СВО для термобарьера в собранном виде

Сначала паял трубки для СВО (система водяного охлаждения) медным припоем. Теперь остановился на варианте пайки оловянным припоем, т.к. это проще. Купил радиатор масляный от ПАЗ-3205, напечатал бачок для охлаждающей жидкости и достал разных трубок, чтобы всё это соединить. 

Изготовление спиралей из тонких трубок 

Пробовал заморозить воду в трубках и закручивать их в спираль - эффект есть, но незначительный. Основная проблема была начать мотать первый виток, т.к. изгиб начинался резко и трубку в этом месте плющило. Сделал кондуктор для намотки спиралей. 

Для усиления пластиковой спирали на самом кондукторе, закрутил винт М3х30. Пробовал так мотать трубки с диаметром 4 мм - пластиковый кондуктор не держит, пластиковые рёбра трубка ломает. А вот 2-х мм трубки мотаются хорошо и без заморозки. Мотать не сложно, главное в начале прижать конец трубки в специальном пазе и не дать ему сдвинуться. После намотки спираль разматывается, чтобы снять с кондуктора… шутка. Просто её нужно открутить как гайку с болта.

Подбор радиатора и фильтра тонкой очистки

Видел много решений СВО без радиатора, только ёмкость с большим количеством ОЖ (охлаждающая жидкость). Такой вариант возможен при условии, что теплоотдача от ёмкости достаточная, чтобы не перегреться и для 3D принтеров с одним хотэндом этого может быть достаточно. Себе планирую принтер сделать может быть и с одним “эндом”, но с несколькими входами и тут уже лучше поставить радиатор на СВО.

Тут мне подсказали про масляные радиаторы для автомобилей и немного поискав, нашёл подходящий. Искал такой радиатор, чтобы не нужно было принудительно его обдувать вентилятором и чтобы не было мелких сот или решёток чтобы пылью не забивались. В итоге, взял хороший радиатор за не дорого “Радиатор масляный ПАЗ алюминиевый ЛРЗ 3205-1013010-10”. Есть дешевле, но без рёбер - там только вмятины на трубке по всей длине.

За пассивное охлаждение (без вентиляторов) пришлось заплатить размерами радиатора - в моём случае это примерно 60 см на 18 см при толщине всего 3 см. Он будет висеть за обычным принтером, который установлен на подставке. Для крепления радиатора сделал крючки:

Ещё была задача - защититься от мусора в системе водяного охлаждения, т.к. в водоблоке тонкие трубки и нельзя допустить, чтобы они засорились. Пока искал радиатор масляный, вспомнил про топливный фильтр тонкой очистки и вот он “Фильтр топливный ВАЗ-2101-09 тонкой очистки (с отстойником) НЕВСКИЙ”, тоже не дорого и под трубки с внутренним диаметром 8 мм отлично подходит. И корпус прозрачный у фильтра - видно будет, если мусор появится.

Бачок с подставкой

Искал бачки в тех же автозапчастях, но они какие-то не такие были. Решил его тоже напечатать и добавить датчик уровня (когда-то купил на Алиэкспрессе), который потом понадобится для контроля за уровнем ОЖ в расширительном бачке. Заранее продумал соединение бачка с насосом. Насос взял простой и не мощный:

Думал, не прокачает и на всякий случай, заказал такой же, но мощнее. В результате экспериментов, решил, что пока такого хватит, т.к. сечение трубки в водоблоке маленькое и “давить” через неё большой объём воды нет необходимости. Позже ещё заметил недостаток малого проходного сечения водоблока - такой насос не предназначен для создания высокого давления и в рабочей камере насоса, “вертушка” пузырит ОЖ, т.к. обороты большие, а жидкость не уходит достаточно быстро.

На подставке всё это выглядит так:

Крышка бачка не должна быть герметичная! Давление в СВО должно быть атмосферное, в противном случае, при нагревании и расширении ОЖ соскочат трубки, т.к. они не зажаты хомутами. Проверил это на своём опыте, когда делал СВО для компьютера. Всё запустил, но во время каких-то работ с компьютером, расширительный бачок закрыл плотно крышкой, чтобы не опрокинуть его и забыл потом его открыть. Часть трубок были ПВХ, а часть была силиконовые - вот они очень мягкие и их выдавило из зажатых фитингов.

Сборка хотэнда с водоблоком

До этого пытался паять спираль на толстую трубку, а потом нарезать в ней резьбу М6. Трубка мнётся и резьба гуляет. Нашёл готовые закладные втулки латунные с резьбой М6 - длина у них разная, взял 10 мм. Такой длины хватает на три витка тонкой трубки и паять можно обычным припоем ПОС или оловом. На этом и остановился.

На водоблок надеваются трубки от капельницы и как подсказали мне вместо изоленты можно термоусадку использовать. И действительно, это лучше и держится хорошо, даже без клеевого слоя. В итоге, на латунную трубку 2 мм надел две термоусадки под 2 мм и одну на 2,5 мм. Трубки от капельницы держатся отлично:

Теперь нужно одну трубку подсоединить к радиатору, а другую к выходу фильтра тонкой очистки.

Подключение к радиатору тоже сделал из того, что было. Взял ПВХ трубку с внутренним диаметром 10мм и толщиной стенки 2 мм. Взял корпус от капельницы, разрезал его и вынул сеточку из корпуса, чтобы она не забилась и не перекрыла движение ОЖ. Так вот этот корпус туго надевается на трубку 10 мм, а эта трубка внатяг надевается на радиатор.

Немного проще оказалось с подключением к трубке 8 мм от фильтра тонкой очистки. Снова на помощь пришли остатки капельницы, просто и не очень надёжно:

Не надёжно потому, что бежевая штука очень мягкая и может выскочить из трубки. Засунул её насколько смог.

Насос подключается к расширительному бачку просто - в отверстие в бачке вставляется кусок трубки 8 мм и в неё уже вставляется насос. Да, он просто висит и теоретически, от вибрации может вылезти, поэтому его надо снизу чем-нибудь подпереть.

Теперь всё соединено и можно проверять. Главное, чтобы “энд” был горячий, а остальное лучше “кул”...

Отмечу, что затягивать водоблок на резьбе лучше на термопасту и законтрить гайкой, а горло вкручивать в термоблок через фум ленту. Тут вроде понятно.

При соединении трубок в СВО нужно помнить - горячая вода поднимается вверх, холодная опускается вниз! Поэтому, на водоблоке холодная вода должна подаваться снизу, а выходить сверху, чтобы не идти против законов природы. На радиаторе должно быть наоборот - нагретая вода подаётся сверху, а остывшая выходит снизу. Эти правила могут облегчить работу помпы, но можно и забить на все эти правила, если помпа хорошо прокачивает и перепады температур ОЖ не такие уж и большие. Да и радиатор тоже можно выкинуть, если взять ведро воды...

Проверил в работе на стенде - всё отлично, при окружающей температуре 20 °С, температура на верхней части втулки водоблока примерно 22-23 °С и то, возможно нагрев был ещё через нагретый воздух от термоблока.

Общий объём ОЖ получился примерно 450 мл. Не хватает ещё датчика движения ОЖ в контуре, можно взять готовый или сделать компактный - это оставил на потом.

ОЖ - это дистиллированная вода, тоже в автозапчастях продаётся, но я добавил туда антифриз на основе пропиленгликоля, чтобы не окислялись трубки, вода не цвела и не пенилась. Тут не плохо бы ещё и трубки взять непрозрачные, т.к. свет может влиять на антифриз или на цветение воды, а пока слепил из того, что было.

СВО для даймонда

Для хотэнда типа Diamond подошли короткие горла 26 мм. Пока нет корпуса и новой каретки под него, отложу обратно в ящик.

Злоключение

Это не опечатка. Просто хочется чтобы всё сразу, да ещё чтобы и заработало без настройки после переделки - на это пока нет времени, а принтер нужен рабочим.

Ещё подтекало на выходе насоса, т.к. там диаметр выхода близок к внутреннему диаметру трубки. Пришлось разобрать и добавить кольцо на трубку, чтобы усилить прижим трубки.

При попытке разобрать обнаружились две проблемы. Первая - как слить жидкость? Трубки лучше сделать чуть длиннее, чтобы можно было бачок с подставкой поднять и перевернуть. И вторая проблема - отсоединить насос от бачка, слишком туго он там сидит, а места вокруг насоса внутри подставки мало, держать его не удобно.

Осталось поставить всё это на принтер, но к сожалению, надо переделать крепление датчика по Z и компрессорный обдув печатаемой модели под новый хотэнд. Ещё надо каретку переделать, т.к. на штатной менять хотэнды очень не удобно.

3D модели всех печатаемых деталей выложил здесь же

Всё печатаемое печаталось пластиком PETG.