Удаленное охлаждение для новой каретки на Flying Bear P905
Вот так всегда, думаешь: «ща, быстренько набросаю новую каретку и начну печатать», а получается вылезают неожиданные проблемы и все растягивается на месяцы.
В предыдущем посте https://3dtoday.ru/blogs/artemkuchin/karetka-dlya-flying-bear-p905-na-vtulkakh-pod-direct-titan-stupor-s-krepleniem-okhlazhdeniya я попросил сообщество в помощи о том, как закрепить вентиляторы на каретку. По сути сообщество мне ответило: «никак». Практически все единодушно мне сообщили, что вентиляторы на каретке - это прошлый век и нормальные мужики нынче думают об удаленном охлаждении (это когда источник воздуха находится не на каретке вообще и даже не в камере принтера).
Плюсов у данного способа много:
1) Меньше масса и габариты каретки2) Меньше вибраций на каретке3) Нет борьбы с гироскопами при движении каретки4) Воздух подается холодный (ведь в камере может быть горячий или довольно теплый воздух и какой смысл обдувать горячим воздух модель)
Из минусов – нет никакой выработанной политики о том, как это реализовать.
Из особенностей: данный механизм обдува требует другого подхода к обдуву вообще. В данном случае не используется принцип «из пушки по воробьям», а, наоборот, обдув делает максимально точечным, максимально близко к точке экструзии. Это и хорошо, так как не охлаждает ни стол, но всю деталь в целом, ни сопло.
Кроме это, я обнаружил подход по охлаждению радиатора экструдера. Надо не обдувать его на выдув, а забирать воздух через него. Таким образом в камеру не поступает холодный воздух, если это актуально. В целом же можно сделать замкнутую систему обдува радиатора, когда и выброс воздуха после его обдува идет наружу. Или система с переключением направления обдува: печатаем PLA – можно обдувать, закачивания холодный воздух в камеру, печатаем нейлон - делаем забор воздух из камеры через радиатор.
Но вернемся к обдуву детали.
Существует несколько решений. Все экспериментальные. Для всех едва есть какие-то цифры. По всем есть какие-то проблемы.
1) Аквариумный компрессор + тонкие трубки
Плюсы: Дешево. Доступно. Очень компактно. Много реализаций и есть кого спросить.Минусы: Не ясная эффективность при печати PLA соплами от 0.6 и слоями по 0.3-04., можно нарваться не неподходящий компрессор, нет плавного контроля потока (ШИП), большинство посылают поток неравномерно, а дискретными выбросами.
Примеры:https://3dtoday.ru/3d-models/detali-dlya-3d-printerov/okhlazhdenie/obduv_kompressorom_dlya_ender_3https://3dtoday.ru/blogs/sergeyr7/obduv-modeli-kompressorom-variant-s-trubkami/https://reprap.org/forum/read.php?1,735688https://www.instructables.com/id/3D-Printed-Plastic-Cooling-With-an-Aquarium-Air-Pu/
В качестве сопла многие используют иглу от шприца.2) CPAP компрессор + гофра
Плюсы: Мощно.Минусы: Дорого. Малодоступно. Требует отдельной платы драйвера для управления через ШИМ. Гофра довольно громоздкая.Примеры:https://drmrehorst.blogspot.com/2018/01/the-mother-of-all-print-cooling-fans.html3) Диафрагмальная помпа + тонкие трубкиПлюсы: Может быть дешево. Доступно. Компактно, как и 1. Больше поток чем в 1.Минусы: Дешевые решения (вроде berd Air) сделаны на щеточных двигателях. Они не долго живут и требуют отдельной платы для ШИМ управления. Дешевые китайские вообще могут помереть через 100 часов. Бесщеточные решения – дороги.Примеры:http://www.themakerhive.com/shop/viewitem.php?productid=46И гугл «berd air». В этой схеме используется компрессор из автоматического настольного тонометра. Очевидно, что он не рассчитан на долгую работу. Сильно греется и сдыхает относительно быстро. Есть вариант с менее мощными компрессорами, который, предположительно, для аквариума, но они тоже щеточные. Давление у них меньше, а поток в разы меньше. Есть бесщеточные варианты, но цена на али от 4000 Руб.4) Центробежный (радиальный) вентилятор + гофраПлюсы: Дешево. Доступно. Прямое управления по ШИМ.Минусы: Эффективность не ясна. Громоздкие гофры.Примеры:https://www.thingiverse.com/thing:569044https://www.thingiverse.com/thing:3969234Примеров мало.
5) Самодельный центробежный компрессор-вентилятор + гофраПлюсы: Дешево. Эффективность может быть близка к 2.Минусы: Нет готовых протестированных 3Д моделей достаточной эффективности для известных моторов. Отдельная плата для ШИП управления.https://drmrehorst.blogspot.com/2018/04/the-mother-of-all-print-cooling-fans.html#comment-form
Доп. ссылки:https://forum.duet3d.com/topic/5061/fans-vs-berd-airhttp://roboforum.ru/forum107/topic17334.html6) Вакуумный насос Рутса (Roots air pump, он же кулачковый компрессор) + тонкие трубки (6-8мм)
Плюсы: Дешево. Можно сделать самому. Умеренное давление (больше улиток, но меньше мембранных). Большой объем прокачки.Минусы: Неясная эффективность. Неясная продолжительность жизни насоса. Шумно.https://reprap.org/forum/read.php?166,436985https://www.thingiverse.com/thing:585301https://www.thingiverse.com/thing:26857437) Спиральный компрессор + тонкая трубка
Плюсы: возможно высокое давление, не требует двигателя на 10000+ оборотов, дешево, доступноМинусы: неизвестно, может быть вибрацияНи одной реализации не найденоhttps://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D0%B8%D1%80%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%80%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%BE%D1%80https://www.youtube.com/watch?v=yNgqI4XPUZc Общие соображенияНа данный момент вообще не ясны соотношения необходимых характеристик и даже их список. Есть параметр давления и параметр потока и есть, видимо, некий объем охлаждения. Все они сильно зависят друг от друга для эффективной работы. Например, имея малый объем охлаждения, высокое давление и малый поток можно получать такой же хороший результат, как большой объем охлаждения, малое давление и большой поток. Как зависит давление и поток от используемого шланга не ясно (от его сечения, гофрированности и длины).
Также не ясно, будет ли достаточно хорошего точечного охлаждения в принципе для, например, печати мостов соплом 0.8 и слоем 0.5. С другой стороны, именно подача из вне позволяет использоваться элементы Пельтье, чтобы подавать холодный воздух, вплоть до отрицательных температур.
Для сравнения статическое давление и поток разных вентиляторов и насосов:
Berd AIR: 70 КПа, поток не указан
Аналогичная помпа с ALI: https://www.aliexpress.com/item/32773722193.html за 1200руб - 50 Кпа, поток не указан
Но прочитав много спецификаций, обычный поток 0.5-1.5 литра в минуту, но есть исключения.
И там, и там проблема в том, что мы не знаем, какой поток обеспечивает помпа в зависимости от давления на выходе. А также не знаем какое давление будет на выходе в зависимости от подводящей трубы и сопла.
Для сравнения 97Вт 12В радиальный вентилятор создает статическое давление около 500 Па (без КИЛО). Но поток у него при этом 1 кубический метр в минуту.
И еще данные по CPAP: 500 литров в минуту (при нулевом сопротивлении) и до 0л/мин при 4 Кпа. Середина это 250 литров при 3000 Кпа. https://ventilatorry.ru/drugie-kategorii/brandy/ebmpapst_brand/1695_other_ebm/1787_centrifugal-fans_ebm-id1787/1998_cpap-radial-blower_ebm/cpap12vЦена CPAP вентилятора – около 40 USD, но он тихий.Для справки: 1 Кпа = 101 мм воды.Выбор вариантов на пробуМинусы варианта 1 делают его непригодным для моих целей, но может быть вариантом «на сейчас»Вариант 2 слишком недоступен и дорогой. Вариант 3 бесщеточным двигателем слишком дорогой, а с щеточным –с Али – может сдохнуть через неделю. Но может быть вариантом «на сейчас». Вариант 4: Так как нашел только две реализации, то неясно на сколько это вообще работает, надо пробовать, но веры в него мало.Вариант 5: Кажется интересным, так как дешев и может получится довольно эффективным.Вариант 6: Скорее всего нет, так как скорее всего довольно шумный. Но можно когда-нибудь сделать сам насос и послушать его работу. Вариант 7: Идея класс, но можно ли это сделать надежным на 3Д принтере. Может быть только если из нейлона. Сколько надо оборотов и какая будет при этом вибрация?Итого, на сейчас подходят 1 или 3, а вообще скорее всего хотелось бы 5.
Из аквариумных компрессоров есть интересные решения:https://www.aliexpress.com/item/32963735530.htmlВ минимальной версии заявлено 30л/мин при давлении 45Кпа. Выход на 8мм.Остальные со сравнимыми характеристиками стоят примерно так же.
Хорошая помпа https://aliexpress.ru/item/32994170502.htmlУ нее 12 л/мин при 50 Кпа и ценой в 800 руб. Среднее время работы до выхода из строя: 600 часов. Но это на полной мощности, которая, как говорят, слишком большая, поэтому можно ожидать больше часов работы. См https://forum.duet3d.com/topic/8093/pwm-possible-for-ac-aquarium-pump/25Предположительно контроллер к ней.https://aliexpress.ru/item/33038463996.htmlДля 5 нужны высокооборотистые двигатели (10000-20000 об/мин). Подходят двигатели типа 540,550, 775 + плата управления ими через ШИП. Цена мотора 700-1000. Цена платы: 300. Всего 1000-1300 руб. Все остальное – печатное, но не из PLA, так как эти моторы греются.Еще к размышлению и информации:https://community.ultimaker.com/topic/2632-the-physics-of-cooling/
Еще больше интересных статей
Ветродуйка. Зачем она нужна?
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
С расстояния 50мм воздушный поток давит...
Быстрый ремонт фитинга.
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
MMRU (Multi Material Russian Upgrade) (Часть 6: Анонс новой механики)
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Комментарии и вопросы
Патент может.. но тогда кто то...
по моим сведениям, насколько я...
А никто не подобрал дешёвый пл...
Доброго времени суток есть про...
Доброго времени суток. Столкну...
Доброго времени суток,перекопа...
Добрый день. Кто пользуется сл...