Kako značajno smanjiti račun za energiju za 3D ispis

Prosječna snaga koju troši 3D printer varira od 120 do 300 vata na sat, prvenstveno ovisno o veličini grijanog kreveta. Preostale komponente, kao što su matična ploča, zaslon, koračni motori i ventilatori, obično troše manje od 50 vata na sat. Inherentna energetska učinkovitost ovih komponenti, nažalost, ne ostavlja prostora za poboljšanje.

Međutim, modificiranje grijanog kreveta radi učinkovitosti može dovesti do značajnog smanjenja potrošnje energije. Evo kako možete smanjiti ugljični otisak vašeg 3D pisača jednostavnom, jeftinom preinakom kreveta.

Zašto je vaš 3D pisač užasan u pogledu energetske učinkovitosti?

Dok je 3D ispis nedvojbeno sofisticiran na komercijalnoj razini, potrošački 3D pisači su relativno jednostavniji dizajni popločani zajedno s dostupnim komponentama. Većina ovih komponenti uključuje elektroniku i koračne motore koji su sami po sebi optimizirani za nisku potrošnju energije. Ništa loše u tom odjelu.

Nažalost, kreveti za 3D printer su sasvim druga stvar. Kako bi se uštedjeli troškovi i smanjila složenost proizvodnje, gotovo svim potrošačkim 3D pisačima nedostaje toplinska izolacija kreveta. To je loša ideja jer će neizolirani krevet zračiti toplinu s gornje i donje površine. Drugim riječima, gotovo polovica zračene topline gubi se s dna zagrijanog kreveta.

Što je veća količina izgubljene topline, to dulje grijač mora raditi na maksimalnoj razini snage kako bi održao unaprijed postavljenu temperaturu kreveta. Grijani krevet tipičnog 3D pisača, kao što je Creality Ender-3, troši više od 250 vata snaga pri punom nagibu, tako da biste idealno željeli izolirati krevet kako biste spriječili da grijač uleti često. Evo kako to učiniti na ispravan način.

Toplinska izolacija kreveta 3D pisača uključuje djelomično rastavljanje pisača kako bi se izvukao krevet. To nije velika briga jer se gotovo svi potrošački 3D pisači isporučuju u srušenim kompletima prepunim korisničkih priručnika i alata potrebnih za spajanje svega. Isti alati mogu se ponovno koristiti u tu svrhu.

Pravilan odabir izolacijskog materijala naša je primarna briga. Grijani kreveti u većini potrošačkih 3D pisača su dobri do 250°F. To je znatno ispod temperature paljenja većine materijala, što većinu uobičajenih izolacijskih materijala čini dovoljno sigurnima za našu svrhu.

Međutim, tako visoke temperature i dalje stvaraju probleme savijanja, taljenja i otpuštanja plinova. Plastika kao što su akrili i pjenasti izolacijski materijali počet će se deformirati na temperaturama koje se preporučuju za ABS tisak. Zapravo, neki pjenasti materijali mogu čak ispuštati potencijalno štetne plinove. Pogledajte naše Vodič za sigurnost hrane za 3D ispis naučiti više.

Najbolji materijali stoga su pluto (radi i gumirani pluto) i silikon. Ploče od plute jeftine su i lako dostupne, a također su sposobne izdržati temperature koje su daleko veće od onoga što većina kreveta za 3D printer može doseći.

Silikonske ploče najbolji su izbor jednostavno zbog znatno višeg toplinskog praga. Odaberite opciju koja odgovara vašem proračunu. Međutim, ono što nije obavezno jesu ovi alati:

1. Ravnilo za mjerenje
2. Odgovarajuća površina za rezanje
3. Uslužni nož, ili bilo koje drugo vrsta oštrice
4. Visokotemperaturna RTV silikonska brtvila
5. Alat za bušenje rupa, ili sječivo
6. Čekić
7. Rukavice od lateksa ili nitrilne gume (ne u prahu)

Korak 1: Uklonite Build Platformu

Točni koraci razlikuju se ovisno o marki i modelu vašeg 3D pisača, ali postupak je otprilike isti za Ender-3 ili druge varijante Prusa i3 “bed-flinger” dizajn. Prvi korak uvijek uključuje uklanjanje platforme za izradu koja se inače naziva ležište pisača.

Priručnik za sastavljanje vašeg 3D pisača imat će detaljne upute, ali općenito uključuje sljedeće korake:

• Isključivanje pisača.
• Izvlačenje utikača iz zidne utičnice.
• Odvajanje žica grijača kreveta i termistora kreveta.
• Odvrtanje gumba za podešavanje kreveta.
• I konačno podizanje kreveta s kućišta 3D pisača.

Ostavite krevet za sada po strani i prijeđite na sljedeći korak.

Korak 2: Izrežite izolacijski materijal na veličinu

Položite toplinsku izolaciju na površinu za rezanje i postavite krevet na vrh. Rezačem za kutije ili X-Acto nožem izrežite plahtu na točne dimenzije kreveta. Tupa oštrica učinit će zadatak bolno sporim i zamornim, stoga svakako koristite svježu, oštru oštricu.

Deblji izolacijski sloj bolje zadržava toplinu, ali materijali visoke gustoće poput silikona dodaju znatnu količinu težine. Nije preporučljivo pretjerivati ​​s debljinom izolacije za pisače kao što su Prusa i3 i Creality Ender-3 koji koriste pokretne krevete.

Apsolutno je važno da debljina izolacijskog lima ne prelazi duljinu opruga ležišta kada su stisnute. Na primjer, ako su vaše opruge duge 20 mm nakon podešavanja komprimirane na 10 mm, mudrije je ograničiti debljinu izolacije na 6 mm ili manje.

Korak 3: Izrežite rupe za vijke za krevet

Stavite krevet na izolacijski lim i označite rupe namijenjene za vijke kreveta. Možete koristiti alat za bušenje rupa za izrezivanje kružne rupe odgovarajućeg promjera ili koristiti dlijeto i čekić za izrezivanje čistih kvadrata.

Govoreći o odgovarajućoj veličini otvora, one bi trebale biti dovoljno velike da prihvate opruge kreveta bez dodirivanja ili hvatanja za njih.

Također možete posegnuti za rezačem za kutije ili X-Acto nožem u malom slučaju, ako nemate pristup gore spomenutim alatima. Međutim, rezovi neće biti tako čisti ili precizni.

Korak 4: Ima li vaš krevet ravnu donju stranu?

Grijani kreveti na gotovo svim 3D printerima koriste PCB grijače. Takvi kreveti obično imaju ravnu donju stranu. Ako je to slučaj s vašim 3D pisačem, možete preskočiti ovaj korak.

Međutim, oni koji su izradili vlastite DIY 3D pisače, kao što je Voron (saznajte više u našem Voron vodič za početnike) ili Rat Rig, moraju se boriti s neravnim donjim površinama na svojim DIY krevetima, zbog dodatnih komponenti kao što su toplinski osigurači, termostori i kablovi.

Korištenje više tanjih izolacijskih listova s ​​izrezima za smještaj ovih izbočenih komponenti čini svoj trik, nakon čega slijedi završni sloj izolacije da pokrije sve praznine.

Korak 5: Pripremite površinu kreveta

Prije nego što zalijepimo izolacijsku ploču na donju stranu kreveta, spojne površine moraju se temeljito očistiti od ulja i nečistoća radi pouzdanog prianjanja. Topla destilirana/filtrirana voda i kap sapuna za suđe rade za čišćenje kreveta, ali izopropil alkohol je bolji izbor.

Preporučamo nošenje rukavica od lateksa ili nitrilne gume koje nisu u prahu, jer goli prsti i dlanovi mogu ostaviti ulje i prljavštinu na očišćenim površinama. Ako ste koristili vodu za čišćenje kreveta, svakako pričekajte najmanje 15 do 20 minuta da se osuši prije nego što prijeđete na sljedeći korak.

Izolacijski materijal također mora biti očišćen. Izbjegavajte vodu ako ste se odlučili za porozni materijal, poput pluta ili pjene, koji može apsorbirati ili na drugi način zadržati vodu. Najbolje ih je čistiti četkom za uklanjanje prašine i onečišćenja. Međutim, vodootporni materijali kao što je silikon mogu se čistiti maramicom navlaženom destiliranom/filtriranom vodom.

Nakon što je površina kreveta čista, po želji možete nanijeti ljepljivu traku kako biste spriječili da silikonsko ljepilo migrira unutar perimetra.

Korak 6: Zalijepite sve zajedno

Nanesite tanak, ali postojan sloj visokotemperaturnog RTV silikonskog brtvila na donju stranu kreveta. Možete odabrati nanošenje ljepila posvuda ili samo na perimetar. Ovo posljednje je sasvim u redu jer čak i kada bi se stvorio zračni razmak u sredini, to bi samo poboljšalo toplinsku izolaciju.

Pažljivo poravnajte termoizolacijsku ploču i zalijepite je na krevet. Silikonsko ljepilo počinje stvrdnjavati odmah nakon izlaganja zraku, ali većina formulacija dopušta prilagodbu 10-15 minuta. Ako koristite više izolacijskih listova, ponovite postupak za sve listove.

Stavite malo težine na krevet, dok ga odložite na ravnu površinu na kojoj može neometano ležati. Većini silikonskih ljepila potrebno je između 24 i 48 sati da se stvrdne. Međutim, postizanje pune čvrstoće ljepila može potrajati i do tjedan dana, ovisno o formulaciji ljepila. Za jasnoću pogledajte upute proizvođača. U idealnom slučaju, izbjegavajte skidanje utega ili na drugi način ometanje kreveta najmanje dva dana.

Korak 7: Ponovno postavite krevet

Kada je vaš krevet dovoljno izoliran, sada možete ponovno sastaviti vijke i opruge kreveta i ponovno postaviti krevet na pisač. Montaža je obrnuta od postupka rastavljanja koji ste slijedili ranije.

Uživajte u uštedi energije

Dobro izoliran krevet za 3D printer ne samo da se brže zagrijava, već i značajno smanjuje potrošnju energije. To je još očitije na dužim ispisima, gdje se gubitak topline s vremenom povećava u većoj mjeri.

Uštede energije su još izraženije na modernim 3D pisačima koji koriste tehniku ​​PWM (pulse-width modulation) za kontrolu snage grijača kreveta.

Zašto nadogradnja na ekstruder s izravnim pogonom često dovodi do loše kvalitete 3D ispisa?

Nadogradnja s Bowdena na ekstruder s izravnim pogonom ima neke prednosti, ali dolazi s nekoliko problema s kvalitetom ispisa.

Pročitajte dalje

O autoru