Корпуса для 3D-принтеров: температура & руководство по вентиляции

Roy Hill 31-07-2023
Roy Hill

Как мы все знаем, 3D-принтеры придают большое значение обеспечению правильного температурного режима для создания высококачественной 3D-печати. Одним из лучших способов достижения этой постоянной температуры является использование корпуса, но может ли он стать слишком горячим?

В этой статье мы рассмотрим корпуса 3D-принтеров, контроль температуры и вентиляцию.

Существуют способы контроля температуры корпуса 3D-принтера с помощью высококачественных вентиляторов и термисторов. При определенных настройках можно поддерживать постоянную температуру 3D-принтера в узком диапазоне, что дает больше шансов на успешный выход 3D-отпечатков.

Что касается контроля температуры в корпусе 3D-принтера и вентиляции, есть еще много важных факторов, о которых следует узнать, поэтому продолжайте читать дальше.

    Нужен ли 3D-принтеру корпус?

    Если вы печатаете на PLA, который является наиболее распространенным материалом для 3D-печати, то нет необходимости использовать какой-либо корпус. Если вы планируете печатать на таких материалах, как ABS, поликарбонат или любых других, которые могут вызвать проблемы деформации или скручивания после охлаждения, то корпус или подогреваемая камера 3D-принтера является обязательной деталью.

    Тип ограждения зависит от выполняемой вами работы.

    Если вы просто хотите удержать тепло, вырабатываемое печатным слоем и соплом, то накройте 3D-принтер любой обычной вещью, например, картоном, пластиковым ящиком, старым столовым листом или чем-то подобным.

    Если вы хотите работать как профессионал, то создайте хорошо отполированный и продуманный корпус, который может не только закрывать ваш 3D-принтер при использовании ABS-нити, но и открываться, когда вы хотите печатать на PLA.

    Смотрите также: Лучшие настройки плота для 3D-печати в Cura

    Большинство людей считают корпус ненужной деталью, но печать с ABS без корпуса может повредить качеству печати.

    Некоторые отпечатки действительно выигрывают в качестве печати и имеют меньше дефектов при использовании корпуса, поэтому выясните, какой филамент вы используете, и улучшается или ухудшается ли качество при использовании корпуса.

    Что должно быть в хорошем корпусе для 3D-принтера?

    В корпусе хорошего 3D-принтера должны быть:

    • Достаточное пространство
    • Хорошие характеристики безопасности
    • Контроль температуры
    • Освещение
    • Система вытяжки воздуха
    • Открывающиеся двери или панели
    • Хорошая эстетика

    Достаточное пространство

    В хорошем корпусе 3D-принтера должно быть достаточно места для всех деталей, которые движутся в процессе печати. При изготовлении корпуса убедитесь, что движущиеся детали могут подниматься на максимальную высоту, не ударяясь о корпус.

    Во многих 3D-принтерах есть провода, которые перемещаются, а также сама катушка, поэтому немного дополнительного пространства для движущихся частей - хорошая идея.

    Вам не нужен корпус для 3D-принтера, который едва подходит к вашему 3D-принтеру, поскольку это затрудняет внесение мелких корректировок.

    Хорошим примером является корпус Creality Enclosure, имеющий два основных размера: средний для среднего 3D-принтера и большой для более крупных машин.

    Особенности безопасности

    Одной из основных целей корпуса 3D-принтера является повышение безопасности рабочей среды. Это касается как физической безопасности, позволяющей не прикасаться к движущимся или горячим деталям, так и фильтрации воздуха, вплоть до пожарной безопасности.

    В прошлом были сообщения о возгорании 3D-принтера, в основном из-за ошибок в прошивке и нагревательных элементах. Несмотря на то, что в наше время это довольно редкое явление, мы все равно хотим защитить себя от пожаров.

    Отличный огнеупорный корпус - это идеальный вариант, при котором в случае возникновения пожара он не загорится и не усугубит проблему.

    Некоторые люди делают ограждения из металла или оргстекла, чтобы удержать пламя внутри ограждения. Вы также можете убедиться, что ограждение герметично закрыто, что эффективно перекрывает доступ кислорода, который необходим огню.

    В этом отношении следует также подумать о детях или домашних животных. Вы можете установить систему замков на вашем ограждении, чтобы повысить его безопасность.

    Я написал статью о том, безопасна ли 3D-печать для домашних животных, с которой вы можете ознакомиться для получения дополнительной информации.

    Контроль температуры

    Я видел несколько отличных DIY-корпусов, которые имеют встроенную систему контроля температуры, которая измеряет температуру внутри корпуса и повышает ее с помощью нагревателя, когда она становится слишком низкой.

    Вы должны убедиться, что ваши термисторы находятся в правильном месте, поскольку горячий воздух поднимается вверх, поэтому размещение термисторов внизу или вверху без контроля воздуха может привести к неточным показаниям температуры во всем корпусе, а не только в одной области.

    Свет

    3D-печать может быть приятным зрелищем, когда вы видите прогресс ваших объектов, поэтому наличие хорошей системы освещения для вашего корпуса - это отличная функция. Вы можете приобрести яркий белый свет или красочную светодиодную систему для освещения области печати.

    Для этого достаточно простой светодиодной ленты, подключенной к источнику питания вашего 3D-принтера.

    Система вытяжки воздуха

    Лучший тип шкафа имеет встроенную систему вытяжки воздуха, для которой обычно требуется воздуховод, поточный вентилятор и защищенные трубки, которые могут забирать загрязненный воздух и направлять его наружу.

    Вы также можете приобрести автономный фильтр, через который воздух будет постоянно проходить и очищаться.

    Если вы любите 3D-печать с ABS или другим достаточно жестким материалом, очень хорошо иметь надежную систему вытяжки воздуха. PLA не такой жесткий, как ABS, но я бы все равно рекомендовал иметь хорошую систему вентиляции для него.

    Двери или панели

    Некоторые простые корпуса представляют собой просто коробку, которая поднимается прямо поверх вашего 3D-принтера, но самые лучшие корпуса имеют прохладные дверцы или панели, которые снимаются и легко открываются при необходимости.

    Комбинация недостающих столов и оргстекла из ИКЕА является одним из лучших решений DIY, поскольку вы можете четко видеть весь корпус, не открывая дверцу. Другие корпуса, такие как Creality Enclosure, не дают такого визуального эффекта, но все равно работают очень хорошо.

    Вольер открытого типа может быть полезен тем, что в нем все равно сохраняется какое-то тепло, что идеально подходит для PLA.

    Для печати на ABS требуется лучший контроль температуры для получения более качественной печати, поэтому лучшие принтеры для ABS имеют встроенный корпус.

    Смотрите также: Как печатать на 3D принтере безопасные для пищевых продуктов предметы - Основы безопасности пищевых продуктов

    Эстетика

    Хороший корпус должен быть хорошо спроектирован и хорошо отполирован, чтобы он хорошо смотрелся в вашей комнате. Никто не хочет иметь уродливый корпус для размещения своего 3D-принтера, поэтому стоит потратить дополнительное время, чтобы сделать что-то, что выглядит привлекательно.

    Как построить корпус для 3D-принтера?

    Существует множество различных способов создания корпуса 3D-принтера, но Йозеф Пруса прекрасно справляется с задачей создания прочного корпуса в видеоролике ниже.

    Такой замечательный корпус может действительно улучшить ваше путешествие и опыт 3D-печати на долгие годы.

    Печать PLA в обогреваемом корпусе

    Если вы печатаете на PLA и имеете корпус, тепло может быть слишком сильным и препятствовать достаточно быстрому охлаждению объектов.

    Сильное нагревание в герметичном корпусе может привести к разрушению печатных слоев, что приведет к печати низкого качества. При слишком высокой температуре PLA с трудом прилипает к предыдущему слою.

    Использование корпуса при печати на PLA считается излишним, поскольку вместо преимуществ он может негативно повлиять на качество и прочность печати.

    Без кожуха отпечаток PLA будет достаточно охлаждаться, и слой быстро затвердеет, что обычно приводит к более гладкому и хорошо выполненному отпечатку.

    Если на вашем 3D-принтере установлен стационарный корпус, то рекомендуется открывать его дверцы во время печати PLA, это поможет печати выйти идеальной.

    Хорошо, если в вашем шкафу будут съемные панели, так как их снятие или открытие не потребует больших усилий.

    Какие варианты фильтрации воздуха существуют для корпусов 3D-принтеров?

    Основные существующие варианты фильтрации воздуха для корпусов 3D-принтеров включают:

    • Угольная пена или фильтр
    • Очиститель воздуха
    • Фильтр HEPA
    • Фильтр PECO

    Угольная пена или фильтр

    Использование угольной пены - отличная идея, поскольку она способна улавливать химические испарения и может стать отличным вариантом фильтрации воздуха в корпусах 3D-принтеров. Угольные фильтры могут помочь эффективно остановить летучие органические соединения (VOC) в воздухе.

    Очиститель воздуха

    Установите вместе с корпусом очиститель воздуха, он может быть довольно дорогим, но он способен улавливать или предотвращать испарения, газы или другие токсичные частицы.

    Фильтры HEPA

    Фильтры HEPA способны улавливать частицы размером 0,3 микрона, что составляет средний размер почти 99,97% загрязнителей воздуха, проходящих через корпус принтера.

    Фильтр PECO

    Он считается лучшим вариантом благодаря своей универсальности. Он не только улавливает летучие органические соединения и частицы, но и полностью уничтожает их. Токсичные испарения, выходящие из принтеров, уничтожаются до того, как они попадают обратно в воздух.

    Все в одном решении

    Компания Guardian Technologies выпустила потрясающий очиститель воздуха Germ Guardian True HEPA Filter (Amazon), который действительно хорошо очищает воздух и уменьшает запахи от дыма, испарений, домашних животных и многого другого.

    Он довольно дорогой, но благодаря множеству функций и преимуществ, которые он предоставляет, это отличный продукт, который стоит иметь на своей стороне.

    Особенности и преимущества следующие:

    • Очиститель воздуха 5-в-1 для дома: электростатический воздушный фильтр HEPA уменьшает до 99,97% вредных микробов, пыли, пыльцы, перхоти домашних животных, спор плесени и других аллергенов размером до .3 микрон из воздуха.
    • Фильтр Pet Pure - В фильтр добавляется антимикробный агент, который препятствует росту плесени, грибка и бактерий, вызывающих неприятный запах, на поверхности фильтра.
    • Убивает микробы - ультрафиолетовое излучение помогает уничтожить вирусы, передающиеся воздушно-капельным путем, такие как грипп, стафилококк, риновирус, а диоксид титана снижает содержание летучих органических соединений.
    • Задерживает аллергены - предварительный фильтр задерживает пыль, шерсть домашних животных и другие крупные частицы, продлевая срок службы фильтра HEPA
    • Уменьшает запахи - фильтр с активированным углем помогает уменьшить нежелательные запахи от домашних животных, дыма, кухонных испарений и т.д.
    • Сверхтихий режим - Сверхтихий режим сна с программируемым таймером поможет вам хорошо выспаться при более чистом воздухе.
    • Выберите один из 3 скоростных режимов и дополнительную ультрафиолетовую лампу C

    Он также является бестселлером №1 среди электростатических очистителей воздуха, поэтому купите себе Germ Guardian на Amazon для фильтрации воздуха при 3D-печати!

    Для корпуса обычное решение для фильтрации воздуха выглядит как VIVOSUN CFM Inline Fan & Filter System (Amazon).

    Вы можете приобрести отдельные детали дешевле, но если вам нравится целая система, собранная из высококачественных деталей и доставленная вам для легкой сборки, это отличный выбор.

    Эта система фильтрации воздуха имеет следующие особенности и преимущества:

    • Эффективная вентиляция: Мощный вентилятор со скоростью вращения 2 300 об/мин, обеспечивающий воздушный поток 190 CFM. Обеспечивает оптимальную вентиляцию для вашей цели.
    • Превосходный угольный фильтр: 1050+ RC 48 австралийский виргинский уголь. Размеры: 4″ x 14″
    • Эффективный контроль запаха: угольный фильтр устраняет некоторые из самых нежелательных запахов, резкий запах и твердые частицы из закрытой палатки для выращивания, комнаты для выращивания гидропоники.
    • Прочная система воздуховодов (с зажимами): Прочная, гибкая стальная проволока поддерживает сверхпрочные трехслойные стенки воздуховодов. ПЭТ сердцевина зажата в слоях огнестойкого алюминия, который выдерживает температуры от -22 до 266 градусов по Фаренгейту.
    • Простая сборка: Избежать хлопот, связанных с покупкой и возвратом несовместимых или небезопасных деталей, можно с помощью полной системы. В ней есть все необходимое для начала работы.

    Возможно, вам понадобится 3D-печать соединительного элемента для крепления к корпусу, чтобы он был герметичным. На сайте Thingiverse есть много проектов, связанных с очисткой воздуха.

    Этот минималистский 3D-печатный вытяжной прибор от rdmmkr был изначально создан для минимизации дыма от пайки, но, конечно, имеет и другие применения.

    Можно ли перегреть 3D-принтер с корпусом?

    Некоторые люди задаются вопросом, может ли корпус перегреть 3D-принтер, и это справедливый вопрос.

    Имеются сообщения о перегреве некоторых частей 3D-принтера, например, шаговых двигателей, что приводит к пропуску шагов и некачественным линиям слоя на 3D-отпечатках.

    Охлаждение является важным аспектом большинства машин, поэтому повсюду установлены радиаторы, термоохлаждающая паста и вентиляторы.

    Если вы не следите за температурным режимом вашего 3D-принтера, он может перегреться и привести к проблемам в дальнейшем.

    Слишком сильный нагрев может сократить срок службы электроники и двигателей.

    Еще одна вещь, которая может произойти, - холодный конец слишком нагревается. Когда это происходит, нить начинает становиться мягкой, не доходя до терморазрыва, и это затрудняет проталкивание нити через сопло.

    Это может легко привести к засорению экструзионной системы и сопла, а также к недостаточной экструзии, поэтому убедитесь, что вы хорошо сбалансировали это.

    Влияет ли комнатная температура на качество 3D-печати?

    3D-печать включает в себя всевозможные температурные колебания и определенные температурные требования для оптимального качества печати, но влияет ли комнатная температура на качество 3D-отпечатков?

    Комнатная температура действительно влияет на качество 3D-отпечатков. Печать ABS или даже смолы при низкой комнатной температуре может привести к тому, что отпечатки вообще не получатся или будут иметь плохую адгезию и слабую прочность слоев. Комнатная температура не является такой большой проблемой для PLA, поскольку он не сильно реагирует на колебания температуры.

    Это одна из основных причин, побудивших пользователей 3D-принтеров построить корпус для контроля температуры.

    Когда вы можете контролировать рабочую температуру вашего 3D-принтера, печатать становится намного легче. Лучший вид корпуса имеет температурный контроль, подобный PID-системе 3D-печати.

    Вы можете установить и измерить температуру в шкафу, и как только она станет ниже определенной отметки, вы можете активировать встроенный нагреватель, чтобы повысить рабочую температуру до заданного уровня.

    Идеальные температуры постели и печати для популярных материалов

    PLA

    • Температура постели: от 20 до 60°C
    • Температура печати: от 200 до 220°C

    ABS

    • Температура постели: 110°C
    • Температура печати: от 220 до 265°C

    PETG

    • Температура постели: от 50 до 75°C
    • Температура печати: 240-270°C

    Нейлон

    • Температура постели: от 80 до 100°C
    • Температура печати: 250°C

    ASA

    • Температура постели: от 80 до 100°C
    • Температура печати: 250°C

    Поликарбонат

    • Температура постели: от 100 до 140°C
    • Температура печати: от 250 до 300°C

    ТПУ

    • Температура постели: от 30 до 60°C
    • Температура печати: 220°C

    HIPS

    • Температура постели: 100°C
    • Температура печати: от 220 до 240°C

    ПВА

    • Температура постели: от 45 до 60°C
    • Температура печати: 220°C

    Roy Hill

    Рой Хилл — страстный энтузиаст 3D-печати и технологический гуру, обладающий обширными знаниями обо всем, что связано с 3D-печатью. Обладая более чем 10-летним опытом работы в этой области, Рой овладел искусством 3D-проектирования и печати и стал экспертом в области последних тенденций и технологий 3D-печати.Рой имеет степень инженера-механика Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и работал в нескольких авторитетных компаниях в области 3D-печати, включая MakerBot и Formlabs. Он также сотрудничал с различными предприятиями и частными лицами для создания пользовательских 3D-печатных продуктов, которые произвели революцию в их отраслях.Помимо своей страсти к 3D-печати, Рой является заядлым путешественником и любителем активного отдыха. Он любит проводить время на природе, ходить в походы и отдыхать с семьей. В свободное время он также наставляет молодых инженеров и делится своими знаниями о 3D-печати на различных платформах, в том числе в своем популярном блоге 3D Printerly 3D Printing.