Впрессовка медных стержней в алюминиевый кубик V5. Будет ли лучше?

McPaul
Идет загрузка
Загрузка
03.09.2020
2133
62
Личные дневники

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

14

Да, я в своём репертуаре, вылизываю недостатки.

На этот раз под прицел попал алюминиевый кубик V5.

Его достоинство в очень малой массе, всего 5.6гр. А недостаток тот же, но уже с точки зрения температуры. При подаче холодного прутка, температура быстро проседает. А значит с этим кубиком невозможно достичь высокой скорости печати. Уже на скорости печати 80мм в секунду, 0.4мм соплом и слоем 0.2мм он проваливается.

Ровно 5 месяцев назад, я задавался вопросом постройки идеального и доступного нагревательно кубика. Идеала как известно не бывает, но думаю мне удалось подобраться очень, очень близко к нему с моим латунным кубиком

Однако там не упоминается об одной очень интересной доработке - впрессовка медных стержней.

И всё с ним хорошо, но большой вес не давал покоя.

И вот спустя 5 месяцев пришла идея впресссовать медные стержни в алюминиевый кубик. Будет толк, или просто так?

Процесс простой - в кубике сверлится отверстие точно по диаметру медной проволоки, и она туда впрессовывается.

Итак, Дано:

 - медный обмоточный провод диаметром 1.5мм. После снятия лаковой изоляции получается диаметр ~1.45мм.

Задача: Впрессовать медный пруток в отверстие

Решение:

В кубике в оптимальных местах сверлятся глубокие шахты точно по диаметру стержней и они туда впрессовываются.

Сверло 1.5мм слишком большое, а вот 1.4мм идеально. Но проволку придётся подточить до этого диаметра.

Очень важно точно подогнать диаметр проволоки под отверстие.

Получается вот такая картинка

Задача впрессовать стержни как можно ближе к отверстию нагревателя и не задев при этом имеющиеся отверстия.

Получается можно впрессовать 2 верхних стержня на глубину 11мм, а нижний на 6-7мм.

Итоговый вес кубика составляет ровно 6грамм. А это ровно в 3 раза легче моего латунного кубика.

Как известно из справочников, теплопроводность меди почти в 2 раза выше чем у алюминия. А значит можно гораздо быстрее доставить тепло к соплу 3D принтера.

Чтобы проверить, буду приводить скриншоты графиков температуры из программы RepetierHost.

Картинка слева - до переделки, справа - после.

Сперва, хотелось бы увидеть, есть ли вообще какие либо изменения. Поэтому PID калибровать не буду.

Ага, температура не может стабилизироваться. Понятно.

Калибрую PID (M303 E0 C8 S230)

Смотрим графики:

Хм, почти как и было, но по нижнему графику четко видно, что температура быстрей стабилизируется, 5 волн против 3.

Ладно, Одновременно с этим я измерял время затраченное на достижение отметки 200 градусов:

01:22:11 мин против 01:16:85 мин. Работают "наностержни"? - определённо да.

Теперь, продавливаю 20см прутка PLA на скорости 200мм\мин

G01 F200 E200

Видно, как такое действие надолго выводит из равновесия систему нагревателя слева. В то время как с медными стержнями температура значительно быстрей стабилизируется.

Теперь время остывания с 200 градусов до 70.

Измерял секундомером.

3:30 мин против 3:45 мин. Ага, пол грамма меди добавляют 15 секунд.

Ну вот, влияние есть, но както не сильно убедительно выглядит первый график.

И вот тут засада от производителя. - Отверстие под термистор капельку просверлили диаметром аж 2.5мм. В то время как диаметр термистора 1.9мм. 

Очень щедро с их стороны.

Ну, технология уже знакома. Беру алюминиевую проволоку (медной не нашлось) диаметром 2.7мм (одна жила от кабеля, который 220 вольт по улицам передаёт). 

Кусаю кусочек, зажимаю в дрель и стачиваю до диаметра ~2.52-2.55мм. Впрессовываю в кубик тисками и добиваю молотком, чтоб покрепче сидел. Стачиваю излишки и аккуратно сверлю новое отверстие сверлом 2мм.

Собираю, тестирую.

Теперь посмотрим влияет ли эта доработка?!

Как говорится: Вот оно что, Михалыч! А я то думал...

И радоваться нужно бы, но последние 2 засады.

1. Отверстие под сопло-термобарьер просверлено асимметрично.

Из-за этого, провода нагревателя сильно упираются в корпус обдува на ZAV принтерах.

2. Отверстие под нагреватель 6.2мм. В то время как диаметр нагревателя 5,7мм, ну 5.9-6мм в лучшем случае. Площать контакта мала, отсюда вялая реакция с выбросами температуры.

Картинка для наглядности, 6.2мм и 5.8мм.

И тем не менее, латунный кубик вне конкуренции. На этом доработанном кубике после протягивания 5см прутка, мотор подачи пластика прощелкивает уже на скорости 300мм\мин, в то время как с латунным кубиком можно смело ввалить 600мм\мин.

И там отверстие под нагреватель очень точное, 6.05мм.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

14
Комментарии к статье

Комментарии

03.09.2020 в 12:26
1

Да, тоже думаю, что нужен бы кубик из латуни. Именно из-за повышенной теплоёмкости.

03.09.2020 в 14:38
0

Да! с латунным блоком у меня колебания температуры достигали 0.6 градуса в процессе печати на скорости 100.

+0.3, -0.3.

На алюминиевом кубике 2 градуса уже хорошо.

Но вес! 18 грамм и 6, гиря практически на самом конце. Хотя, принтер виду не подаёт.

04.09.2020 в 07:37
0

На алюминиевом кубике 2 градуса уже хорошо

Может, кстати, влиять и не совсем правильный выбор типа термистора (если мы говорим про Марлин). Стандартный HT-NTC100K – это тип 61. С ним у меня совпадают температуры на дисплее принтера и внутри сопла.

03.09.2020 в 15:30
0

да, совсем упустил: Готовлюсь к установке термистора по Вашей ссылке, тот который до 350 градусов. Он гильза, а в моём латунном кубике не предусмотрено для него места.

Заметил, что термистор стекляшка отлично работает до 200 градусов, температура очень стабильна. Но когда печатаю АБС, то на 230 градусах уже наблюдаются некоторые колебания, впрочем не выходят за пределы +0.5 -0.5

Хотелось бы порядок навести, пора высокотемпературные пластики начинать плавить.

03.09.2020 в 15:46
1

Обратите внимание на тип датчика. Если pt1000, то берите. Ntc не берите. Те-же яйца, только в профиль. В данном случае в гильзе. У самого pt100, он с отдельным усилителем 

03.09.2020 в 15:58
0

Большое спасибо. Несколько дней назад уже взял пару штук NTC, но для вскрытия. Недорогие они, не жалко.

А PT1000 купил еще в том году. Никак не соберусь с духом.

Он хорошо работает в том же стандартном гнезде термистора? наверное там лучше будет подтягивающий резистор заменить на 1к.

03.09.2020 в 20:01
0

не могу сказать, в описаниях пишут, что не надо ничего, кроме правки прошивки 

04.09.2020 в 07:38
0

Он хорошо работает в том же стандартном гнезде термистора? наверное там лучше будет подтягивающий резистор заменить на 1к.

Не нужно ничего менять. Просто выбрать в конфигурации PT1000 с подтяжкой 4K7. Точности хватит с избытком.

04.09.2020 в 07:37
0

Хотелось бы порядок навести, пора высокотемпературные пластики начинать плавить.

PT100 или PT1000.

01.10.2020 в 05:39
0

Удельная теплоемкость латуни меньше чем у алюминия. Все изменения за счет лучшей теплопроводности.

01.10.2020 в 06:05
0

Для алюминия, кстати, теплопроводность очень сильно зависит от того, что там под этим названием было применено (степень чистоты металла и использованные присадки, либо это вообще был сплав). Проблема в этом. Для латуни справедливо то же самое (зависит от того, какая марка сплава).

03.09.2020 в 12:48
3

Про гальванопару слышали? Не не слышали))))))

03.09.2020 в 13:13
1

Не успел)))

03.09.2020 в 13:23
0

Разве нагревательный блок находится в электропроводной среде? Если нет, то какая разница?

03.09.2020 в 13:34
0

Влажность воздуха

03.09.2020 в 13:40
1

Это все несущественно для принтера.

Так например сопло сделано из латуни, а это сплав меди. Значит алюминиевый нагревательный блок образует гальваническую пару с соплом.

Далее горло сделано из стали или из титана, а значит образует гальваническую пару с алюминиевым нагревательным блоком.

03.09.2020 в 14:57
0

Влажный воздух проводит низкое напряжение так же, как сухой: никак. Для гальваники необходима жидкая вода. Но если у вас на принтер аж роса выпадает, запрессованные медные стержни всё равно последняя из гниющих проблем.

03.09.2020 в 14:44
1

слышал. Хотя, поначалу подумал про новый метод соединения двух металлов :-)

Пофиг на гальванопару:

Кубик - алюминий

Сопло - латунь, медь,  сталь.

Болтики - железо

Термобарьер - сталь, железо, титан

Гальванопара?

Радиаторы для процессоров, самые крутые как раз с медной болванкой по центру.

03.09.2020 в 18:02
0

Как раз латунь и люминтий очень даже сочетается.  Погуглите в яндексе...

03.09.2020 в 18:38
1

Я оставлю это здесь. То есть ни медь, ни латунь, ни титан, ни сталь нержавеющая с алюминием не сочетается. Однако это не мешает нам эксплуатировать принтеры с такими гальваническими парами.

08.09.2020 в 15:44
0

самые "крутые" из никелированной меди. медь+алюминий это бюджетный вариант

03.09.2020 в 15:52
0

Не в этом случае 

03.09.2020 в 14:10
0

У меня медный бегает второй год. Температура может максимум упасть на 1 градус. Да , весь поболее алюминиевых, зато какой запас энергии.

03.09.2020 в 14:46
0

да, устанешь ждать пока остынет :-) Хоть дуй на него, а ему всё нипочём.

03.09.2020 в 15:21
0

Я на него чулок не одеваю. Остывает не так быстро как люминий. Так а зачем быстрота. Сопла меняют то нагорячую. А при калибровке перед печатью он у меня до 150 градусов охлаждается. При этой температуре абс уже не течет и можно соплом по стеклу калиброваться. 

03.09.2020 в 15:53
0

А зачем? 

03.09.2020 в 14:54
0

Теплопроводность меди перебивается тепловым сопротивлением перехода (дважды!), да ещё после неидеальной запрессовки. У цельнолатунного кубика же наоборот, меньше сопротивление у перехода на латунное же сопло. Благодарнее будет его облегчать отрезанием лишнего.

03.09.2020 в 15:19
0

ну да, ну да, переход есть. Но ведь работает же!

отрезание лишнего от латунного блока взял на заметку, попробую посчищать с него углы. 

Да я б уже сделал бы, но останавливает то, что тогда останется он без силиконового носка. замотка его скотчем исключена.

04.09.2020 в 01:15
0

Чего бы ему не работать? Тепло проводить всяко будет. Просто не совсем хорошо, как хотелось бы.

Задача: спилить так, чтобы носку ещё было на чём держаться.

24.09.2020 в 11:41
0

Задача: спилить так, чтобы носку ещё было на чём держаться.

Тогда проще просверлить отверстия

04.09.2020 в 08:03
0

Теплопроводность меди перебивается тепловым сопротивлением перехода (дважды!)

Это всего лишь снижает величину эффекта от запрессовки медяшек, но не отменяет его как таковой.

03.09.2020 в 15:57
0

А ведь были на Али латунные блоки когда-то, такие как на ZAV (это не V5, это блок BP6).

03.09.2020 в 17:38
0

Медь... латунь... кубик... отверстия... алюминий... чушь.

Трубочка из нержавейки, в неё сопло и барьер. Вокруг трубки индуктор. Термистор в сопле торчит. Грамм в пять - семь можно уложится.

Это просто алюминиевый с термистором с др. стороны сопла.

Температура сверена с термопарой мультиметра.

03.09.2020 в 18:35
0

Да! Очень, очень хорошо. Но как раз загвоздка в том самом индукторе.

Работать будет, поэтому колхозить на скорую руку не мой метод. Пока и так всё устраивает. Но, мне нужно выточить из латуни оправку с бортиками под катушку нагревателя, а внутри сопло. ну и предусмотреть отверстие под термистор.

Ну а самая загвозка как намотать индуктор компактно, и чтоб без межвиткового замыкания обойтись. По стоимости и трудозатратам - да дешевле будет у треугольной фирмы купить кольцевой нагреватель. Правда они похоже убрали из продажи. 

Но поиски продолжаются. Может есть в Китае, кто под заказ керамические нагреватели делает поштучно по 200 руб? )

Можно еще жестче,  взять наш, советский ПЭВ на керамике или цементе) они могут до хороших температур греться ;) 

Для извратов - нагреватели с 3д ручек ;)

Керамика из паяльников. Там даже 100Вт без проблем.

03.09.2020 в 19:32
0

Речь об индукционном нагревателе?

09.09.2020 в 12:31
0

Вот чего удалось добиться с этим кубиком. Процесс печати, масштаб 1 минута.


04.09.2020 в 05:40
1

Сума сойти. Мне бы столько времени. Вам что делать нечего?

Увеличение теплоемкости не решает проблему, точнее решает на время, достаточно короткое. А увеличить теплоемкость без увеличения веса тоже не получится - физика однако. Все способы решения данной проблемы уже давно придуманы до нас. Да и смысл бороться за граммы на сотнях грамм? Это не авиация.

Ставьте нагревательный элемент мощнее, силиконовый носок и будет Вам счастье.

И ещё, скорость печати лучше измерять в миллиметрах кубических, а не миллиметрах в секунду. Так будет корректнее, а то сопла и толщина намазывания у всех разные.

puh
04.09.2020 в 05:54
0

пожалуй не теплоёмкость, а теплопроводность больше имелась ввиду. Но я не стану утверждать чего больше.

Скорость печати измерять в кубомиллиметрах конечно правильнее, но даже мне, цифра 10mm3\сек о скорости печати ничего не говорит. Для этого нужно открыть калькулятор, вспомнить формулы и посчитать. каждый раз. Или открыть калькулятор в эксель и ввести. Очень неудобно.

Пару часов для такого дела я всегда выкрою, потому что интересно. Бесполезным это занятие не бывает.

04.09.2020 в 06:23
0

Такой вопрос: кому-нибудь попадался чертёж блока BP6? Эксперимент автор проводил как раз над ним, кстати, а не над V5.

ps. Да, я знаю, что можно взять и образмерить, но тем не менее.

04.09.2020 в 07:16
0

ВР6 это тот у которого черный радиатор многоугольный?

На али по "V5" находятся именно такие кубики.

чертежи есть старой версии V5, там термистор фиксируется скотчем.

https://wiki.e3d-online.com/E3D-v5_Documentation#E3D-v5_Spares_Store

04.09.2020 в 07:30
0

Это именно BP6 heating block. Есть ещё NP6 (или NV6 ­– точно не помню), но он другой, как и V5 – он похож, но другой. А то, как работает поиск на Али – это отдельный разговор.

08.09.2020 в 15:46
0

есть моделька в step/iges там весь хотенд нарисован могу поискать если подойдет

04.09.2020 в 08:46
0

Как по мне, так вот она, идеальная конструкция плавилки.

И сверлить ничего не надо, всё уже на своём месте. Нагреватель зажимается с двух сторон, отверстие под термистор рядом с соплом, а не под нагревателем. Можно немного вес уменьшить.

04.09.2020 в 09:51
0

Неплохая. Именно этот кубик первым был подвергнут вживлению стержней - подопытный. 

Вес, ну максимум можно 1 грамм скинуть, оно того не стоит. Алюминий, лёгкий материал.

04.09.2020 в 10:59
0

При кастрации веса одновременно кастрируется и теплоёмкость.

04.09.2020 в 13:45
1

Да. И именно теплоёмкость самый важный параметр в этом узле. А теплопроводность тут маловажный параметр.

04.09.2020 в 13:54
0

Именно так

07.09.2020 в 03:58
0

внешний теплоизолятор кубика тоже ведь существенный фактор,

может покопать еще в эту сторону: насколько еще можно уменьшить потери тепла...

06.09.2020 в 20:26
2

Серебряные стержни нужно, и теплопроводность выше и нечистых изгонит)

07.09.2020 в 08:12
0

теплопроводность серебра лишь на 7% выше меди. Экономически не целесообразно. Но если имеется в наличии хорошее количество серебрянной проволоки подходящего диаметра - конечно стоит попытаться. Может быть и будет лучше, на 5-7%.

09.09.2020 в 05:16
0

1. А пробовали вместо запресовки медного стержня нарезать на нем (и в отверстии) резьбу? Тогда контакт будет намного лучше (ну и можно "медной" смазкой мазать).

2. А почему толстостенные медные трубки (тоже с нарезанной резьбой) не вкрутить в рассверленные отверстия под нагреватель (тут без резьбы внутри трубки) и для сопла-горла (с внутренней резьбой) ? По идее это повторит полностью конструкцию биметаллических радиаторов заводских.

09.09.2020 в 05:40
0

не пробовал и не собираюсь.

Если у Вас есть медные трубки, то попробуйте. будет интересно.

Я с этим кубиком еще одну вешь провернул, и на этот раз довольно.


Получил результат не хуже латунного, но со своими особенностями.

Латунный - медленный. Медленно остывает, медленно нагревается. В процессе печати колебания температуры медленные.

А этот кубик, быстрый. Очень быстро нагревается, и быстро остывает. Он даёт более частые колебания температуры. Но и там и там, в пределах 1 градуса.

Так что, теперь и не знаю, оставить латунный, или поставить этот... минус 12 грамм однако.

09.09.2020 в 06:02
0

Ну практически у Вас "вариант с медной трубкой" и получился в результате. Я попробую поискать медь в своем захолустье (ждать второй месяц пока вулкан доедет уже невмоготу  :(  ).

PS

Быстрый кубик хорошо, можно все эти "динамические настройки температуры под скорость печати" в прошивках  исследовать.

15.09.2020 в 17:00
0

Нашел на местном рынке только 3 болта медных. Но всего М8 прикидываются и высверлить их под М6 без токарного я не осилю :( А исходный кубик стандартного Эндеровского хитблока оказался "типа латунным", и почему оно пропускает только 8 кубиков максимально я так и не понял :( Возможно надо фольгу какую мотать вокруг сопла (или пасту медную искать).

Но за то приехал дешманский "обкусанный" где только можно алюминиевый вулкан с набором сопел, и пока просто сказка, как через его 0.4 сопло давит пластик b2d. :)

15.09.2020 в 18:02
0

Рассверливать отверстие под нагреватель или сопло-термобарьер в данном кубике нельзя. Толщина стенки между нагревателем и резьбой сопла менее 0.5мм.

Любая попытка угробит кубик. Но наждачкой слегка полирнуть отверстие под нагреватель не повредит.

15.09.2020 в 20:08
0

План у меня был простой -- сверлю под M8 болт, не глядя на то что вскрываю. Вкручивую медный болт на глубину заполняющую полученные дефекту имеющихся отверстий телом болта.

Далее если бы была стационарная сверлилка с тисками, то просто сверлил "гладкие" отверстия под ноль (ну или под небольшой допуск и прессовал сделанным эксцентриком). А отверстия "с резьбой" сверлил не трогая резьбы и проходил метчиком.

Без сверлилки, просто красил все что выступает маркером и стачивал, потом так же вальцевал или нарезал резьбу.

Нагреватель я фольгой оборачиваю и туго заходит (все никак эту медную смазку не куплю для тенов).

15.09.2020 в 17:55
0

эндеровкий кубик желтоват. на этом всё. это самый обычный алюминиевый блок.

Я тоже поначалу хотел надеяться. но достаточно положить на весы. Латунный бы весил больше 20, под 30 грамм.

Потому и не пропускает больше 8 кубомиллиметров пластика.

Я таки снял латунный и поставил это пёрышко. Да, предел 10 кубомиллиметров на длинных подачах. Но в реальной печати этого не требуется. печатаю на скорости 80, и всё хорошо, хотя тумпературный график имеет равномерные волны, но всего +0.3 и -0.3 градуса относительно установленной.

Латунный кубик имел пропускную способность вдвое выше, а толку?

Зато снижение веса на 12 грамм весьма явно чувствуется в характере движений, и даже движки чуть тише стали.


И я нашел более простое решение - На али покупается медная фольга 0.06мм толщиной, наматывается плотно 1-2 витка на нагреватель и вставляется в кубик. Очень сильно работает!

15.09.2020 в 20:09
0

А толщину линии поднимать "внутри детали" (в том числе на оболочке во внутренних слоях)? Тогда линейная скорость падает, а объемную вроде полностью удается утилизировать?


PS


о!, а я алюминиевую мотаю теперь и на сопло, очень уж резьба прослабленная там

17.09.2020 в 10:18
0

Если термистор не глубоко вставлен, то на скачках температуры сказывается обдув проводка термистора.

Собранную плавилку обматываю фольгой в несколько слоёв, проковыриваю фольгу что б кончик сопла торчал. Получается шуба из фольги. Работает не хуже силиконового носка. Некоторое время обкладывал минеральной ватой потом мотал фольгой.

01.10.2020 в 11:26
0

Заказал на пробу разных кубиков BP6

Лучше всех из магазина лердж - кубик снаружи шершавый, как отпескоструен, только грубее, резьба M6 тоже, но думаю это не сильно повредит теплопередачи на сопло. Отверстие под нагреватель точно 6мм, под термистор 2.4мм

У большого дерева кубик блестящий, видно проходы от фрезы. Отверстие под нагреватель 6.2мм, слишком сильно люфтит там нагреватель. Отверстие под термистор 2.5мм

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Живность

Датчик температуры без калибровки на PT100 с HX711

Мы печатаем

Собрать 3Д принтер из набора для сборки с областью печати 300х300х350 мм, что в итоге получим.

Калькулятор стоимости печати для android (версия 5)

1/72