چگونه قبض انرژی پرینت سه بعدی خود را به میزان قابل توجهی کاهش دهید؟

تخت گرم شده پرینتر سه بعدی شما بیش از نیمی از کل انرژی مصرف شده را هدر می دهد. در اینجا نحوه کاهش مصرف برق با یک مد ساده آورده شده است.

میانگین توان مصرفی یک چاپگر سه بعدی از 120 تا 300 وات در ساعت متغیر است که در درجه اول به اندازه تخت گرمایش بستگی دارد. اجزای باقیمانده مانند برد اصلی، صفحه نمایش، موتورهای پله ای و فن ها معمولا کمتر از 50 وات در ساعت مصرف می کنند. متأسفانه بهره وری ذاتی انرژی این اجزا هیچ فضایی برای بهبود باقی نمی گذارد.

با این حال، اصلاح بستر گرم برای کارایی پتانسیل کاهش قابل توجهی در مصرف برق را دارد. در اینجا نحوه کاهش ردپای کربن پرینتر سه بعدی خود با یک اصلاح ساده و ارزان بستر وجود دارد.

چرا پرینتر سه بعدی شما در بهره وری برق وحشتناک است؟

در حالی که چاپ سه بعدی بدون شک در سطح تجاری پیچیده است، پرینترهای سه بعدی مصرفی طرح های نسبتا ساده تری هستند که با اجزای خارج از قفسه ترکیب شده اند. بیشتر این قطعات شامل موتورهای الکترونیکی و پله‌ای هستند که ذاتاً برای مصرف انرژی کم بهینه شده‌اند. هیچ مشکلی در آن بخش نیست.

متأسفانه، تخت های چاپگر سه بعدی کاملاً یک موضوع متفاوت است. برای صرفه جویی در هزینه ها و کاهش پیچیدگی تولید، تقریباً تمام پرینترهای سه بعدی مصرفی فاقد عایق حرارتی بستر هستند. این ایده بدی است زیرا یک تخت بدون عایق گرما را از سطوح بالا و همچنین سطوح پایین ساطع می کند. به عبارت دیگر، نزدیک به نیمی از گرمای تابش شده از کف یک تخت گرم شده هدر می رود.

هر چه مقدار گرمای هدر رفته بیشتر باشد، بخاری تخت برای حفظ دمای از پیش تعیین شده بستر باید در حداکثر سطح توان کار کند. تخت گرم یک چاپگر سه بعدی معمولی، مانند Creality Ender-3، بیش از 250 وات برق در حالت شیب کامل مصرف می کند، بنابراین بهتر است تخت را عایق بندی کنید تا از ضربه زدن اغلب بخاری به داخل آن جلوگیری کنید. در اینجا نحوه انجام این کار به روش صحیح آمده است.

ابزار و مواد مورد نیاز

عایق حرارتی تخت چاپگر سه بعدی شامل جداسازی جزئی چاپگر برای استخراج تخت است. این یک نگرانی بزرگ نیست زیرا تقریباً تمام پرینترهای سه بعدی مصرفی در کیت‌های شکسته‌شده مملو از دفترچه‌های راهنمای کاربر و ابزارهای مورد نیاز برای کنار هم قرار دادن همه چیز ارسال می‌شوند. برای این منظور می توان از ابزارهای مشابه استفاده مجدد کرد.

انتخاب درست مواد عایق دغدغه اصلی ما است. تخت های گرم شده در اکثر پرینترهای سه بعدی مصرفی تا 250 درجه فارنهایت خوب است. این دمای اشتعال بسیار پایین‌تر از دمای اشتعال بیشتر مواد است، که باعث می‌شود اکثر مواد عایق به اندازه کافی برای هدف ما ایمن باشند.

با این حال، چنین دماهای بالایی هنوز مشکلات تاب خوردگی، ذوب شدن و خروج گاز را به همراه دارد. پلاستیک هایی مانند اکریلیک و مواد عایق فوم در دمای بستر توصیه شده برای چاپ ABS شروع به تغییر شکل می کنند. در واقع، برخی از مواد فوم حتی ممکن است گازهای بالقوه مضری را منتشر کنند. برای کسب اطلاعات بیشتر به راهنمای ایمنی مواد غذایی چاپ سه بعدی ما نگاهی بیندازید.

بنابراین بهترین مواد چوب پنبه (چشم پنبه لاستیکی نیز کار می کند) و سیلیکون هستند. ورق های چوب پنبه ای ارزان هستند و به راحتی در دسترس هستند، در حالی که می توانند دمایی بسیار فراتر از آنچه تخت های پرینترهای سه بعدی مصرف کننده می توانند به آن برسند را تحمل کنند.

ورق های سیلیکونی به دلیل آستانه حرارتی بسیار بالاتری که دارند بهترین انتخاب هستند. گزینه ای را انتخاب کنید که متناسب با بودجه شما باشد. با این حال، آنچه اختیاری نیست، این ابزارها هستند:

1. خط کش برای اندازه گیری
2. سطح برش مناسب
3. چاقوی کاربردی یا هر نوع تیغه دیگری
4. درزگیر سیلیکونی RTV با دمای بالا
5. ابزار سوراخ کن یا اسکنه
6. چکش
7. دستکش لاستیکی لاتکس یا نیتریل (غیر پودری)

مرحله 1: Build Platform را حذف کنید

مراحل دقیق با توجه به ساخت و مدل چاپگر سه بعدی شما متفاوت است، اما این فرآیند برای Ender-3 یا سایر انواع طراحی “Bed-flinger” Prusa i3 تقریباً یکسان است. اولین مرحله همیشه شامل حذف پلت فرم ساختنی است که به عنوان تخت چاپگر شناخته می شود.

دفترچه راهنمای مونتاژ چاپگر سه بعدی شما دستورالعمل های دقیقی دارد، اما به طور کلی شامل این مراحل است:

• خاموش کردن پرینتر
• دوشاخه برق را از پریز جدا کنید.
• جدا کردن سیم های گرمایش تخت و ترمیستور تخت.
• پیچ های تنظیم تخت را باز کنید.
• و در نهایت تخت را از روی شاسی چاپگر سه بعدی بردارید.

فعلاً تخت را کنار بگذارید و به مرحله بعدی بروید.

مرحله 2: مواد عایق را به اندازه برش دهید

ورق عایق حرارتی خود را روی سطح برش قرار دهید و تخت را روی آن قرار دهید. با استفاده از کاتر جعبه یا چاقوی X-Acto ملحفه را به اندازه های دقیق تخت برش دهید. یک تیغه کسل کننده کار را به طرز دردناکی کند و خسته کننده می کند، بنابراین حتما از یک تیغه تازه و تیز استفاده کنید.

یک لایه عایق ضخیم تر گرما را بهتر حفظ می کند، اما مواد با چگالی بالا مانند سیلیکون وزن قابل توجهی را اضافه می کنند. برای چاپگرهایی مانند Prusa i3 و Creality Ender-3 که از تخت های متحرک استفاده می کنند، توصیه نمی شود از ضخامت عایق زیاده روی کنید.

این کاملاً مهم است که ضخامت ورق عایق نباید از طول فنرهای بستر در هنگام فشرده شدن بیشتر شود. به عنوان مثال، اگر فنرهای بستر شما به طول 20 میلی متر در هنگام تنظیم به 10 میلی متر فشرده می شوند، عاقلانه تر است که ضخامت عایق را به 6 میلی متر یا کمتر محدود کنید.

مرحله 3: سوراخ های پیچ تخت را برش دهید

تخت را روی ورق عایق قرار دهید و سوراخ های مخصوص پیچ تخت را مشخص کنید. می توانید از ابزار سوراخ کن برای بریدن سوراخ دایره ای با قطر مناسب استفاده کنید یا از اسکنه و چکش برای برش مربع های تمیز استفاده کنید.

در مورد اندازه سوراخ مناسب، آنها باید به اندازه کافی بزرگ باشند تا فنرهای بستر را بدون دست زدن یا گیر کردن روی آنها در خود جای دهند.

همچنین در صورت عدم دسترسی به ابزارهای ذکر شده، می‌توانید از کاتر جعبه یا چاقوی X-Acto استفاده کنید. با این حال، برش ها آنقدر تمیز یا دقیق نخواهند بود.

مرحله 4: آیا تخت شما یک قسمت زیرین صاف دارد؟

تخت های گرم شده در تقریباً همه پرینترهای سه بعدی از بخاری های PCB استفاده می کنند. چنین تخت هایی معمولاً دارای سطح زیرین صاف هستند. اگر در مورد چاپگر سه بعدی شما چنین است، می توانید از این مرحله صرف نظر کنید.

با این حال، کسانی که چاپگرهای سه بعدی DIY خود را ساخته اند، مانند Voron (در راهنمای مبتدیان Voron ما بیشتر بیاموزید) یا Rat Rig، به دلیل وجود اجزای اضافی مانند فیوزهای حرارتی، مجبورند با سطوح ناهموار پایینی روی تخت های DIY خود مبارزه کنند. ترمیستور بستر و کابل کشی

استفاده از چندین ورق عایق نازک تر با بریدگی برای قرار دادن این اجزای بیرون زده این کار را انجام می دهد و به دنبال آن یک لایه عایق نهایی برای پوشاندن شکاف ها انجام می شود.

مرحله 5: سطح تخت را آماده کنید

قبل از اینکه بتوانیم ورق عایق را به سطح زیرین تخت بچسبانیم، سطوح جفت شده باید کاملاً از روغن ها و ناخالصی ها تمیز شوند تا چسبندگی قابل اعتمادی داشته باشند. آب مقطر/فیلتر شده گرم و یک قطره صابون ظرفشویی برای تمیز کردن بستر موثر است، اما ایزوپروپیل الکل انتخاب بهتری است.

توصیه می‌کنیم از دستکش‌های لاستیکی لاتکس یا نیتریل غیر پودری استفاده کنید، زیرا انگشتان و کف دست‌های برهنه‌تان می‌توانند روغن و کثیفی روی سطوح تمیز شده باقی بگذارند. اگر از آب برای تمیز کردن تخت استفاده کرده اید، قبل از رفتن به مرحله بعدی، حتماً حداقل 15 تا 20 دقیقه صبر کنید تا خشک شود.

مواد عایق نیز باید تمیز شوند. اگر مواد متخلخلی مانند چوب پنبه یا فوم را انتخاب کرده‌اید که می‌تواند آب را جذب یا نگه دارد، از آب اجتناب کنید. اینها بهتر است با استفاده از برس برای از بین بردن گرد و غبار و آلودگی ها تمیز شوند. با این حال، مواد مقاوم در برابر آب مانند سیلیکون را می توان با دستمال مرطوب شده با آب مقطر/فیلتر شده تمیز کرد.

هنگامی که سطح تخت تمیز شد، می توانید به صورت اختیاری از چسب نواری برای جلوگیری از مهاجرت چسب سیلیکونی به داخل محیط استفاده کنید.

مرحله 6: همه چیز را با هم بچسبانید

یک لایه نازک اما ثابت از درزگیر سیلیکونی RTV با دمای بالا را در قسمت زیرین تخت بمالید. می توانید انتخاب کنید که چسب را در همه جا بمالید یا فقط در محیط اطراف. مورد دوم کاملاً خوب است زیرا حتی اگر یک شکاف هوا در مرکز ایجاد شود، فقط عایق حرارتی را بهبود می بخشد.

ورق عایق حرارتی را با دقت تراز کرده و روی تخت بچسبانید. چسب سیلیکونی بلافاصله پس از قرار گرفتن در معرض هوا شروع به خشک شدن می کند، اما اکثر فرمولاسیون ها اجازه تنظیم برای 10-15 دقیقه را می دهند. اگر از چندین ورق عایق استفاده می کنید، این روند را برای همه ورق ها تکرار کنید.

مقداری وزنه را روی تخت قرار دهید، در حالی که آن را روی یک سطح صاف قرار دهید تا بتواند بدون مزاحمت دراز بکشد. بیشتر چسب های سیلیکونی بین 24 تا 48 ساعت طول می کشد تا خشک شوند. با این حال، رسیدن به قدرت چسبندگی کامل بسته به فرمول چسب ممکن است تا یک هفته طول بکشد. لطفاً برای وضوح به دستورالعمل های سازنده مراجعه کنید. در حالت ایده آل، حداقل به مدت دو روز از برداشتن وزنه یا ایجاد مزاحمت دیگر در تخت خودداری کنید.

مرحله 7: تخت را دوباره نصب کنید

با عایق کاری مناسب تخت خود، اکنون می توانید پیچ ​​ها و فنرهای تخت را دوباره سرهم کنید و تخت را دوباره روی چاپگر نصب کنید. اسمبلی برعکس فرآیند جداسازی قطعاتی است که قبلاً دنبال کردید.

از صرفه جویی برق لذت ببرید

تخت پرینتر سه بعدی با عایق کاری مناسب نه تنها سریعتر گرم می شود، بلکه مصرف برق را نیز به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. این موضوع در چاپ‌های طولانی‌تر آشکارتر است، جایی که اتلاف گرما در طول زمان به میزان بیشتری افزایش می‌یابد.

صرفه جویی در مصرف برق در پرینترهای سه بعدی مدرن که از تکنیک PWM (مدولاسیون عرض پالس) برای کنترل قدرت بخاری تخت استفاده می کنند، بیشتر مشهود است.

منبع مقاله