим полем 600х600х600.
Необходимо было подогрев стола. Купить китайских несколько (минимум 4шт 300х300) не вариант,так как: во первых дорого, во вторых они горят, ну и в 3 они от 220в переменного напряжение,а это опасно при соприкосновении.
Блок питания когда покупал,то знал заранее что буду питать стол от него, поэтому взял сразу блок на 12В 50А макс.а это 600Вт.
Посмотрев в интернете из чего делают люди, к толковому не привело, поэтому решил сделать из обычной оцинковки! Да из обычного листа оцинкованного, в Кастораме купил лист 1,25х2м за 480р, хотя нужен был кусок всего то 0,6х0,6м.
Вырезаю квадрат нужного мне размера, и делю его змейкой примерно так.Фото не мое,а из интернета
Расчет какие дорожки нужны привожу:
нам нужна мощность около 450Вт. это по закону: I=U/R а мощность P=I*U или 450=I*12. Отсюда ток нам нужен I=450/12=37.5А.
Так как I=U/R то 37,5=12/R или 37,5R=12 или R=12/37,5=0,32Ом.
То есть сопротивление всей змейки нужно 0,32 Ом.
R=((ρL*n)/S) где ρ-удельное сопротивление материала(у железа это 0,098), L- длина одной полоски(принял ее за 0,6м), S-площадь сечения(у нас площадь сечения это:толщина листа 0,4мм*ширину змейки (примем 'а') ) n-количество дорожек.
отсюда подставляем значения и получаем:
то есть если берем ширину дорожки 15мм(0.015м), то количество дорожек должно быть: n=0.4594/0.015=30.6 или 31 дорожка.
Теперь узнаем какая кратность реза у нас может быть:
A=0.6; B=(а*n) где а-ширина дорожки,n- количество дорожек.
то есть если хотим дорожку шириной 15 мм(0,015м), то таких дорожек влезет 0,6/0,015=40шт.
Подведем итоги: Для 450 Вт нам потребуется 31 дорожка шириной 15мм.
Нарезаю болгаркой сначала так
Припоял на выводы провода сечением 4мм2.
Подключаю,греет,но слабо,максимум до 72 градусов за 1час. Мерю мультиметром сопротивление-показывает 1,4ом. Где-то просчет или толщина металла не такая или удельное сопротивление не такое,Что делать. подумал я и решил сделать вот такие перемычки(запаралеллил участки):
Мерим сопротивление,выходит 0,7 Ом.
Положил я эту ТЭНу на алюминиевый лист толщиной 4мм, промазанный с одной стороны силиконом термостойким вот таким 250р
Включаю в сеть-и вуаля до 105 градусов за 15минут.Это рабочее поле 600х600.
Ложил ТЭНу на замазанную сторону. А на чистую сторону ложу зеркало.
Снизу утеплил утеплителем фольгированным негорючим который до 1200гр не меняет свойств,свыше-каменеет. и закрыл утеплитель оцинкованным листом.
Алюминиевый лист 600х600 обошелся мне в 400р.
Подпишитесь на автора
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.
Покопавшись в шкафах, нашел кусок стеклотекстолита. Хороший, ровный, толщиной 2мм. Отпилил от него квадрат 220x220мм. (Размер нагревателя – 214x214мм.) 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.
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):
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 30x30мм, 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…
Читайте также: