500 Вт добра и теплоты

Помните, как к Деймону пришли суровые ребята и заставили его прилепить подогреваемый стол на Гефешу? История развивается по спирали. Казалось бы, у меня на двух принтерах установлены алюминиевые 'грелки' MK3, и чего еще для счастья надо? Но тут и ко мне постучались.

Недолго меня убеждали в том, что настоящий репрапер, да еще и зимой, просто обязан иметь в активе нагреватель на полкиловатта. Так что, через короткий промежуток времени у меня в руках оказалась гибкая нагревательная пластина (в народе - 'силиконовая грелка';) от Keenovo. Изначально товарищи занимаются обогревом различных баков и картеров - но тут решили, что и принтеростроителям их продукция пригодится. На 3DPrintExpo обратил внимание, был у них стенд. Так вот. В ассортименте наличествуют пластины 'наших' форматов 300х300, 300х200, 200х200, 150х150. Владельцы крупных дельт тоже вниманием не обделены - есть круглые нагреватели диаметром 250 и 300 мм. Мне досталась 'грелка' формата 200х200 со встроенным NTC термистором и питанием 220В переменного тока.

Самая краткая часть обзора

Дебоксация произведена. Пластина выглядит очень прилично, все заделано аккуратно, на защитной пленке клеевого слоя гордо написано '3М'. Можно прямо брать и лепить на стекло. Делать я этого, конечно, не буду. Нужна алюминиевая пластина, которую быстро и дешево получить сложно. Поэтому было принято волевое решение испортить один из двух столов МК3.

Первое включение

Тут, значит, дисклеймер, он же отмазка, он же предупреждение. 220 вольт - это опасно. Не влезай - убьет. Я произвожу описанные ниже операции в рабочих условиях, где нет котиков и домочадцев, способных усами и конечностями схватиться за оголенный провод или лизнуть клемму. При этом, эксперименты выполняются под постоянным контролем. В 'боевых' условиях все это дело должно быть наглухо закрыто, заизолировано, обвешано предохранителями - об этом я в заключении еще скажу пару слов.В общем, я наклеил пластину на МК3 и воткнул в розетку, предварительно охватив один провод токовыми клещами и прилепив термопару. Где-то за минуту температура перевалила за 100 градусов, в целом я ее догнал до 170, а дальше испугался. 'Кушает' нагреватель 2.2А, что при напряжении около 230 В и дает искомые 500 Вт. Ничего удивительного в такой скорости разогрева.

Второе включение

Но ведь надо этим делом управлять. Для этого идеально подойдет твердотельное реле dc-ac. Которое состоит из оптосимистора и симистора с обвязкой, желающие могут сгородить самостоятельно или купить готовое, благо, ценник на них достаточно гуманный. Я спаял и спалил, с едким дымом, как положено. Поторопился, где-то ошибся. От второй попытки отказался и взял более хардкорный вариант - промежуточное реле (в колодке) а-ля РЭК78. 12-вольтовая обмотка, обещают коммутировать до 5А при 240 В.

В итоге, тестовый стенд выглядел следующим образом: MKS Gen, на выход стола подключено реле (не забываем про диод в обратном включении), на реле отдельно подается 220В, коммутируемое на нагреватель.

По термистору до 60 градусов нагреватель на алюминиевой пластине прогревается меньше, чем за минуту. Далее разброс температуры составляет порядка 5 градусов. Немало. Но у нас есть алюминиевая пластина, а сверху еще и стекло. Эта конструкция просто обязана привнести чуток инерции в систему. Да, до 100, и до 120 градусов (опять же, по термистору) нагреватель греет быстро, решительно.

Deus Ex Machina

От раздумий на тему 'как жить дальше' меня отвлекло начальство с целеуказанием: 'Сгоняй завтра сам не знаю куда, вот тебе телефон, там тепловизор дают. Надо стены в цеху посмотреть, а то что-то зябко'. Ну, да, вот так бывает. На следующий день все, что надо, увидели. И в течение непродолжительного промежутка времени мы остались втроем. Я, Flir i3 и 'грелка'.Наблюдение первое. Да, до 60 градусов по термистору стол прогревается меньше, чем за минуту. Только вот на поверхности при этом 52 в центре и порядка 40 по краям. До настоящих 60 градусов центр прогревается - еще через шесть минут. И, да, я знаю, что стекло неплохо пропускает ИК. Поэтому реальная картина будет совершенно третья. Наблюдение второе. При 100 градусах по термистору, в установившемся режиме в центре стола порядка 93 градусов, на периферии на 10 градусов меньше. При 120 - где-то 109 и 100.Наблюдение третье. Сравнить с MK3 ведь надо. У него равномерность нагрева несколько лучше, но не принципиально, я бы сказал, 'в профиль'. На фото выше - 60 и 100 градусов по термистору, во втором случае - где-то через 20 минут прогрева.

И-и-и-и?

Сначала, общие выводы по 'грелке' на полкиловатта. Да, по термистору она выходит 'в режим' моментально. Но сразу начинать работу нельзя, несколько минут все равно придется подождать, чтобы прогреть алюмостеклянный бутерброд. Чрезвычайно приятно, что нет необходимости использовать толстые провода и выбирать клеммы. Не нужно больше просыпаться в холодном поту, когда приснится RAMPS с самовыпаявшимся мосфетом. Ток в 2.2А - это куда приятнее, чем 10А обычного 12-вольтового стола, я уж не говорю про 300х300 и более. Второй конец этой палки - надо все изолировать, развязывать, и вообще всячески опасаться. Да, и термопредохранитель на 170-180 градусов тут уже просто обязателен.

Теперь - конкретно про изделие Keenovo. Сделано - отлично. Греет. Первые несколько часов - неплохо так попахивает странным, потом успокаивается. Претензий вообще никаких. А вот пожелания - есть, куда ж без них. Вот я, например, решил проблему с тем, КУДА наклеить нагреватель. Варварским способом, но тем не менее. Производитель 3D-принтеров тоже что-нибудь придумает. А как быть владельцам готовых аппаратов, желающих с минимальными трудозатратами произвести то, что называется drop-in replacement? Я в рынке вообще ничего не понимаю, но с теплого дивана кажется, что предложение 'нагреватель + лист алюминия с нужными отверстиями + DC-AC твердотельное реле + термопредохраниель' могло бы вполне иметь успех.

Да. Совершенно отдельная история - как более грамотно управлять 220-вольтовым нагревателем. Твердотельное реле (в отличие от электромеханического) хорошо тем, что там будет использоваться оптосимистор с детектированием ноля (для тех, кто DIY - MOC306x, например), что позволяет избавиться от 'диммер-стайл' помех. Но режим bang-bang ('пыщь-пыщь';) - не лучший выбор для мощного нагревателя, который очень быстро пролетает верхний порог. Надо изучать 'медленную ШИМ'.