Теплоизоляция платформы 3D-принтера: стоит ли её делать?
В своих обзорах я постоянно говорю о теплоизоляции платформы печати и о том, как простой и дешевый кусок изоляционного материала может оказать большое влияние на энергопотребление и однородность температуры платформы. Я также публикую измерения потребляемой мощности для того, чтобы продемонстрировать это наглядно.
В этой статье я проведу практический тест, где проверю отличия платформы печати на принтере Voron Trident 350 с утеплителем и без. Это должно дать вам лучшее понимание того, как этот изоляционный материал влияет на работу 3D-принтера.
Тепловые измерения проводились с помощью камеры FLIR, установленной на моем смартфоне, а для измерения температуры внутри камеры я использовал простой термодатчик, входящий в комплект моего мультиметра.
Датчик располагался прямо над экструдером Afterburner с прямым контактом с платформой. Также обратите внимание, что мой Voron Trident 350 не полностью закрыт стенками. Я не печатал воздуховод, который должен находится в верхней части принтера.
Через 30 минут температура поверхности печати достигает 91°С, что на 9° ниже заданной температуры. Вы также можете видеть, что распределение температуры по платформе не соответствует ожидаемому, даже после 30 минут ожидания.
Через 30 минут температура поверхности печати достигает 93°С, что на 7°С ниже заданной. Вы также можете видеть, что распределение температуры по платформе не такое, как ожидалось, даже после ожидания в течение 30 минут, хотя это и довольно близко к идеалу.
Нагрев платформы до 100°C занимает 9 минут 20 секунд при мощности 435 Вт. Температура поверхности платформы достигает только 82°C в самой высокой точке, хотя термистор показывает 100°C, а распределение тепла не очень хорошее при разнице температур до 12°C.
Через 30 минут поверхность печати достигает 91°С, что на 9° ниже заданной температуры. Вы также можете видеть, что распределение температуры по платформе не соответствует ожидаемому, даже после 30 минут прогрева.
Через 30 минут поверхность печати достигает 91°С, что на 9° ниже заданной температуры. Вы также можете видеть, что распределение температуры по платформе не соответствует ожидаемому, даже после 30 минут прогрева.
Как видите, изменение в отклонении от плоскости платформы, но для меня оно незначительное и его легко компенсировать при печати. Также нужно помнить, что мы имеем дело с 3D-принтером, а не с высокоточным станком.
В качестве бонуса я также сделал снимок во время 1-часовой печати филаментом ABS, чтобы продемонстрировать, как горячий воздух поднимается вверх и задерживается в области печати. Так что нет причин беспокоиться о температуре внутри принтера для Voron Trident.
Это может быть проблемой для Voron 2.4, у которого платформа расположена в нижней части корпуса, где воздух будет прохладнее. Температура корпуса также будет различаться в зависимости от скорости вращения вентилятора, установленного на вытяжке.
2. Температура на поверхности печати в основном одинакова, с изоляционным материалом платформы или без него, и ее следует компенсировать путем настройки параметров слайсера. Конечно, это возможно, если у вас есть магнитная пластина для печати, установленная на алюминиевый нагреватель. Если у вас есть встроенные магниты, то это, вероятно, и не нужно.
3. Температура в закрытом корпусе существенно не меняется, и вы можете получить прогрев до 45-50°C при печати без каких-либо проблем. Можно было бы достичь более высоких температур, если бы для боковых сторон принтера была применена дополнительная изоляция, но я не думаю, что это необходимо, особенно для пластика ABS.
4. Как вы можете видеть, есть изменение в сетке измерений (отклонений), но для меня оно незначительно, и его легко компенсировать во время печати. Также нужно помнить, что мы имеем дело с 3D-принтером, а не со сверхточным станком.
5. Использование 100% мощности на самом деле не помогает, потому что алюминиевая платформа не может эффективно поглощать тепло. Нагреватель достигнет заданной температуры и прекратит нагрев, даже если алюминиевая платформа не достаточно разогрелась, что удлинит процесс подогрева. Обычно требуется около 10 минут, чтобы алюминиевая платформа достигла температуры, близкой к той, что установлена в настройках принтера.
На мой взгляд, установка теплоизоляции стоит затраченных усилий для любого типа принтера. Потребляемая мощность будет ниже, что сэкономит вам деньги с течением времени, которые в противном случае были бы потрачены на оплату электроэнергии.
В этой статье я проведу практический тест, где проверю отличия платформы печати на принтере Voron Trident 350 с утеплителем и без. Это должно дать вам лучшее понимание того, как этот изоляционный материал влияет на работу 3D-принтера.
Принтер и методы для тестирования
Для этого теста я использовал принтер FYSETC Voron Trident 350, на который я недавно делал обзор. Я думаю, что это хороший кандидат для теста, потому что у него большая поверхность печати, толстая магнитная гибкая PEI-пластина, а основа платформы имеет некоторую теплоёмкость.Тепловые измерения проводились с помощью камеры FLIR, установленной на моем смартфоне, а для измерения температуры внутри камеры я использовал простой термодатчик, входящий в комплект моего мультиметра.
Датчик располагался прямо над экструдером Afterburner с прямым контактом с платформой. Также обратите внимание, что мой Voron Trident 350 не полностью закрыт стенками. Я не печатал воздуховод, который должен находится в верхней части принтера.
Все измерения энергопотребления были сделаны с помощью розетки Blitzwolf, с энергомониторингом, которая показывает потребляемую мощность, а также замеряет энергопотребление за один день. Измерения проводились при температуре помещения 22°С.
Я использовал теплоизоляционный материал с габаритами 400 x 400 мм, который я вырезал по размеру и частично подгонял, чтобы он подходил к алюминиевым профилям для платформы. Не лучшая моя работа, но достаточно неплохо.
Температура поверхности печати без теплоизоляции
Мощность 60%
Нагрев платформы до 100°C занимает 12 минут при мощности 414 Вт,. Температура поверхности платформы достигает только 84°C в самой высокой точке, хотя термистор показывает 100°C, а распределение тепла неудовлетворительное с разницей температур до 12°C. Через 30 минут температура поверхности печати достигает 91°С, что на 9° ниже заданной температуры. Вы также можете видеть, что распределение температуры по платформе не соответствует ожидаемому, даже после 30 минут ожидания.
Мощность 100%
Нагрев платформы до 100°C занимает 3 минуты 15 секунд, при этом потребляется мощность 630 Вт. Температура поверхности платформы достигает только 71°С в самой высокой точке, хотя термистор показывает 100°С, а распределение тепла неудовлетворительное с разницей температур около 16°С.
Через 30 минут температура поверхности печати достигает 93°С, что на 7°С ниже заданной. Вы также можете видеть, что распределение температуры по платформе не такое, как ожидалось, даже после ожидания в течение 30 минут, хотя это и довольно близко к идеалу.
Температура поверхности печати с теплоизоляцией
Мощность 60%
После установки теплоизоляции я выставил мощность на 60% и снова начал тестирование.Нагрев платформы до 100°C занимает 9 минут 20 секунд при мощности 435 Вт. Температура поверхности платформы достигает только 82°C в самой высокой точке, хотя термистор показывает 100°C, а распределение тепла не очень хорошее при разнице температур до 12°C.
Через 30 минут поверхность печати достигает 91°С, что на 9° ниже заданной температуры. Вы также можете видеть, что распределение температуры по платформе не соответствует ожидаемому, даже после 30 минут прогрева.
Мощность 100%
Нагрев платформы до 100°C занимает 4 минуты 45 секунд при мощности 630 Вт. Температура поверхности платформы достигает только 73°С в самой высокой точке, хотя термистор показывает 100°С, а распределение тепла неудовлетворительное с разницей температур до 17°С. Через 30 минут поверхность печати достигает 91°С, что на 9° ниже заданной температуры. Вы также можете видеть, что распределение температуры по платформе не соответствует ожидаемому, даже после 30 минут прогрева.
Энергопотребление через 1 час печати филаментом ABS
Чтобы получить точное представление о потребляемой мощности во время работы, я подготовил к печати на слайсере калибровочный куб 200% с настройками, которые занимают 1 час, и печатал филаментом ABS при температуре хот-энда 250°C и при температуре платформы печати 100°C . В обоих тестах использовался один и тот же G-код.Без теплоизоляции
До того, как осуществить теплоизоляцию платформы, потребляемая мощность колебалась от 210 Вт до 275 Вт. Через 1 час печати принтер использовал 0,24 кВтч. Это означает, что 24-часовая печать будет потреблять около 5,76 кВтч.С теплоизоляцией
После установки теплоизоляции потребляемая мощность во время печати составляет от 161 Вт до 280 Вт. Через 1 час печати принтер израсходовал 0,15 кВтч. Это означает, что 24-часовая печать будет потреблять около 3,6 кВтч.Отклонение от плоскости платформы
Без теплоизоляции
До того, как установки теплоизоляционного материала, отклонение от плоскости платформы составило 0.288 мм. С теплоизоляцией
После установки изоляционного материала для платформы, отклонение составило 0.330 мм. Как видите, изменение в отклонении от плоскости платформы, но для меня оно незначительное и его легко компенсировать при печати. Также нужно помнить, что мы имеем дело с 3D-принтером, а не с высокоточным станком.
Температура внутри принтера с закрытой камерой
С теплоизоляцией
Температура внутри камеры, при установке стенок по периметру принтера через 30 минут времени нагрева достигла 48°С.В качестве бонуса я также сделал снимок во время 1-часовой печати филаментом ABS, чтобы продемонстрировать, как горячий воздух поднимается вверх и задерживается в области печати. Так что нет причин беспокоиться о температуре внутри принтера для Voron Trident.
Это может быть проблемой для Voron 2.4, у которого платформа расположена в нижней части корпуса, где воздух будет прохладнее. Температура корпуса также будет различаться в зависимости от скорости вращения вентилятора, установленного на вытяжке.
Выводы
Проведя эти тесты, я пришел к следующим выводам:
1. В данном конкретном случае теплоизоляция для Voron Trident 350 выигрывает в плане энергоэффективности. Другие принтеры с более тонкими платформами с подогревом получают от этого решения больше пользы.2. Температура на поверхности печати в основном одинакова, с изоляционным материалом платформы или без него, и ее следует компенсировать путем настройки параметров слайсера. Конечно, это возможно, если у вас есть магнитная пластина для печати, установленная на алюминиевый нагреватель. Если у вас есть встроенные магниты, то это, вероятно, и не нужно.
3. Температура в закрытом корпусе существенно не меняется, и вы можете получить прогрев до 45-50°C при печати без каких-либо проблем. Можно было бы достичь более высоких температур, если бы для боковых сторон принтера была применена дополнительная изоляция, но я не думаю, что это необходимо, особенно для пластика ABS.
4. Как вы можете видеть, есть изменение в сетке измерений (отклонений), но для меня оно незначительно, и его легко компенсировать во время печати. Также нужно помнить, что мы имеем дело с 3D-принтером, а не со сверхточным станком.
5. Использование 100% мощности на самом деле не помогает, потому что алюминиевая платформа не может эффективно поглощать тепло. Нагреватель достигнет заданной температуры и прекратит нагрев, даже если алюминиевая платформа не достаточно разогрелась, что удлинит процесс подогрева. Обычно требуется около 10 минут, чтобы алюминиевая платформа достигла температуры, близкой к той, что установлена в настройках принтера.
На мой взгляд, установка теплоизоляции стоит затраченных усилий для любого типа принтера. Потребляемая мощность будет ниже, что сэкономит вам деньги с течением времени, которые в противном случае были бы потрачены на оплату электроэнергии.
- Комментарии
Загрузка комментариев...