“…как стукнули холода, проблемы с печатью начались )
как вы обогреваете?” / facebook
Phrozen Sonic 4k
Купленный по случаю (после второй бутылки вина)) принтер уже год радует стабильной и качественной печатью.
Тем не менее, поначалу были вопросы. Как выяснилось почти сразу, процесс печати сильно зависит от температуры в помещении.
Служба поддержки производителя смолы (Ameralabs) ответила конкретно:
“Recommended temperature is 25C. If the room temperature drops below 21-20°C you may start seeing various issues.“
Греть комнату до 23° C не прельщало, мне вполне комфортно и при 19°
Варианты
– Порекомендовали теплодуйку и термостат. Дуэт вполне рабочий, но ..будет захватываться пыль и постоянный выдув испарений смолы (
– Защитный шкаф с обогревом – хорошо, стабильно, но громоздко (
– Греть съемную ванночку – возня, как то совсем не комильфо (
Гугл подсказал, что похожие проблемы есть в электромонтажных шкафах и технические возможности их решения.
Идея
Поскольку конструкция принтера Phrozen Sonic 4k металлическая, с добротным алюминиевым основанием и стойками, возникла мысль использовать корпус как источник тепла.
Понятно, что светодиодам такой подход вряд ли понравится. Но ведь надо “добавить” максимум 10 градусов.
Логика
– Греем обе боковые стойки внизу, тепло равномерно передается на корпус Sonic 4k и ванночку со смолой.
– Кроме того, третий источник тепла нагревает воздух внутри рабочей камеры.
Лишнее тепло из нижнего “отсека” выводится штатным вентилятором (он работает на выдув).
Для управления температурой используем PID контроллер, который при грамотной настройке позволит избежать температурных колебаний и добиться стабильного процесса печати.
Естественно, на термостабилизацию контура необходимо отвести некоторое время, напр. 20-30 мин.
Железо
- Источники тепла – мини-обогреватели для электротехнических шкафов IP54 IEK (10W+10W+13W);
- PID контроллер TX4S-24R (Autonics) – функциональный, красивый и маленький;
- Датчик температуры – тип Pt100 (модель 2-8, ТЭРА);
- Таймер LE4SA (Autonics) – чтобы позвал, когда принтер согреется (ну и для симметрии);
- Анализ и настройка – Temperature logger Elitech RC-4 с выносной термопарой;
- Мелочи – зуммер, термоклей, переключатели, быстрозажимные колодки, провода, клеммы и т.д.
Монтаж
Когда паяльник в твоих руках руках ))
Первый этап – завести 220 V внутрь корпуса. Сделано еще до начала заморочек с подогревом – уж больно раздражал внешний блок питания и выключатель сзади корпуса.
Блок свободно поместился внутри, тумблер МТ-3 установлен сбоку на корпус (220 V), штатный выключатель будет использоваться для отключения обогрева.
Три нагревателя:
- 2 х 10W – внизу на алюминиевые боковые стойки корпуса. Для увеличения КПД садим на теплопроводный клей и фиксируем винтом.
- 13W – в камере на стойку, через керамический термоизолятор (чтобы избежать деформации стойки и направляющих).
Помогли клеммы быстрого монтажа – очень удобно при экспериментах.
Важно оставить возможность снятия передней и задней панелей корпуса.
Второй этап – разобраться с режимами работы ПИД контроллера, где что разместить и как это соединить.
Использовался эмпирический подход и метод RTFM.
Другими словами – способом научного тыка и чтением инструкций
ПИД и таймер пришлось разместить вверху, чтобы на мешали движению столика при печати. Корпуса самодельные, лицевые панели смоделированы в Rhinoceros (Autonics предоставляет 3D файлы контроллеров) и напечатаны на разобраном Sonic4k.
Настройка
Для контроля используем термометр внутри камеры принтера и логгер температуры RC-4 с датчиком, погруженным в смолу. Все приборы предварительно синхронизированы.
Система инертная, автонастройка контура не помогла, пришлось повозиться.
Печать
В принципе, все просто. Включил, залил фотополимерную смолу, подождал, пока принтер прогреется и температура стабилизируется (25 мин).
Принтер позвал зуммером – запускаем печать. Lege artis!
Практика
Почти идиллическую картину поганил один нюанс – имела место высокая адгезия к FEP пленке во время печати, даже на новой качественной пленке.
Это выливалось в расслоения некоторых участков моделей. Утверждать нельзя, но было подозрение, что подогрев снизу усиливает адгезию к FEP.
Выручил избыточно “навороченный” таймер Autonics LE4SA, который дал возможность реализовать более сложную программу обогрева.
Сначала (PI, 25 мин) работают все три нагревательных элемента, затем таймер, подав сигнал готовности, отключает нижние нагреватели.
Печать происходит под PI-управлением 13W нагревателя внутри камеры. Смола подогревается за счет экзотермичного процесса печати.
Спасибо
За консультации и поддержку отдельная благодарность:
– Федору Моисееву
– Леониду Полещуку
Спасибо большое!
На этом все. Будут вопросы – пожалуйста, в комментариях.
Winter Is Coming.. ))
Rf.
Первые шаги – 3D print: курс молодого бойца.
Бекстейдж или рабочие моменты – фотографии.
ПИД-регулирование – нахождение ПИД коэффициентов.
PID контроллер TX4S-24R – Autonics.