12 V kasečių šildytuvai 3D spausdinimo ir priedų gamybos pasaulyje
Palik žinutę
Sparčiai plečiantis staliniams kompiuteriams ir pramoniniam 3D spausdinimui, paprastas 12 V kasetinis šildytuvas kaip niekada anksčiau atsidūrė dėmesio centre. Beveik visada galite rasti nedidelį cilindrinį šildytuvą, įspaustą į aliuminio šildymo bloką lydyto nusodinimo modeliavimo (FDM) spausdintuvo centre bet kurioje gamybos vietoje, universiteto laboratorijoje ar komercinėje priedų gamybos įmonėje. Daugelyje spausdintuvų, pradedant -pradinio lygio modeliais, pvz., „Ender-3“, baigiant aukščiausios klasės pramoninėmis sistemomis, kurios spausdina PEEK aviacijos ir kosmoso dalims, naudoja 12 V kasetinius šildytuvus, kad kietas siūlas paverstų tiksliu išlydytu srautu. Tai ypač pasakytina apie spausdintuvus, kurie suprojektuoti taip, kad būtų saugūs, nešiojami ir dirba su mažai energijos.
Šildytuvo darbas yra apgaulingai paprastas, tačiau labai svarbus. Per mažiau nei 60 sekundžių reikia pakelti karštojo galo temperatūrą nuo kambario temperatūros iki 200 laipsnių PLA arba 400 laipsnių aukštos temperatūros polimerams. Tada, kol antgalis juda 60–150 mm/s greičiu, jis turi neviršyti ±1 laipsnio tos nustatytos vertės. Bet koks neatitikimas gali sukelti eilutes, deformacijas, sluoksnių poslinkius ar net viso spausdinimo gedimus. Kai spausdintuvas staiga praneša „Pašildymas nepavyko“, „Temperatūra per žema“ arba užtrunka ilgai, kol pasiekia savo tikslą, 12 V kasetės šildytuvas dažnai yra pirmas dalykas, kurį specialistai patikrina.
Bet koks skaitmeninis multimetras yra greitas ir patikimas būdas diagnozuoti problemą. Naudodami Ohmo dėsnį galime tiesiogiai nustatyti kasetinio šildytuvo atsparumą šalčiui: R=V^2 / P
Numatomas įprasto 40 W, 12 V įrenginio atsparumas, kuris dažnai pastebimas karštuose galuose, yra:[ R=\\frac{12^2}{40}=\\frac{144}{40}=3.6\\ \\Omega \\]
Jei varža yra begalinė (atvira grandinė), tai reiškia, kad viduje esanti nikelio-chromo ritė perdegė, dažniausiai dėl to, kad ji netinkamai prigludo arba tapo per karšta. Jei rodmuo yra daug mažesnis nei tikėtasi (arba nulis), tai reiškia, kad viduje yra trumpasis jungimas. Tai dažniausiai sukelia drėgmės patekimas į MgO izoliaciją arba mechaniniai pažeidimai. Technikai matuoja kambario temperatūroje, nes įkaitus varža padidėja maždaug 10–15%.
Be to, kad jie visiškai sugenda, yra keletas nedidelių veikimo kriterijų, kurie išskiria gerus 12 V kasetinius šildytuvus nuo tų, kurie sukelia nuolatinį nusivylimą:
• Šilumos profiliavimas. Daugumos ekonomiškų-šildytuvų apvijos tankis yra vienodas, todėl kasetės vidurys įkaista labiau nei galai, kur šiluma pereina į aušintuvus tvirtinimo elementus ir laidus. Reikalingiems tikslams, pvz., didelės-sparios spausdinimo, didelių purkštukų ar inžinerinės- kokybės gijų, aukščiausios kokybės prekių ženklai parduoda zonines-apvijų kasetes, kurių santykis yra 1,3:1:1,3 (didesnis tankis abiejuose galuose). Tai kompensuoja nuostolius galuose ir suteikia plokštesnį temperatūros profilį visam kaitinamam ilgiui, todėl lydalo klampumas išlieka pastovus ties purkštuko gerkle. Spausdinimo kokybės pokytis matosi iš karto: kraštai traškesni, mažiau dėmių, o srautas tolygus, kai greitis viršija 200 mm/s.
• Kur dėti termistorių (arba PT100). Šildytuvas neveiks gerai, kol temperatūros grįžtamasis ryšys neveikia gerai. Jutiklis turi būti angoje, kuri yra kuo arčiau antgalio, idealiu atveju 3–5 mm atstumu, tačiau jis vis tiek turi nuskaityti tikrąją bloko temperatūrą. Jei PID reguliatorius yra per toli nuo šildytuvo arba per arti aušintuvo, dėl terminio delsos jis gali nueiti per toli arba svyruoti netvarkingai. Naudojant programinę-aparatinę įrangą, pvz., „Marlin“ ar „Klipper“, blogos PID reikšmės (P, I, D konstantos) pablogina problemą ir sukelia ±5–10 laipsnių temperatūros svyravimus, dėl kurių pablogėja didelės raiškos spaudiniai arba sumažėja PEEK kristališkumas.
Dėl geresnės praktikos priedų gamyba tampa patikimesnė. Tarp šildytuvo ir bloko turi būti 0,001–0,002 colio (0,025–0,05 mm) skersmens tarpas. Daugelis naudotojų naudoja nedidelį aukštos temperatūros-terminės pastos sluoksnį, kad užpildytų nedidelius oro tarpus. Kad aliuminio blokas greitai įkaistų ir tarnautų ilgai, vatų tankis paprastai yra nuo 15 iki 25 W/in². Jei termistorius sugenda, naudojant per daug energijos (pvz., 60 W 20 W erdvėje), gali išdegti šildytuvas arba išsilydyti bloko aliuminis.
Gamyklose 12 V šildytuvai paprastai naudojami su MOSFET{1}}valdomomis plokštėmis arba kietojo kūno -relėmis, galinčiomis valdyti 10–15 A nuolatinę srovę. Jie naudojami didelio formato-spausdintuvuose, granulių ekstruderiuose ir daugelio medžiagų sistemose. Kadangi jie nenaudoja daug energijos, jiems nereikia aukštos įtampos{9}}apsauginių užraktų. Dėl to jie puikiai tinka klasėms, mobilioms spausdinimo fermoms ir lauko spausdintuvams, kurie veikia su baterijomis.
Pamoka priedų gamybos pramonei aiški: 12V kasetinis šildytuvas nėra tik paprastas varžinis elementas; tai tikslus terminis variklis. Tinkamos galios ir ilgio pasirinkimas, tinkamo prigludimo užtikrinimas, zoninių apvijų panaudojimas, kur reikia, jutiklio išdėstymas geriausioje vietoje ir PID kilpos koregavimas – visa tai lemia tai, ar spausdintuvas sukuria muziejaus{{2}kokybės prototipus, ar daug šlamšto. Šie šildytuvai vis dar yra geriausias pasirinkimas pramonei, kuri nuolat peržengia greičio, medžiagų asortimento ir prieinamumo ribas, nes jie yra maži, saugūs ir veikia su įprastu 12 V maitinimo šaltiniu. Kai viskas yra vietoje, 12 V kasetinis šildytuvas vėl ir vėl tyliai tirpdo daiktus, paversdamas kompiuterio idėjas tikrais dalykais.
