Πώς να μειώσετε σημαντικά τον λογαριασμό ενέργειας της τρισδιάστατης εκτύπωσης

Η μέση ισχύς που καταναλώνει ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής κυμαίνεται από 120 έως 300 watt την ώρα, κυρίως ανάλογα με το μέγεθος του θερμαινόμενου κρεβατιού. Τα υπόλοιπα εξαρτήματα, όπως η κύρια πλακέτα, η οθόνη, οι βηματικοί κινητήρες και οι ανεμιστήρες, συνήθως αντλούν λιγότερα από 50 watt την ώρα. Η εγγενής απόδοση ισχύος αυτών των εξαρτημάτων δεν αφήνει περιθώρια βελτίωσης, δυστυχώς.

Ωστόσο, η τροποποίηση της θερμαινόμενης κλίνης για απόδοση έχει τη δυνατότητα να αποφέρει σημαντική μείωση στην κατανάλωση ενέργειας. Δείτε πώς μπορείτε να μειώσετε το αποτύπωμα άνθρακα του 3D εκτυπωτή σας με μια απλή, φθηνή τροποποίηση κρεβατιού.

Γιατί ο τρισδιάστατος εκτυπωτής σας είναι τρομερός σε απόδοση ενέργειας;

Ενώ η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι αναμφίβολα πολύπλοκη σε εμπορικό επίπεδο, οι καταναλωτικοί τρισδιάστατοι εκτυπωτές είναι σχετικά απλούστερα σχέδια που συνδυάζονται με εξαρτήματα εκτός ραφιού. Τα περισσότερα από αυτά τα εξαρτήματα περιλαμβάνουν ηλεκτρονικά και βηματικούς κινητήρες που είναι εγγενώς βελτιστοποιημένοι για χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Τίποτα κακό σε αυτό το τμήμα.

Δυστυχώς, τα κρεβάτια τρισδιάστατων εκτυπωτών είναι εντελώς διαφορετική υπόθεση. Για εξοικονόμηση κόστους και μείωση της πολυπλοκότητας της παραγωγής, σχεδόν όλοι οι καταναλωτικοί τρισδιάστατοι εκτυπωτές δεν διαθέτουν θερμομόνωση κρεβατιού. Αυτή είναι μια κακή ιδέα, επειδή ένα μη μονωμένο κρεβάτι θα εκπέμπει θερμότητα τόσο από τις επάνω όσο και από τις κάτω επιφάνειες. Με άλλα λόγια, σχεδόν το ήμισυ της ακτινοβολούμενης θερμότητας χάνεται από τον πυθμένα ενός θερμαινόμενου κρεβατιού.

Όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα της σπατάλης θερμότητας, τόσο περισσότερο θα πρέπει να λειτουργεί ο θερμαντήρας κρεβατιού στο μέγιστο επίπεδο ισχύος για να διατηρεί την προκαθορισμένη θερμοκρασία κρεβατιού. Το θερμαινόμενο κρεβάτι ενός τυπικού τρισδιάστατου εκτυπωτή, όπως ο Creality Ender-3, καταναλώνει περισσότερα από 250 watt ισχύς σε πλήρη κλίση, επομένως θα θέλατε ιδανικά να μονώσετε το κρεβάτι για να αποτρέψετε την είσοδο του θερμαντήρα συχνά. Δείτε πώς μπορείτε να το κάνετε αυτό με τον σωστό τρόπο.

Η θερμική μόνωση ενός κρεβατιού τρισδιάστατου εκτυπωτή περιλαμβάνει μερική αποσυναρμολόγηση του εκτυπωτή για την εξαγωγή του κρεβατιού. Αυτό δεν είναι μια τεράστια ανησυχία, επειδή σχεδόν όλοι οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές καταναλωτών αποστέλλονται σε κιτ που είναι γεμάτα με εγχειρίδια χρήστη και τα εργαλεία που απαιτούνται για τη συναρμολόγηση των πάντων. Τα ίδια εργαλεία μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν για το σκοπό αυτό.

Η σωστή επιλογή του μονωτικού υλικού είναι το πρωταρχικό μας μέλημα. Τα θερμαινόμενα κρεβάτια στους περισσότερους καταναλωτικούς εκτυπωτές 3D είναι καλά μέχρι 250°F. Αυτή είναι πολύ χαμηλότερη από τη θερμοκρασία ανάφλεξης των περισσότερων υλικών, γεγονός που καθιστά τα περισσότερα κοινά μονωτικά υλικά αρκετά ασφαλή για τον σκοπό μας.

Ωστόσο, τέτοιες υψηλές θερμοκρασίες εξακολουθούν να δημιουργούν προβλήματα παραμόρφωσης, τήξης και απελευθέρωσης αερίων. Πλαστικά όπως ακρυλικά και αφρώδες μονωτικά υλικά θα αρχίσουν να παραμορφώνονται στις θερμοκρασίες του κρεβατιού που συνιστώνται για την εκτύπωση ABS. Στην πραγματικότητα, ορισμένα αφρώδη υλικά μπορεί να εκπέμπουν ακόμη και δυνητικά επιβλαβή αέρια. Ρίξτε μια ματιά στο δικό μας Οδηγός 3D εκτύπωσης για την ασφάλεια των τροφίμων να μάθω περισσότερα.

Τα καλύτερα υλικά επομένως είναι ο φελλός (ο φελλός από καουτσούκ λειτουργεί επίσης) και η σιλικόνη. Τα φύλλα από φελλό είναι φθηνά και εύκολα διαθέσιμα, ενώ μπορούν επίσης να αντέχουν θερμοκρασίες πολύ μεγαλύτερες από αυτές που μπορούν να φτάσουν τα περισσότερα κρεβάτια τρισδιάστατων εκτυπωτών καταναλωτών.

Τα φύλλα σιλικόνης είναι η καλύτερη επιλογή απλώς και μόνο λόγω του σημαντικά υψηλότερου θερμικού κατωφλίου τους. Επιλέξτε την επιλογή που ταιριάζει στον προϋπολογισμό σας. Αυτό που δεν είναι προαιρετικό, ωστόσο, είναι αυτά τα εργαλεία:

1. Χάρακας για μέτρηση
2. Κατάλληλη επιφάνεια κοπής
3. Βοηθητικό μαχαίρι, ή οποιοδήποτε άλλο τύπος λεπίδας
4. Σφραγιστικό σιλικόνης RTV υψηλής θερμοκρασίας
5. Εργαλείο διάτρησης οπών, ή σμίλη
6. Σφυρί
7. Γάντια λατέξ ή νιτριλίου από καουτσούκ (χωρίς σκόνη)

Βήμα 1: Καταργήστε την πλατφόρμα Build

Τα ακριβή βήματα διαφέρουν ανάλογα με τη μάρκα και το μοντέλο του 3D εκτυπωτή σας, αλλά η διαδικασία είναι περίπου η ίδια για το Ender-3 ή άλλες παραλλαγές του Prusa i3 Σχέδιο "κρεβάτι-flinger". Το πρώτο βήμα περιλαμβάνει πάντα την αφαίρεση της πλατφόρμας κατασκευής, που αλλιώς είναι γνωστή ως κρεβάτι εκτυπωτή.

Το εγχειρίδιο συναρμολόγησης του τρισδιάστατου εκτυπωτή σας θα έχει λεπτομερείς οδηγίες, αλλά γενικά περιλαμβάνει τα εξής βήματα:

• Απενεργοποίηση του εκτυπωτή.
• Αφαίρεση του φις από την πρίζα.
• Αποσύνδεση των καλωδίων του θερμαντήρα κρεβατιού και του θερμίστορ κρεβατιού.
• Ξεβιδώνοντας τα πόμολα ρύθμισης του κρεβατιού.
• Και τελικά σηκώνοντας το κρεβάτι από το πλαίσιο του τρισδιάστατου εκτυπωτή.

Κρατήστε το κρεβάτι στην άκρη προς το παρόν και προχωρήστε στο επόμενο βήμα.

Βήμα 2: Κόψτε το μονωτικό υλικό στο μέγεθος

Τοποθετήστε το θερμομονωτικό σας φύλλο στην επιφάνεια κοπής και τοποθετήστε το κρεβάτι από πάνω. Χρησιμοποιήστε ένα κόφτη κουτιού ή ένα μαχαίρι X-Acto για να κόψετε το σεντόνι στις ακριβείς διαστάσεις του κρεβατιού. Μια θαμπή λεπίδα θα κάνει την εργασία οδυνηρά αργή και κουραστική, γι' αυτό φροντίστε να χρησιμοποιήσετε μια φρέσκια, κοφτερή λεπίδα.

Ένα παχύτερο μονωτικό στρώμα διατηρεί καλύτερα τη θερμότητα, αλλά τα υλικά υψηλής πυκνότητας όπως η σιλικόνη προσθέτουν σημαντικό βάρος. Δεν συνιστάται η υπέρβαση του πάχους μόνωσης για εκτυπωτές όπως ο Prusa i3 και ο Creality Ender-3 που χρησιμοποιούν κινούμενα κρεβάτια.

Είναι απολύτως σημαντικό το πάχος του μονωτικού φύλλου να μην υπερβαίνει το μήκος των ελατηρίων κρεβατιού όταν συμπιέζονται. Για παράδειγμα, εάν τα ελατήρια κρεβατιού μήκους 20 mm συμπιέζονται στα 10 mm κατά τον συντονισμό, είναι πιο συνετό να περιορίσετε το πάχος της μόνωσης σε 6 mm ή λιγότερο.

Βήμα 3: Κόψτε οπές για βίδες κρεβατιού

Τοποθετήστε το κρεβάτι στο μονωτικό φύλλο και σημειώστε τις οπές που προορίζονται για τις βίδες του κρεβατιού. Μπορείτε είτε να χρησιμοποιήσετε ένα εργαλείο διάτρησης για να κόψετε μια κυκλική τρύπα κατάλληλης διαμέτρου είτε να χρησιμοποιήσετε μια σμίλη και σφυρί για να κόψετε καθαρά τετράγωνα.

Μιλώντας για το κατάλληλο μέγεθος τρύπας, θα πρέπει να είναι αρκετά μεγάλες ώστε να χωρούν τα ελατήρια κρεβατιού χωρίς να τα αγγίζουν ή να τα πιάνουν.

Μπορείτε επίσης να καταφύγετε σε κόφτη κουτιών ή μαχαίρι X-Acto σε ένα τσίμπημα, εάν δεν έχετε πρόσβαση στα προαναφερθέντα εργαλεία. Ωστόσο, οι περικοπές δεν θα είναι τόσο καθαρές ή ακριβείς.

Βήμα 4: Το κρεβάτι σας έχει επίπεδη κάτω πλευρά;

Τα θερμαινόμενα κρεβάτια σε όλους σχεδόν τους τρισδιάστατους εκτυπωτές χρησιμοποιούν θερμαντήρες PCB. Τέτοια κρεβάτια τείνουν να έχουν επίπεδες κάτω πλευρές. Εάν συμβαίνει αυτό με τον 3D εκτυπωτή σας, μπορείτε να παραλείψετε αυτό το βήμα.

Ωστόσο, όσοι έχουν φτιάξει τους δικούς τους τρισδιάστατους εκτυπωτές DIY, όπως ο Voron (μάθετε περισσότερα στο Voron οδηγός για αρχάριους) ή η Rat Rig, πρέπει να αντιμετωπίσουν ανομοιόμορφες επιφάνειες πυθμένα στα κρεβάτια DIY τους, λόγω πρόσθετων εξαρτημάτων όπως θερμικές ασφάλειες, θερμίστορ κρεβατιού και καλώδια.

Η χρήση πολλαπλών λεπτότερων μονωτικών φύλλων με εγκοπές για να χωρέσει αυτά τα προεξέχοντα εξαρτήματα κάνει το κόλπο, ακολουθούμενο από ένα τελευταίο στρώμα μόνωσης για να καλύψει τυχόν κενά.

Βήμα 5: Προετοιμάστε την επιφάνεια του κρεβατιού

Προτού μπορέσουμε να κολλήσουμε το μονωτικό φύλλο στην κάτω πλευρά του κρεβατιού, οι επιφάνειες ζευγαρώματος πρέπει να καθαριστούν επιμελώς από λάδια και ακαθαρσίες για αξιόπιστη πρόσφυση. Το ζεστό απεσταγμένο/φιλτραρισμένο νερό και μια σταγόνα σαπούνι πιάτων λειτουργούν για τον καθαρισμό του κρεβατιού, αλλά η ισοπροπυλική αλκοόλη είναι καλύτερη επιλογή.

Συνιστούμε να φοράτε γάντια από καουτσούκ από λατέξ ή νιτρίλιο χωρίς σκόνη, επειδή τα γυμνά δάχτυλα και οι παλάμες σας μπορεί να αφήσουν λάδι και βρωμιά στις καθαρισμένες επιφάνειες. Εάν χρησιμοποιήσατε νερό για να καθαρίσετε το κρεβάτι, φροντίστε να περιμένετε τουλάχιστον 15 έως 20 λεπτά για να στεγνώσει πριν προχωρήσετε στο επόμενο βήμα.

Το μονωτικό υλικό πρέπει επίσης να καθαριστεί. Αποφύγετε το νερό εάν έχετε επιλέξει ένα πορώδες υλικό, όπως ο φελλός ή ο αφρός, που μπορεί να απορροφήσει ή να συγκρατήσει με άλλο τρόπο το νερό. Αυτά καθαρίζονται καλύτερα χρησιμοποιώντας μια βούρτσα για να αφαιρέσετε τη σκόνη και τους ρύπους. Ωστόσο, τα αδιάβροχα υλικά, όπως η σιλικόνη, μπορούν να καθαριστούν με χαρτομάντιλο βρεγμένο με απεσταγμένο/φιλτραρισμένο νερό.

Μόλις η επιφάνεια του κρεβατιού είναι καθαρή, μπορείτε προαιρετικά να εφαρμόσετε ταινία κάλυψης για να αποτρέψετε τη μετανάστευση της κόλλας σιλικόνης μέσα στην περίμετρο.

Βήμα 6: Κολλήστε τα όλα μαζί

Εφαρμόστε ένα λεπτό αλλά σταθερό στρώμα στεγανωτικού σιλικόνης RTV υψηλής θερμοκρασίας στην κάτω πλευρά του κρεβατιού. Μπορείτε είτε να επιλέξετε να εφαρμόσετε την κόλλα παντού είτε μόνο στην περίμετρο. Το τελευταίο είναι απολύτως εντάξει γιατί ακόμα κι αν δημιουργηθεί κενό αέρα στο κέντρο, αυτό θα βελτίωνε μόνο τη θερμομόνωση.

Ευθυγραμμίστε προσεκτικά το θερμομονωτικό φύλλο και κολλήστε το στο κρεβάτι. Η κόλλα σιλικόνης αρχίζει να σκληραίνει αμέσως μετά την έκθεση στον αέρα, αλλά τα περισσότερα σκευάσματα επιτρέπουν την προσαρμογή για 10-15 λεπτά. Εάν χρησιμοποιείτε πολλά μονωτικά φύλλα, επαναλάβετε τη διαδικασία για όλα τα φύλλα.

Τοποθετήστε λίγο βάρος στο κρεβάτι, ενώ ακουμπήστε το σε μια επίπεδη επιφάνεια όπου μπορεί να ξαπλώσει ανενόχλητο. Οι περισσότερες κόλλες σιλικόνης χρειάζονται οπουδήποτε μεταξύ 24 και 48 ωρών για να σκληρυνθούν. Ωστόσο, η επίτευξη πλήρους συγκολλητικής αντοχής μπορεί να διαρκέσει έως και μία εβδομάδα ανάλογα με τη σύνθεση της κόλλας. Ανατρέξτε στις οδηγίες του κατασκευαστή για σαφήνεια. Ιδανικά, αποφύγετε να αφαιρέσετε το βάρος ή να ενοχλήσετε με άλλο τρόπο το κρεβάτι για τουλάχιστον δύο ημέρες.

Βήμα 7: Τοποθετήστε ξανά το κρεβάτι

Με το κρεβάτι σας επαρκώς μονωμένο, μπορείτε τώρα να επανασυναρμολογήσετε τις βίδες και τα ελατήρια του κρεβατιού και να εγκαταστήσετε ξανά το κρεβάτι στον εκτυπωτή. Η συναρμολόγηση είναι το αντίστροφο της διαδικασίας αποσυναρμολόγησης που ακολουθήσατε νωρίτερα.

Απολαύστε την εξοικονόμηση ενέργειας

Ένα καλά μονωμένο κρεβάτι τρισδιάστατου εκτυπωτή όχι μόνο θερμαίνεται πιο γρήγορα, αλλά μειώνει επίσης σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας. Αυτό είναι ακόμη πιο εμφανές σε εκτυπώσεις μεγαλύτερης διάρκειας, όπου η απώλεια θερμότητας τείνει να εντείνεται σε μεγαλύτερο βαθμό με την πάροδο του χρόνου.

Η εξοικονόμηση ενέργειας είναι ακόμη πιο έντονη στους σύγχρονους εκτυπωτές 3D που χρησιμοποιούν την τεχνική PWM (διαμόρφωση πλάτους παλμού) για τον έλεγχο της ισχύος του θερμαντήρα κρεβατιού.

Γιατί η αναβάθμιση σε εξωθητήρα Direct Drive συχνά οδηγεί σε κακή ποιότητα εκτύπωσης 3D;

Η αναβάθμιση από Bowden σε εξωθητήρα απευθείας μετάδοσης κίνησης έχει ορισμένα πλεονεκτήματα, αλλά συνοδεύεται από μερικά προβλήματα ποιότητας εκτύπωσης.

Διαβάστε Επόμενο

Σχετικά με τον Συγγραφέα