Kuidas 3D-printimise energiaarvet oluliselt vähendada

Keskmine 3D-printeri tarbitav võimsus varieerub 120–300 vatti tunnis, olenevalt eelkõige köetava voodi suurusest. Ülejäänud komponendid, nagu emaplaat, ekraan, samm-mootorid ja ventilaatorid, tarbivad tavaliselt vähem kui 50 vatti tunnis. Nende komponentide omane energiatõhusus ei jäta kahjuks arenguruumi.

Soojendusega voodi tõhususe suurendamine võib aga oluliselt vähendada energiatarbimist. Siit saate teada, kuidas saate oma 3D-printeri süsiniku jalajälge lihtsa ja odava voodi modifikatsiooniga vähendada.

Miks on teie 3D-printer energiatõhususelt kohutav?

Kui 3D-printimine on kaubanduslikul tasandil kahtlemata keerukas, siis tarbijatele mõeldud 3D-printerid on suhteliselt lihtsamad kujundused, mis on kokku pandud valmiskomponentidega. Enamik neist komponentidest hõlmab elektroonikat ja samm-mootoreid, mis on oma olemuselt optimeeritud väikese energiatarbimise jaoks. Selles osakonnas pole midagi viga.

Kahjuks on 3D-printeri voodid hoopis teine ​​teema. Kulude säästmiseks ja tootmise keerukuse vähendamiseks puudub peaaegu kõigil tarbijatele mõeldud 3D-printeritel voodi soojusisolatsioon. See on halb mõte, sest isoleerimata voodi kiirgab soojust nii ülevalt kui ka alumiselt pinnalt. Teisisõnu läheb köetava voodi põhjast raisku ligi pool kiiratavast soojusest.

Mida suurem on raisatud soojuse hulk, seda kauem peab voodisoojendi eelseadistatud vooditemperatuuri säilitamiseks töötama maksimaalse võimsusega. Tüüpilise 3D-printeri, näiteks Creality Ender-3, soojendusega voodi tarbib rohkem kui 250 vatti võimsus täiskallutamisel, nii et ideaalis soovite voodi isoleerida, et vältida küttekeha sisselööki sageli. Siin on, kuidas seda õigesti teha.

3D-printeri voodi soojusisolatsioon hõlmab printeri osalist lahtivõtmist, et alus välja tõmmata. See ei tekita suurt muret, sest peaaegu kõik tarbijatele mõeldud 3D-printerid tarnitakse kokkupandud komplektidena, mis on täis kasutusjuhendeid ja tööriistu, mis on vajalikud kõige kokkupanekuks. Sel eesmärgil saab samu tööriistu uuesti kasutada.

Meie peamine mure on isolatsioonimaterjali õige valik. Enamiku tarbijatele mõeldud 3D-printerite soojendusega voodid on head kuni 250 °F. See on tunduvalt madalam enamiku materjalide süttimistemperatuurist, mis muudab enamiku levinumate isolatsioonimaterjalide meie otstarbeks piisavalt ohutuks.

Sellised kõrged temperatuurid tekitavad aga endiselt probleeme väänamise, sulamise ja gaaside tekkega. Plastid, nagu akrüülid ja vahtplastist isolatsioonimaterjalid, hakkavad deformeeruma ABS-printimiseks soovitatud temperatuuridel. Tegelikult võivad mõned vahtmaterjalid eraldada isegi potentsiaalselt kahjulikke gaase. Heitke pilk meie 3D-printimise toiduohutuse juhend et rohkem teada saada.

Seetõttu on parimad materjalid kork (töötab ka kummeeritud kork) ja silikoon. Korklehed on odavad ja hõlpsasti kättesaadavad, kuid taluvad ka temperatuuri, mis ületab enamiku tavapäraste 3D-printeri voodite temperatuuri.

Silikoonlehed on parim valik juba ainuüksi nende oluliselt kõrgema soojusläve tõttu. Valige oma eelarvega sobiv valik. Need tööriistad pole aga valikulised.

1. Joonlaud mõõtmiseks
2. Sobiv lõikepind
3. Kasulik nuga, või mõni muu tera tüüp
4. Kõrge temperatuuriga RTV silikoonhermeetik
5. Torustamistööriist, või peitel
6. Haamer
7. Lateks- või nitriilkummist kindad (pulbrita)

1. samm: eemaldage ehitusplatvorm

Täpsed sammud sõltuvad teie 3D-printeri margist ja mudelist, kuid protsess on Ender-3 või muude printeri variantide puhul ligikaudu sama. Prusa i3 "voodi-flinger" disain. Esimene samm hõlmab alati ehitusplatvormi eemaldamist, mida nimetatakse printeri voodiks.

Teie 3D-printeri kokkupanekujuhend sisaldab üksikasjalikke juhiseid, kuid üldiselt hõlmab see järgmisi samme.

• Printeri väljalülitamine.
• Toitepistiku eemaldamine seinakontaktist.
• Voodisoojendi ja vooditermistori juhtmete lahtiühendamine.
• Voodi reguleerimise nuppude lahti keeramine.
• Ja lõpuks voodi tõstmine 3D-printeri šassiilt maha.

Jätke voodi praegu kõrvale ja liikuge järgmise sammu juurde.

2. samm: lõigake isoleermaterjal sobivaks

Asetage oma soojusisolatsioonileht lõikepinnale ja asetage voodi peale. Kasutage kastilõikurit või X-Acto nuga, et lõigata leht täpselt voodi mõõtudele. Tuim tera muudab ülesande valusalt aeglaseks ja tüütuks, seega kasutage kindlasti värsket teravat tera.

Paksem isolatsioonikiht hoiab paremini soojust, kuid suure tihedusega materjalid nagu silikoon lisavad märkimisväärselt kaalu. Liikuvat voodit kasutavate printerite, nagu Prusa i3 ja Creality Ender-3 puhul ei ole soovitatav isolatsiooni paksusega liiale minna.

On ülimalt oluline, et isoleerlehe paksus ei ületaks kokkusurutud alusvedrude pikkust. Näiteks kui teie 20 mm pikkused alusvedrud surutakse häälestamise ajal kokku 10 mm-ni, on targem piirata isolatsiooni paksus 6 mm-ni või vähem.

3. samm: lõigake välja augud voodikruvide jaoks

Asetage voodi isolatsioonilehele ja märkige välja voodikruvide jaoks mõeldud augud. Sobiva läbimõõduga ringikujulise augu lõikamiseks võite kasutada augustantsi või puhaste ruutude lõikamiseks peitlit ja haamrit.

Sobivast augu suurusest rääkides peaksid need olema piisavalt suured, et mahutada voodivedrud ilma neid puudutamata või kinni jäämata.

Kui eelnimetatud tööriistad puuduvad, võite kasutada ka kastilõikurit või X-Acto nuga. Lõiked pole aga nii puhtad ega täpsed.

4. samm: kas teie voodi alumine osa on tasane?

Peaaegu kõigi 3D-printerite soojendusega voodites on PCB-soojendid. Sellistel vooditel on tavaliselt tasane alumine külg. Kui see on teie 3D-printeri puhul, võite selle sammu vahele jätta.

Need, kes on aga ise ehitanud 3D-printerid, näiteks Voron (lisateave meie Voron algaja juhend) või Rat Rig, peavad lisakomponentide (nt termokaitsmed, vooditermistorid ja kaabeldus) tõttu võitlema oma isetegemisvoodite põhjapinna ebatasasusega.

Mitme õhema, väljalõigetega isolatsioonilehe kasutamine nende väljaulatuvate komponentide mahutamiseks teeb asja ära, millele järgneb viimane isolatsioonikiht, et katta kõik tühimikud.

5. samm: valmistage ette voodi pind

Enne isoleerlehe voodi alumisele küljele kleepimist tuleb kinnituspinnad usaldusväärse nakkumise tagamiseks põhjalikult õlidest ja lisanditest puhastada. Voodi puhastamiseks sobivad soe destilleeritud/filtreeritud vesi ja tilk nõudepesuvahendit, kuid isopropüülalkohol on parem valik.

Soovitame kanda mittepuuderdatud lateks- või nitriilkummikindaid, sest paljad sõrmed ja peopesad võivad puhastatud pindadele jätta õli ja mustust. Kui kasutasite voodi puhastamiseks vett, oodake enne järgmise sammu juurde asumist vähemalt 15–20 minutit, et see kuivaks.

Samuti tuleb puhastada isolatsioonimaterjal. Vältige vett, kui olete valinud poorse materjali, näiteks korgi või vahu, mis võib vett imada või muul viisil kinni hoida. Neid on kõige parem puhastada harjaga, et eemaldada tolm ja saasteained. Veekindlaid materjale, nagu silikoon, saab aga puhastada destilleeritud/filtreeritud veega niisutatud salvrätikuga.

Kui voodi pind on puhas, võite soovi korral peale kanda maalriteipi, et vältida silikoonliimi liikumist perimeetri sisse.

6. samm: ühendage see kõik kokku

Kandke voodi alumisele küljele õhuke, kuid ühtlane kiht kõrge temperatuuriga RTV silikoontihendit. Saate valida, kas kanda liim kõikjale või ainult perimeetrile. Viimane on täiesti hea, sest isegi kui keskele tekiks õhuvahe, parandaks see ainult soojusisolatsiooni.

Joondage soojusisolatsioonileht ettevaatlikult ja kleepige see voodile. Silikoonliim hakkab kõvenema kohe pärast kokkupuudet õhuga, kuid enamik koostisi võimaldab reguleerimist 10-15 minutit. Kui kasutate mitut isolatsioonilehte, korrake protsessi kõigi lehtedega.

Asetage voodile veidi raskust, toetades seda tasasele pinnale, kus see saab segamatult lebada. Enamiku silikoonliimide kõvenemiseks kulub 24–48 tundi. Täieliku nakketugevuse saavutamine võib olenevalt liimi koostisest võtta aega kuni nädal. Selguse huvides vaadake tootja juhiseid. Ideaalis vältige raskuse eemaldamist või muul viisil voodi segamist vähemalt kaks päeva.

7. samm: paigaldage voodi uuesti

Kui voodi on piisavalt isoleeritud, saate nüüd voodikruvid ja vedrud uuesti kokku panna ning voodi uuesti printerile paigaldada. Kokkupanek on vastupidine varem järgitud lahtivõtmise protsessile.

Nautige energiasäästu

Hästi isoleeritud 3D-printeri alus mitte ainult ei kuumene kiiremini, vaid vähendab oluliselt ka energiatarbimist. See on veelgi selgem pikemate väljatrükkide puhul, kus soojuskadu kipub aja jooksul suurenema.

Energiasääst on veelgi märgatavam tänapäevastel 3D-printeritel, mis kasutavad voodisoojendi võimsuse juhtimiseks PWM-i (impulsi laiuse modulatsiooni) tehnikat.

Miks põhjustab otseajamiga ekstruuderile üleminek sageli kehva 3D-printimiskvaliteedi?

Bowdenilt otseajamiga ekstruuderile üleminekul on mõned eelised, kuid sellega kaasnevad mõned prindikvaliteedi probleemid.

Loe edasi

Autori kohta