Руководство по термисторам 3D-принтера - замена, проблемы и многое другое

Roy Hill 03-06-2023
Roy Hill

Термистор на вашем 3D-принтере выполняет важную функцию, хотя некоторые люди могут запутаться в том, что именно он делает и как он помогает. Я написал эту статью, чтобы наставить людей на правильный путь в отношении термисторов, чтобы они могли лучше понять их.

В этой статье мы расскажем вам все о термисторах. Мы покажем вам все, что вам нужно знать, начиная с того, как откалибровать термистор и заканчивая тем, как изменить.

Итак, давайте начнем с простого вопроса: "Что делают термисторы?".

    Что делает термистор в 3D-принтере?

    Термистор - важный компонент в FDM-принтерах. Прежде чем мы поговорим о его работе, давайте определим, что такое термистор.

    Термисторы - сокращение от "терморезисторы" - это электрические устройства, сопротивление которых изменяется в зависимости от температуры. Существует два типа термисторов:

    • Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) : Термисторы, сопротивление которых уменьшается с ростом температуры.
    • Термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC) : Термисторы, сопротивление которых увеличивается при повышении температуры.

    Чувствительность термисторов к изменениям температуры делает их пригодными для использования в термочувствительных приложениях. К таким приложениям относятся компоненты схем и цифровые термометры.

    Как термистор используется в 3D-принтерах?

    Термисторы в 3D-принтерах служат для определения температуры. Они находятся в чувствительных к температуре областях, таких как горячий конец и нагретая станина. В этих областях они контролируют температуру и передают данные обратно в микроконтроллер.

    Термистор также служит в качестве устройства управления. Микроконтроллер принтера использует обратную связь с термистором для контроля температуры печати и поддержания ее в желаемом диапазоне.

    В 3D-принтерах в основном используются термометры NTC.

    Смотрите также: 3D-печать - отражение/кольцо/отзвук/рипплинг - как решить

    Как заменить термистор в 3D-принтере?

    Термисторы в 3D-принтерах - очень хрупкие приборы. Они могут легко сломаться или потерять чувствительность. Термисторы контролируют важные части принтеров, поэтому необходимо постоянно следить за тем, чтобы они были в идеальной форме.

    Термисторы в 3D-принтерах часто находятся в труднодоступных местах, поэтому их удаление может оказаться непростым делом. Но не волнуйтесь, если вы проявите осторожность и будете тщательно выполнять все шаги, все будет в порядке.

    Два основных компонента 3D-принтера содержат термисторы - горячий конец и подогреваемый печатный стол. Мы рассмотрим шаги по замене термисторов в обоих компонентах.

    Что вам понадобится

    • Набор отверток
    • Пинцет
    • Набор шестигранных ключей
    • Плоскогубцы
    • Каптоновая лента

    Замена терморезистора на вашем горячем конце

    При замене термистора в горячей части существуют уникальные процедуры для разных принтеров. Но для большинства моделей эти процедуры одинаковы с небольшими различиями. Давайте рассмотрим их:

    Шаг 1: Обратитесь к техническому паспорту вашего принтера и подберите для него соответствующий термистор. Более подробную информацию об этом вы найдете в статье.

    Шаг 2 : Перед началом работы убедитесь, что вы следуете соответствующим советам по безопасности.

    • Убедитесь, что 3D-принтер выключен и отключен от всех источников питания.
    • При необходимости заземлитесь.
    • Убедитесь, что горячий конец остыл до комнатной температуры, прежде чем пытаться его разобрать.

    Шаг 3 : Отсоедините горячий конец от рамы принтера.

    • В этом может не быть необходимости, если место расположения термистора доступно снаружи.
    • Выкрутите все винты, удерживающие горячий конец и его провода на месте.

    Шаг 4 : Снимите старый термистор с горячего конца.

    • Ослабьте винт, удерживающий его на блоке, и снимите его.
    • Иногда этому препятствует налипший на блок пластик, который можно расплавить с помощью теплового пистолета.

    Шаг 6: Отсоедините термистор от микроконтроллера.

    • Откройте блок обработки принтера.
    • Получите доступ к микроконтроллеру и пинцетом удалите соединение термистора.
    • Обратитесь к спецификации производителя, чтобы убедиться, что вы отсоединили нужный провод.

    Шаг 7 : Установите новый термистор

    • Подключите конец нового датчика к микроконтроллеру.
    • Осторожно установите головку нового термистора в отверстие на горячем конце.
    • Слегка прикрутите его на место. Будьте осторожны, не затягивайте винт слишком сильно, чтобы не повредить термистор.

    Шаг 8: Закончить

    • Накройте блок обработки принтера.
    • Вы можете использовать каптоновую ленту, чтобы крепко скрепить провода во избежание их смещения.
    • Снова присоедините горячий конец к раме принтера.

    Замена термистора на печатной станине

    Если ваш 3D-принтер оснащен подогреваемым печатным слоем, то велика вероятность, что в нем также установлен термистор. Порядок замены термистора на печатном слое варьируется от модели к модели, но в основном он схож. Давайте разберемся, как это сделать:

    Шаг 1: Перед началом работы выполните соответствующие рекомендации по технике безопасности.

    Шаг 2: Снимите печатную форму

    • Отсоедините печатный стол от БП (блока питания).
    • Выкрутите все винты, крепящие его к раме принтера.
    • Поднимите его вверх и в сторону от рамы

    Шаг 3: Снимите изоляцию, покрывающую термистор.

    Шаг 4: Извлеките термистор

    • Термистор можно расположить по-разному. Его можно прикрепить к станине с помощью каптоновой ленты или закрепить винтом.
    • Удалите винты или ленту, чтобы освободить термистор.

    Шаг 5: Замените термистор

    • Отрежьте ножки старого термистора от провода датчика.
    • Присоедините новый термистор к проводу, соединив их вместе.
    • Закройте соединение электрической лентой

    Шаг 6: Закончить

    • Прикрепите термистор обратно к кровати
    • Замените изоляцию
    • Прикрутите печатную форму обратно к раме принтера.

    Как проверить сопротивление датчика температуры?

    Сопротивление - это не та величина, которую можно измерить напрямую. Чтобы определить сопротивление термистора, вам придется вызвать ток в термисторе и измерить его результирующее сопротивление. Это можно сделать с помощью мультиметра.

    Примечание: Это термистор, поэтому показания будут меняться в зависимости от температуры. Лучше всего снимать показания при комнатной температуре (25℃).

    Давайте пройдемся по шагам, как проверить сопротивление.

    Что вам понадобится:

    • мультиметр
    • Щупы мультиметра

    Шаг 1 : Откройте ножки термистора (снимите изоляцию из стекловолокна).

    Шаг 2 : Установите диапазон мультиметра на номинальное сопротивление термистора.

    Шаг 3: Приложите щупы мультиметра к обеим ножкам, и мультиметр должен показать сопротивление.

    Большинство термисторов для 3D-печати имеют сопротивление 100 кОм при комнатной температуре.

    Как откалибровать термистор 3D-принтера

    Некалиброванный термистор очень вреден для 3D-печати. Без точного измерения и контроля температуры горячий конец и нагретая станина не могут работать должным образом. Поэтому в рамках регулярного технического обслуживания вы должны следить за тем, чтобы ваш горячий конец всегда был правильно откалиброван.

    Смотрите также: Лучшие бесплатные файлы G-кода для 3D-принтера - где их найти

    Давайте покажем вам, как это сделать:

    Что вам понадобится:

    • Мультиметр, оснащенный термопарой

    Шаг 1 : Проверьте термопару мультиметра.

    • Вскипятите небольшое количество воды.
    • Опустите термопару в воду.
    • При точном измерении он должен показывать 100℃.

    Шаг 2 : Откройте встроенное ПО принтера.

    • В программном файле принтера будет файл Arduino, управляющий горячим концом.
    • Расположение файла для вашего принтера можно узнать у производителя или на интернет-форумах.

    Шаг 3 : Подсоедините термопару мультиметра к горячему концу.

    • Найдите пространство между горячим концом и соплом и вставьте его.

    Шаг 4 : Откройте таблицу температур в встроенной программе.

    • Это таблица, содержащая значения сопротивления термистора в зависимости от температуры.
    • Принтер использует этот файл для определения температуры по измеренному сопротивлению.
    • Скопируйте эту таблицу и удалите столбец температуры в новой таблице.

    Шаг 5 : Заполните таблицу.

    • Установите горячий конец на значение температуры в старой таблице.
    • Измерьте правильное показание температуры на мультиметре.
    • Введите это показание в значение сопротивления на новой таблице, соответствующее значению на старой таблице.
    • Повторите эти действия для всех значений сопротивления.

    Шаг 6: Замените стол.

    • После нахождения точной температуры для всех значений сопротивления удалите старую таблицу и замените ее новой.

    Как узнать о неисправности термистора в 3D-принтере?

    Признаки неисправности термистора в разных принтерах различны. Это может быть явное диагностическое сообщение, мигающее на интерфейсе принтера, а может быть и такое неприятное явление, как утечка тепла.

    Мы составили список наиболее распространенных признаков, указывающих на проблемы с термистором вашего 3D-принтера. Давайте рассмотрим их:

    Тепловой удар

    Неисправный датчик подает на принтер неверное значение температуры. Принтер продолжает бесконечно подавать питание на нагревательный картридж, пока не расплавит его горячий конец.

    Тепловой пробой может быть очень опасен. Он может привести к пожару, который может уничтожить не только ваш принтер, но и окружающую его территорию. К счастью, большинство производителей предусмотрели встроенные средства защиты для предотвращения этого.

    Более высокие, чем обычно, температуры печати

    Материалы обычно поставляются с рекомендуемыми температурами печати. Если для экструзии материалов принтеру требуется температура выше номинальной, термистор может быть неисправен.

    Чтобы это выяснить, можно провести диагностический тест термистора.

    Симптомы неисправного термистора могут также включать:

    • Большое количество ошибок при печати из-за проблем с температурой.
    • Дикие колебания показаний температуры.

    В большинстве случаев термистор ломается из-за слишком туго затянутого винта, который его удерживает, что приводит к короткому замыканию.

    Винт должен быть слегка ослаблен, примерно на пол-оборота назад от затяжки, поскольку термистор нужно просто удерживать на месте, а не надежно прижимать к хотэнду.

    Хорошо то, что термисторы довольно дешевы.

    Лучшая замена термистора для вашего 3D-принтера

    При выборе термистора для 3D-принтера необходимо учитывать некоторые ключевые факторы. Давайте рассмотрим их.

    Наиболее важным из этих факторов является сопротивление, сопротивление термистора имеет значение. Оно определяет диапазон температур, которые термистор сможет измерить. 3Сопротивление термисторов для 3D-принтеров в основном составляет 100kΩ.

    Диапазон температур - еще один важный фактор. Он определяет величину температуры, которую сможет измерить ваш терморезистор. Приемлемый диапазон температур для FDM-принтера должен находиться в пределах от -55℃ до 250℃.

    Наконец, последний фактор, на который следует обратить внимание, - это качество сборки. Термистор хорош только настолько, насколько хороши материалы, из которых он изготовлен. Материалы могут оказывать большое влияние на чувствительность и долговечность.

    Чтобы получить наилучшее качество, рекомендуется использовать алюминиевые термисторы с подходящей изоляцией, например, стекловолокном для ножек. Это связано с тем, что алюминий хорошо проводит тепло, а стекловолокно - нет.

    Используя все перечисленные выше факторы в качестве мерила, мы составили список лучших термисторов на рынке для вашего 3D-принтера. Давайте посмотрим на него.

    Термисторы HICTOP 100K Ом NTC 3950

    Многие люди отмечают, насколько полезны термисторы HICTOP 100K Ohm NTC 3950 после использования их на своих 3D-принтерах. Их длины более чем достаточно для удовлетворения ваших потребностей, и они прекрасно подойдут для вашего 3D-принтера.

    Предварительно необходимо убедиться, что прошивка установлена правильно.

    Если у вас есть термисторы на принтере Ender 3, 3D-принтере Anet или многих других принтерах, то они должны работать очень хорошо.

    Эти терморезисторы могут без проблем поместиться на станине Prusa i3 Mk2s. Температурный диапазон в норме - до 300°C, после такой температуры вам понадобится термопара.

    Creality 3D принтер NTC термистор датчик температуры

    Другим набором термисторов, который вы можете выбрать, являются термисторы Creality NTC Thermistors, в список которых входят Ender 3, Ender 5, CR-10, CR-10S и т.д. В принципе, любой 3D-принтер, использующий термисторы, может работать с ними.

    Он прекрасно используется с нагретой станиной или экструдером по вашему желанию.

    Он оснащен стандартным 2-контактным разъемом с гнездом и длиной провода 1 м или 39,4 дюйма. В комплект поставки входят 5 термисторов с точностью измерения температуры ±1%.

    Для достижения наилучших результатов следует установить номер датчика температуры в Marlin на "1".

    Если на вашем 3D-принтере произошла какая-то ошибка, связанная с минимальной температурой, эти устройства точно придут на помощь.

    У большинства людей был положительный опыт использования этих устройств, они отлично подходят и работают, также как и наличие запасных частей на всякий случай.

    У одного пользователя, купившего Ender 5 Plus, показания температуры составляли -15°C или 355°C максимум. Заменив термистор на эти значения, он решил проблему.

    Некоторые люди жаловались, что на Ender 3 они могут оказаться немного короткими, и требовали, чтобы проводка для вентиляторов и нагревательного картриджа была проложена над сборкой, чтобы использовать втулку и держать ее вместе.

    Вы можете соединить термистор, а затем припаять его при необходимости.

    Однако другие использовали его в качестве прямой замены штекера на Ender 3.

    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.