Кремень FMZ Реклама
Kremen FMHM Реклама

Удаленное охлаждение для новой каретки на Flying Bear P905

ArtemKuchin
Идет загрузка
Загрузка
25.02.2020
2946
22
Личные дневники

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.

6

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=yNgqI4XPUZcОбщие 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/

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.

6
Комментарии к статье