Kuinka pienentää merkittävästi 3D-tulostuksen energialaskua

3D-tulostimen keskimääräinen tehonkulutus vaihtelee 120 - 300 wattia tunnissa ensisijaisesti lämmitettävän sängyn koosta riippuen. Muut komponentit, kuten emolevy, näyttö, askelmoottorit ja tuulettimet, kuluttavat yleensä alle 50 wattia tunnissa. Näiden komponenttien luontainen tehotehokkuus ei valitettavasti jätä parantamisen varaa.

Kuitenkin lämmitetyn kerroksen muuttaminen tehokkuuden lisäämiseksi voi vähentää merkittävästi virrankulutusta. Näin voit pienentää 3D-tulostimesi hiilijalanjälkeä yksinkertaisella, halvalla sänkymuokkauksella.

Miksi 3D-tulostimesi on kauhea tehotehokkuudessa?

Vaikka 3D-tulostus on epäilemättä hienostunutta kaupallisella tasolla, kuluttajien 3D-tulostimet ovat suhteellisen yksinkertaisempia malleja, jotka on yhdistetty valmiisiin komponentteihin. Suurin osa näistä komponenteista sisältää elektroniikkaa ja askelmoottoreita, jotka on luonnostaan ​​optimoitu alhaiseen virrankulutukseen. Ei siinä osastolla mitään vikaa.

Valitettavasti 3D-tulostimen sängyt ovat kokonaan eri asia. Kustannusten säästämiseksi ja tuotannon monimutkaisuuden vähentämiseksi lähes kaikista kuluttajien 3D-tulostimista puuttuu lattialämpöeristys. Se on huono idea, koska eristämätön sänky säteilee lämpöä sekä ylä- että alapinnoista. Toisin sanoen lähes puolet säteilevästä lämmöstä menee hukkaan lämmitetyn sängyn pohjalta.

Mitä suurempi hukkalämmön määrä, sitä pidempään sänkylämmittimen on toimittava maksimiteholla säilyttääkseen esiasetetun sänkylämpötilan. Tyypillisen 3D-tulostimen, kuten Creality Ender-3:n, lämmitetty sänky kuluttaa yli 250 wattia. teho täydellä kallistuksella, joten kannattaa mieluiten eristää sänky estääksesi lämmittimen iskemisen usein. Näin teet sen oikealla tavalla.

3D-tulostinalustan lämpöeristys edellyttää tulostimen osittaista purkamista alustan poistamiseksi. Se ei ole suuri huolenaihe, koska lähes kaikki kuluttajien 3D-tulostimet toimitetaan romutettuina sarjoina, jotka ovat täynnä käyttöohjeita ja työkaluja, joita tarvitaan kaiken yhdistämiseen. Samoja työkaluja voidaan käyttää uudelleen tähän tarkoitukseen.

Eristemateriaalin oikea valinta on ensisijainen huolenaiheemme. Useimpien kuluttajien 3D-tulostimien lämmitetyt sängyt ovat hyviä 250 °F asti. Se on selvästi alle useimpien materiaalien syttymislämpötilan, mikä tekee yleisimmistä eristysmateriaaleista riittävän turvallisia tarkoitukseemme.

Tällaiset korkeat lämpötilat aiheuttavat kuitenkin edelleen vääntymisen, sulamisen ja kaasun muodostumisen ongelmia. Muovit, kuten akryylit ja vaahtoeristysmateriaalit, alkavat muuttaa muotoaan ABS-tulostukseen suositeltavissa lattialämpötiloissa. Itse asiassa jotkin vaahtomateriaalit saattavat jopa vapauttaa mahdollisesti haitallisia kaasuja. Katso meidän 3D-tulostuksen elintarviketurvallisuusopas oppia lisää.

Parhaat materiaalit ovat siksi korkki (myös kumikorkki toimii) ja silikoni. Korkkilevyt ovat halpoja ja helposti saatavilla, mutta ne kestävät myös lämpötiloja, jotka ylittävät useimpien kuluttajien 3D-tulostimien tason.

Silikonilevyt ovat paras valinta jo pelkästään niiden huomattavasti korkeamman lämpökynnyksen vuoksi. Valitse budjettiisi sopiva vaihtoehto. Nämä työkalut eivät kuitenkaan ole valinnaisia:

1. Viivain mittaukseen
2. Sopiva leikkauspinta
3. Yleisveitsi, tai mikä tahansa muu terän tyyppi
4. Korkean lämpötilan RTV silikonitiiviste
5. Rei'itystyökalu, tai taltta
6. Vasara
7. Lateksi- tai nitriilikumihanskat (jauhematon)

Vaihe 1: Poista Build Platform

Tarkat vaiheet vaihtelevat 3D-tulostimesi merkin ja mallin mukaan, mutta prosessi on suunnilleen sama Ender-3:ssa tai muissa tulostimen muunnelmissa. Prusa i3 "Bed-Finger" -muotoilu. Ensimmäinen vaihe sisältää poikkeuksetta rakennusalustan, joka tunnetaan myös nimellä tulostinalusta, poistaminen.

3D-tulostimesi asennusoppaassa on yksityiskohtaiset ohjeet, mutta se sisältää yleensä seuraavat vaiheet:

• Tulostimen virran katkaiseminen.
• Virtajohdon irrottaminen pistorasiasta.
• Sängynlämmittimen ja sänkytermistorin johtojen irrottaminen.
• Ruuvaa sängyn säätönupit irti.
• Ja lopuksi sängyn nostaminen pois 3D-tulostimen rungosta.

Pidä sänky sivussa toistaiseksi ja siirry seuraavaan vaiheeseen.

Vaihe 2: Leikkaa eristysmateriaali sopivan kokoiseksi

Aseta lämpöeristelevysi leikkauspinnalle ja aseta sänky päälle. Käytä laatikkoleikkuria tai X-Acto-veistä leikkaamaan arkki sängyn tarkkoihin mittoihin. Tylsä terä tekee työstä tuskallisen hidasta ja työlästä, joten muista käyttää tuoretta, terävää terää.

Paksumpi eristekerros pitää lämmön paremmin, mutta tiheät materiaalit, kuten silikoni, lisäävät huomattavasti painoa. Liikkuvia sänkyjä käyttävien tulostimien, kuten Prusa i3:n ja Creality Ender-3:n, eristyksen paksuutta ei kannata liioitella.

On ehdottoman tärkeää, että eristelevyn paksuus ei ylitä alustan jousien pituutta, kun niitä puristetaan. Jos esimerkiksi 20 mm pitkät alustajousi puristetaan 10 mm: iin virityksen yhteydessä, on viisaampaa rajoittaa eristeen paksuus 6 mm: iin tai alle.

Vaihe 3: Leikkaa reiät sängyn ruuveille

Aseta sänky eristelevylle ja merkitse pohjan ruuveille tarkoitetut reiät. Voit joko käyttää rei'itystyökalua leikkaamaan sopivan halkaisijan omaavan pyöreän reiän tai leikkaa puhtaita neliöitä taltalla ja vasaralla.

Sopivasta reiän koosta puhuttaessa niiden tulee olla riittävän suuria mahtumaan sänkyjouset koskettamatta tai tarttumatta niihin.

Voit myös turvautua laatikkoleikkuriin tai X-Acto-veitseen puristuksella, jos sinulla ei ole pääsyä edellä mainittuihin työkaluihin. Leikkaukset eivät kuitenkaan ole yhtä puhtaita tai tarkkoja.

Vaihe 4: Onko sängyssäsi tasainen pohja?

Lähes kaikkien 3D-tulostimien lämmitetyissä sängyissä on PCB-lämmittimet. Tällaisilla sängyillä on yleensä tasainen alapuoli. Jos näin on 3D-tulostimesi kohdalla, voit ohittaa tämän vaiheen.

Kuitenkin ne, jotka ovat rakentaneet omia 3D-tulostimiaan, kuten Voron (lisätietoja Voron aloittelijan opas) tai Rat Rig, joutuvat kamppailemaan tee-se-itse-sänkyjensä epätasaisten pohjapintojen kanssa lisäkomponenttien, kuten lämpösulakkeiden, sänkytermistoreiden ja kaapeloinnin vuoksi.

Useiden ohuempien eristelevyjen käyttäminen aukoilla näiden ulkonevien osien sovittamiseksi tekee tempun, mitä seuraa viimeinen eristekerros peittämään mahdolliset aukot.

Vaihe 5: Valmistele sängyn pinta

Ennen kuin voimme kiinnittää eristyslevyn sängyn alapuolelle, liitospinnat on puhdistettava perusteellisesti öljyistä ja epäpuhtauksista luotettavan tarttumisen varmistamiseksi. Lämmin tislattu/suodatettu vesi ja tippa astianpesuainetta toimivat sängyn puhdistamiseen, mutta isopropyylialkoholi on parempi valinta.

Suosittelemme pukeutumattomia lateksi- tai nitriilikumihanskoja, sillä paljaat sormet ja kämmenet voivat jättää öljyä ja likaa puhdistetuille pinnoille. Jos käytit vettä sängyn puhdistamiseen, odota vähintään 15–20 minuuttia, jotta se kuivuu ennen kuin siirryt seuraavaan vaiheeseen.

Myös eristysmateriaali on puhdistettava. Vältä vettä, jos olet valinnut huokoisen materiaalin, kuten korkin tai vaahdon, joka voi imeä tai muuten pidättää vettä. Ne on parasta puhdistaa harjalla pölyn ja epäpuhtauksien poistamiseksi. Vedenkestävät materiaalit, kuten silikoni, voidaan kuitenkin puhdistaa tislatulla/suodatetulla vedellä kostutetulla liinalla.

Kun sängyn pinta on puhdas, voit halutessasi käyttää maalarinteippiä estääksesi silikoniliiman kulkeutumisen kehän sisällä.

Vaihe 6: Liimaa kaikki yhteen

Levitä ohut mutta tasainen kerros korkean lämpötilan RTV-silikonitiivistettä sängyn alapuolelle. Voit joko levittää liimaa kaikkialle tai vain kehälle. Jälkimmäinen on täysin hyvä, koska vaikka ilmarako muodostuisi keskelle, se vain parantaisi lämmöneristystä.

Kohdista lämpöeristelevy varovasti ja kiinnitä se sänkyyn. Silikoniliima alkaa kovettua välittömästi sen jälkeen, kun se on altistunut ilmalle, mutta useimmat koostumukset sallivat säädön 10-15 minuutin ajan. Jos käytät useita eristelevyjä, toista prosessi kaikille levyille.

Aseta painoa sängylle ja aseta se tasaiselle alustalle, jossa se voi levätä häiriöttömästi. Useimpien silikoniliimojen kovettuminen kestää 24–48 tuntia. Täyden tarttumislujuuden saavuttaminen voi kuitenkin kestää jopa viikon liiman koostumuksesta riippuen. Katso selvyyden vuoksi valmistajan ohjeet. Ihannetapauksessa vältä painon poistamista tai muuten sängyn häiritsemistä vähintään kahden päivän ajan.

Vaihe 7: Asenna sänky uudelleen

Kun sänkysi on eristetty riittävästi, voit nyt koota alustan ruuvit ja jouset ja asentaa sängyn takaisin tulostimeen. Kokoaminen on päinvastainen kuin aiemmin käyttämäsi purkaminen.

Nauti virransäästöistä

Hyvin eristetty 3D-tulostinpöytä ei vain lämpene nopeammin, vaan se myös vähentää merkittävästi virrankulutusta. Tämä näkyy sitäkin selvemmin pidemmissä tulosteissa, joissa lämpöhäviö pyrkii lisääntymään ajan myötä.

Virransäästöt ovat vielä selvempiä nykyaikaisissa 3D-tulostimissa, jotka käyttävät PWM-tekniikkaa (pulssinleveysmodulaatio) sängynlämmittimen tehon ohjaamiseen.

Miksi päivittäminen suorakäyttöiseen suulakepuristimeen johtaa usein huonoon 3D-tulostuslaatuun?

Päivityksessä Bowdenista suorakäyttöiseen ekstruuderiin on joitain etuja, mutta mukana tulee muutamia tulostuslaatuongelmia.

Lue Seuraava

Kirjailijasta