Теплоізоляція платформи 3D-принтера: чи варто її робити?
У своїх статтях я постійно говорю про теплоізоляцію платформи друку та про те, як простий і дешевий шматок ізоляційного матеріалу може вплинути на енергоспоживання та однорідність температури платформи. Я також публікую вимірювання споживання потужності для того, щоб продемонструвати це наочно.
У цій статті я проведу практичний тест, де перевірю відмінності платформи друку на принтері Voron Trident 350 з утеплювачем та без. Це має дати вам найкраще розуміння того, як цей ізоляційний матеріал впливає на роботу 3D-принтера.
Теплові вимірювання проводилися за допомогою камери FLIR, встановленої на моєму смартфоні, а для вимірювання температури всередині камери я використовував простий термодатчик, що входить до комплекту мого мультиметра.
Датчик розташовувався над екструдером Afterburner з прямим контактом з платформою. Також зверніть увагу, що мій Voron Trident 350 не повністю закритий стінками. Я не друкував повітропровід, який повинен знаходитись у верхній частині принтера.
Всі виміри енергоспоживання були зроблені за допомогою розетки Blitzwolf, з енергомоніторингом, що показує рівень споживання потужності, а також заміряє енергоспоживання за один день. Вимірювання проводилися за температури приміщення 22°С.
Я використовував теплоізоляційний матеріал з габаритами 400 x 400 мм, який я вирізав за розміром та частково підганяв, щоб він підходив до алюмінієвих профілів для платформи. Не найкраща моя робота, але досить непогано.
Через 30 хвилин температура поверхні друку досягає 91°С, що на 9°С нижче заданої температури. Ви також можете бачити, що розподіл температури по платформі не відповідає заявленому навіть після 30 хвилин очікування.
Через 30 хвилин температура поверхні друку досягає 93°С, що на 7°С нижче заданої. Ви також можете бачити, що розподіл температури по платформі не такий, як заявлено, навіть після очікування протягом 30 хвилин, хоча це досить близько до ідеалу.
Нагрів платформи до 100°C займає 9 хвилин 20 секунд при потужності 435 Вт. Температура поверхні платформи досягає лише 82°C у найвищій точці, хоча термістор показує 100°C, а розподіл тепла не дуже добрий при різниці температур до 12°C.
Через 30 хвилин поверхня друку досягає 91°С, що на 9° нижче заданої температури. Ви також можете бачити, що розподіл температури по платформі не відповідає очікуваному навіть після 30 хвилин прогріву.
Як бачите, зміна у відхиленнях від площини платформи, але для мене вона незначна і її легко компенсувати під час друку. Також потрібно пам'ятати, що ми маємо справу з 3D-принтером, а не високоточним верстатом.
Як бонус я також зробив знімок під час 1-годинного друку філаментом ABS, щоб продемонструвати, як гаряче повітря піднімається вгору та затримується в області друку. Тому немає причин турбуватися про температуру всередині принтера для Voron Trident.
Це може бути проблемою для Voron 2.4, у якого платформа розташована в нижній частині корпусу, де повітря буде прохолодніше. Температура корпусу також відрізнятиметься залежно від швидкості обертання вентилятора, встановленого на витяжці.
2. Температура на поверхні друку переважно однакова, з ізоляційним матеріалом платформи або без нього, і її слід компенсувати шляхом налаштування параметрів слайсера. Звичайно, це можливо, якщо у вас є магнітна пластина для друку, встановлена на алюмінієвий нагрівач. Якщо у вас є вбудовані магніти, це, ймовірно, і не потрібно.
3. Температура в закритому корпусі істотно не змінюється, і ви можете отримати прогрів до 45-50°C під час друку без будь-яких проблем. Можна було б досягти більш високих температур, якби для бічних сторін принтера було застосовано додаткову ізоляцію, але я не думаю, що це необхідно, особливо для пластику ABS.
4. Як ви можете бачити, є зміна у сітці вимірювань (відхилень), але для мене вона незначна, і її легко компенсувати під час друку. Також потрібно пам'ятати, що ми маємо справу з 3D-принтером, а не надточним верстатом.
5. Використання 100% потужності насправді не допомагає, тому що алюмінієва платформа не може ефективно поглинати тепло. Нагрівач досягне заданої температури і припинить нагрівання, навіть якщо алюмінієва платформа мало розігрілася, що подовжить процес підігріву. Зазвичай потрібно близько 10 хвилин, щоб алюмінієва платформа досягла температури, близької до налаштування принтера.
На мій погляд, встановлення теплоізоляції коштує витрачених зусиль для будь-якого типу принтера. Потужність буде нижче, що заощадить вам гроші з часом, які в іншому випадку були б витрачені на оплату електроенергії.
У цій статті я проведу практичний тест, де перевірю відмінності платформи друку на принтері Voron Trident 350 з утеплювачем та без. Це має дати вам найкраще розуміння того, як цей ізоляційний матеріал впливає на роботу 3D-принтера.
Принтер та методи для тестування
Для цього тесту я використав принтер FYSETC Voron Trident 350, на який нещодавно написав рецензію. Я думаю, що це хороший кандидат для тесту, тому що має велику поверхню для друку, товсту магнітну гнучку PEI-пластину, а основа платформи має деяку теплоємність. Теплові вимірювання проводилися за допомогою камери FLIR, встановленої на моєму смартфоні, а для вимірювання температури всередині камери я використовував простий термодатчик, що входить до комплекту мого мультиметра.
Датчик розташовувався над екструдером Afterburner з прямим контактом з платформою. Також зверніть увагу, що мій Voron Trident 350 не повністю закритий стінками. Я не друкував повітропровід, який повинен знаходитись у верхній частині принтера.
Всі виміри енергоспоживання були зроблені за допомогою розетки Blitzwolf, з енергомоніторингом, що показує рівень споживання потужності, а також заміряє енергоспоживання за один день. Вимірювання проводилися за температури приміщення 22°С.
Я використовував теплоізоляційний матеріал з габаритами 400 x 400 мм, який я вирізав за розміром та частково підганяв, щоб він підходив до алюмінієвих профілів для платформи. Не найкраща моя робота, але досить непогано.
Температура поверхні друку без теплоізоляції
Потужність 60%
Нагрів платформи до 100°C займає 12 хвилин при потужності 414 Вт. Температура поверхні платформи досягає лише 84°C у найвищій точці, хоча термістор показує 100°C, а розподіл тепла є незадовільним з різницею температур до 12°C. Через 30 хвилин температура поверхні друку досягає 91°С, що на 9°С нижче заданої температури. Ви також можете бачити, що розподіл температури по платформі не відповідає заявленому навіть після 30 хвилин очікування.
Потужність 100%
Нагрів платформи до 100°C займає 3 хвилини 15 секунд, при цьому споживається потужність 630 Вт. Температура поверхні платформи досягає лише 71°С у найвищій точці, хоча термістор показує 100°С, а розподіл тепла є незадовільним з різницею температур близько 16°С. Через 30 хвилин температура поверхні друку досягає 93°С, що на 7°С нижче заданої. Ви також можете бачити, що розподіл температури по платформі не такий, як заявлено, навіть після очікування протягом 30 хвилин, хоча це досить близько до ідеалу.
Температура поверхні друку з теплоізоляцією
Потужність 60%
Після встановлення теплоізоляції я виставив потужність на 60% і знову розпочав тестування.Нагрів платформи до 100°C займає 9 хвилин 20 секунд при потужності 435 Вт. Температура поверхні платформи досягає лише 82°C у найвищій точці, хоча термістор показує 100°C, а розподіл тепла не дуже добрий при різниці температур до 12°C.
Через 30 хвилин поверхня друку досягає 91°С, що на 9° нижче заданої температури. Ви також можете бачити, що розподіл температури по платформі не відповідає очікуваному навіть після 30 хвилин прогріву.
Потужність 100%
Нагрів платформи до 100°C займає 4 хвилини 45 секунд при потужності 630 Вт. Температура поверхні платформи досягає лише 73°С у найвищій точці, хоча термістор показує 100°С, а розподіл тепла є незадовільним з різницею температур до 17°С.Через 30 хвилин поверхня друку досягає 91°С, що на 9° нижче заданої температури. Ви також можете бачити, що розподіл температури по платформі не відповідає очікуваному навіть після 30 хвилин прогріву.
Енергоспоживання через 1 годину друку філаментом ABS
Щоб отримати точне уявлення про споживання потужності під час роботи, я підготував до друку на слайсері 200% калібрувальний куб з налаштуваннями, які займають 1 годину, і друкував філаментом ABS при температурі хот-енду 250°C і при температурі платформи друку 100°C . В обох тестах використовувався той самий G-код.Без теплоізоляції
Перед тим, як здійснити теплоізоляцію платформи, споживання потужності коливалося від 210 Вт до 275 Вт. Через 1 годину друку принтер використав 0,24 кВтг. Це означає, що 24-годинний друк споживатиме близько 5,76 кВтг.З теплоізоляцією
Після встановлення теплоізоляції споживання потужності під час друку становить від 161 Вт до 280 Вт. Через 1 годину друку принтер витратив 0,15 кВтг. Це означає, що 24-годинний друк споживатиме близько 3,6 кВтг.Відхилення від площини платформи
Без теплоізоляції
До встановлення теплоізоляційного матеріалу, відхилення від площини платформи склало 0.288 мм. З теплоізоляцією
Після встановлення ізоляційного матеріалу для платформи, відхилення склало 0.330 мм. Як бачите, зміна у відхиленнях від площини платформи, але для мене вона незначна і її легко компенсувати під час друку. Також потрібно пам'ятати, що ми маємо справу з 3D-принтером, а не високоточним верстатом.
Температура всередині принтера із закритою камерою
З теплоізоляцією
Температура всередині камери при встановленні стінок по периметру принтера через 30 хвилин часу нагріву досягла 48°С.Як бонус я також зробив знімок під час 1-годинного друку філаментом ABS, щоб продемонструвати, як гаряче повітря піднімається вгору та затримується в області друку. Тому немає причин турбуватися про температуру всередині принтера для Voron Trident.
Це може бути проблемою для Voron 2.4, у якого платформа розташована в нижній частині корпусу, де повітря буде прохолодніше. Температура корпусу також відрізнятиметься залежно від швидкості обертання вентилятора, встановленого на витяжці.
Висновки
Провівши ці тести, я дійшов таких висновків:
1. У даному випадку теплоізоляція для Voron Trident 350 виграє в плані енергоефективності. Інші принтери з більш тонкими платформами з підігрівом одержують від цього рішення більше користі.2. Температура на поверхні друку переважно однакова, з ізоляційним матеріалом платформи або без нього, і її слід компенсувати шляхом налаштування параметрів слайсера. Звичайно, це можливо, якщо у вас є магнітна пластина для друку, встановлена на алюмінієвий нагрівач. Якщо у вас є вбудовані магніти, це, ймовірно, і не потрібно.
3. Температура в закритому корпусі істотно не змінюється, і ви можете отримати прогрів до 45-50°C під час друку без будь-яких проблем. Можна було б досягти більш високих температур, якби для бічних сторін принтера було застосовано додаткову ізоляцію, але я не думаю, що це необхідно, особливо для пластику ABS.
4. Як ви можете бачити, є зміна у сітці вимірювань (відхилень), але для мене вона незначна, і її легко компенсувати під час друку. Також потрібно пам'ятати, що ми маємо справу з 3D-принтером, а не надточним верстатом.
5. Використання 100% потужності насправді не допомагає, тому що алюмінієва платформа не може ефективно поглинати тепло. Нагрівач досягне заданої температури і припинить нагрівання, навіть якщо алюмінієва платформа мало розігрілася, що подовжить процес підігріву. Зазвичай потрібно близько 10 хвилин, щоб алюмінієва платформа досягла температури, близької до налаштування принтера.
На мій погляд, встановлення теплоізоляції коштує витрачених зусиль для будь-якого типу принтера. Потужність буде нижче, що заощадить вам гроші з часом, які в іншому випадку були б витрачені на оплату електроенергії.
- Коментарі
Loading comments...