3D Baskı ve Katmanlı Üretim Dünyasında 12V Kartuş Isıtıcılar
Mesaj bırakın
Masaüstü ve endüstriyel 3D baskının hızla yaygınlaşması, basit 12V kartuş ısıtıcısını daha önce hiç olmadığı kadar ilgi odağı haline getirdi. Neredeyse her zaman, herhangi bir imalathanede, üniversite laboratuvarında veya ticari katmanlı üretim tesisinde, kaynaşık biriktirme modelleme (FDM) yazıcısının merkezinde, alüminyum bir ısıtma bloğuna preslenmiş küçük silindirik bir ısıtıcı bulabilirsiniz. Ender{{4}3 gibi giriş seviyesi modellerden-3 havacılık parçaları için PEEK basan üst düzey endüstriyel sistemlere kadar pek çok yazıcı, katı filamanı hassas erimiş akışa dönüştürmek için 12V kartuş ısıtıcıları kullanır. Bu özellikle güvenli, taşınabilir ve düşük güçle çalışacak şekilde tasarlanmış yazıcılar için geçerlidir.
Isıtıcının görevi aldatıcı derecede basit ama çok önemlidir. Sıcak ucun sıcaklığını, PLA için oda sıcaklığından 200 dereceye veya yüksek- sıcaklıktaki polimerler için 400 dereceye 60 saniyeden daha kısa sürede yükseltmesi gerekiyor. Daha sonra nozül 60–150 mm/sn hızla hareket ederken bu ayar noktasının ±1 derece dahilinde kalması gerekir. Herhangi bir tutarsızlık, tel örgüye, eğrilmeye, katman kaymalarına ve hatta tüm baskı hatalarına neden olabilir. Bir yazıcı aniden "Isıtma başarısız", "Sıcaklık çok düşük" dediğinde veya hedefine ulaşması uzun zaman aldığında, 12V kartuş ısıtıcısı genellikle teknisyenlerin ilk kontrol ettiği şeydir.
Herhangi bir dijital multimetre, bir sorunu teşhis etmenin hızlı ve güvenilir bir yoludur. Bir kartuş ısıtıcısının soğuğa direncini doğrudan bulmak için Ohm Yasasını kullanabiliriz: R=V^2 / P
Genellikle sıcak uçlarda görülen geleneksel 40 W, 12 V ünite için tahmin edilen direnç şöyledir:[ R=\\frac{12^2}{40}=\\frac{144}{40}=3.6\\ \\Omega \\]
Direnç sonsuzsa (açık devre), bu, içindeki nikel-krom bobinin, genellikle iyi oturmaması veya çok ısınması nedeniyle yandığını gösterir. Okuma beklenenden çok daha düşükse (veya sıfırsa), içeride kısa devre olduğu anlamına gelir. Bunun nedeni genellikle nemin içeri girmesi veya MgO yalıtımına mekanik hasar verilmesidir. Teknisyenler oda sıcaklığında ölçüm yapar çünkü hava ısındığında direnç %10-15 civarında artar.
Tamamen başarısız olmanın yanı sıra, iyi 12V kartuş ısıtıcılarını sürekli hayal kırıklığına neden olanlardan ayıran bir dizi küçük performans kriteri vardır:
• Isı profilinin çıkarılması. Ekonomik-sınıf ısıtıcıların çoğu, kartuşun ortasının, ısının soğutucu montaj parçalarına ve kablolara doğru hareket ettiği uçlardan daha sıcak olmasını sağlayan tek biçimli bir sarma yoğunluğuna sahiptir. Yüksek-hızlı baskı, büyük püskürtme uçları veya mühendislik-sınıfı filamentler gibi zorlu kullanımlar için birinci sınıf markalar, 1,3:1:1,3 (her iki uçta daha yüksek yoğunluk) gibi oranlara sahip bölgeli-sarma kartuşları satmaktadır. Bu, uçlardaki kayıpları telafi eder ve ısıtılan uzunluğun tamamına daha düz bir sıcaklık profili verir, bu da eriyik viskozitesini meme boğazında sabit tutar. Baskı kalitesinde değişikliği hemen görebilirsiniz: kenarlar daha canlı, daha az kabarcık var ve akış 200 mm/s'nin üzerindeki hızlarda sabit.
• Termistörün (veya PT100'ün) nereye yerleştirileceği. Sıcaklık geri besleme döngüsü iyi çalışana kadar ısıtıcı iyi çalışmayacaktır. Sensörün nozüle mümkün olduğu kadar yakın, ideal olarak 3-5 mm'lik bir delikte olması gerekir, ancak yine de gerçek blok sıcaklığını okuyabilmesi gerekir. PID denetleyicisi ısıtıcıdan çok uzakta veya ısı emiciye çok yakınsa, termal gecikme onun çok uzağa gitmesine veya düzensiz salınmasına neden olabilir. Marlin veya Klipper gibi donanım yazılımı kullanıldığında, kötü PID değerleri (P, I, D sabitleri) sorunu daha da kötüleştirir ve yüksek-çözünürlüklü baskılara zarar veren veya PEEK kristalliğini düşüren ±5–10 derecelik sıcaklık dalgalanmalarına neden olur.
Daha fazla en iyi uygulama, katmanlı üretimi daha güvenilir hale getirir. Isıtıcı ile blok arasında 0,001–0,002 inç (0,025–0,05 mm) çapında bir boşluk olmalıdır. Pek çok kullanıcı, küçük hava boşluklarını doldurmak için küçük bir yüksek-sıcaklık termal macunu katmanı kullanır. Alüminyum bloğun hızla ısınmasını ve uzun süre dayanmasını sağlamak için watt yoğunluğu genellikle 15 ila 25 W/inç² arasında tutulur. Termistör arızalanırsa, çok fazla enerji kullanmak (20 W'lık bir alanda 60 W gibi) ısıtıcının yanmasına veya bloğun alüminyumunun erimesine neden olabilir.
Fabrikalarda 12V ısıtıcılar genellikle MOSFET-kontrollü kartlarla veya 10–15 A sürekli akımı idare edebilen katı-hal röleleriyle birlikte kullanılır. Bunlar geniş-formatlı yazıcılarda, pelet ekstrüderlerinde ve çok-malzemeli sistemlerde kullanılır. Çok fazla güç kullanmadıkları için yüksek-voltajlı güvenlik kilitlerine ihtiyaç duymazlar. Bu da onları sınıflar, mobil baskı çiftlikleri ve pille çalışan saha yazıcıları için mükemmel kılar.
Katmanlı imalat endüstrisi için alınacak ders açıktır: 12V kartuş ısıtıcısı yalnızca basit bir dirençli eleman değildir; hassas bir termal motordur. Doğru güç ve uzunluğu seçmek, uygunluğun iyi olduğundan emin olmak, gerektiğinde bölgesel sargılar kullanmak, sensörü en iyi yere yerleştirmek ve PID döngüsünde ince ayar yapmak, bir yazıcının müze-kalitesinde prototipler mi, yoksa bir sürü hurda mı üretmesinde rol oynar. Bu ısıtıcılar, küçük, güvenli oldukları ve geleneksel 12 V güç kaynağıyla çalıştıkları için hız, malzeme aralığı ve erişilebilirlik sınırlarını zorlamaya devam eden bir endüstri için hala en iyi seçimdir. Her şey yerli yerinde olduğunda, 12V kartuş ısıtıcısı her şeyi yüksek doğrulukla sessizce tekrar tekrar eriterek bilgisayar fikirlerini gerçeğe dönüştürür.
