Стабильный подогрев фотополимера при печати

Большую часть времени печатаю инженерными фотополимерами, имеющими высокую вязкость: (POM-like и Conjure Rigid Resin 400-450 cpc, Nylon-like и RESIONE HT100 1000 cpc.

Для понимания - стандартные смолы имеют вязкость 200 cpc и довольно жидкие,  а Nylon-like и RESIONE HT100 даже в нагретом состоянии имеют консистенцию свежего цветочного мёда.

Зимой в арендуемом помещении начались проблемы с центральным отоплением, и в результате температура не поднималась выше +15С. В таких условиях речи о нормальной печати фотополимерами вообще не могло идти. Установка дизельного воздушного обогревателя частично решил вопрос, и температурой в помещении удавалось поддерживать на уровне +24С.

Но всегда хочется большего. А в данном случае - повысить качество и стабильность печати инженерными фотополимерами высокой вязкости.

Да, можно использовать рекомендуемый производителями смол предварительный нагрев смолы на водяной бане, но такого нагрева хватает на несколько первых слоёв, т.к. смола очень  быстро остывает за счёт контакта с поверхностью ванны, экраном, платформой рабочего стола.

Да, при печати смола нагревается на несколько градусов за счёт нагрева экрана, но этот нагрев не значителен, и не влияет на стабильность печати.

Итак, была поставлена задача: максимально быстро обеспечить нагрев и поддержание стабильной температуры смолы при печати, особенно длительной. При этом:

1) не должно вноситься кардинальных, а лучше вообще никаких изменений в аппаратную и софтовую часть принтера;

2) система подогрева должна быть безопасна для человека и техники, т.е. работать при низком напряжении;

3) элементы системы должны быть устойчивы к растворителям в составе фотополимерных смол и спиртам;

4) должен быть минимум 2-х диапазонный контроль температуры.

Выбор пал на решение с ленточным нагревательным элементом. Подобные решения уже с успехом используют другие печатники, например решение на ленте для поддержания брожения при крафтовом пивоварении.

Множество вариантов нагревательных лент и регуляторов температуры доступно на AliExpress, но мне нужно было быстро, поэтому полез на Ozon.

Как оказалось, низковольтовых решений не так уж и много.

Были приобретены:

1) Автомобильные ленточные нагреватели длиной 1 метр 30W (для Anycubic Photon Mono X) и 1,5 метра 80W (для Anycubic Photon M3 MAX)

2) Цифровой терморегулятор с двумя диапазонами контроля температуры и встроенным термодатчиком на кабеле в 1 метр.

3) Специально для Anycubic Photon M3 MAX дополнительно был приобретён подогреватель фильтра для дизельного автомобиля. Данный нагреватель обеспечивает нагрев и поддержание температуры в банке для автоматического долива  смолы во время печати (штатная функция такого принтера). 

Блоки питания стандартные для 3D-принетров 12V/130W.На принтере Anycubic Photon Mono X это выглядит так:

На фото температура смолы после предварительного нагрева в течении 40 минут. Как видно на фото, рабочая платформа опущена в смолу (в ручном режиме) для обеспечения равномерного нагрева и смолы и рабочей платформы. нагревается всё вместе.

на время предварительного нагрева максимальная температура ванны установлена в +40С.

Высота ленты чуть меньше высоты ванны, поэтому лента не торчит сверху.

Закрепил канцелярским зажимами потому, что : просто, были в наличии, хорошо фиксирую, не боятся растворителей.

Один из зажимов (сверху у колонны с поролоном) несколько больше других. Он не только держит ленту, но под него прекрасно поместился термодатчик с прижимом к краю ванны.

Опытным путём выяснил, что для качественной печати высоковязкими смолами достаточно поддерживать температуру ванны в диапазоне +35С - +37С. При этом, в ходе печати температура смолы поднимается ещё на 1-2 градуса за счёт нагрева экрана. Таким образом вовремя печати температура смолы держится в диапазоне +36С - + 38С.

При таком температурном режиме стало возможным печатать с полным и плотным заполнением стола, в том числе тонкими и мелкими отпечатками.

Деламинации или отрыва от стола больше нет, плотность и стабильность отпечатков повысились. Стало возможным проводить последовательно несколько длительных печатей без снятия и очистки ванны.

Из минусов.

Длина ленты несколько велика и выступает за габариты принтера. Из-за этого крышка устанавливается с небольшим зазором, но на процесс печати не влияет.

Регулятор и блок питания лежат рядом на столе, что не очень эргономично и эстетично, но и дырявить крышку, корпус или колонну принтера пока не хочется.