La potenza media consumata da una stampante 3D varia da 120 a 300 watt all'ora, principalmente a seconda delle dimensioni del letto riscaldato. I componenti rimanenti, come la scheda madre, il display, i motori passo-passo e le ventole, di solito assorbono meno di 50 watt all'ora. Sfortunatamente, l'efficienza energetica intrinseca di questi componenti non lascia margini di miglioramento.
Tuttavia, la modifica dell'efficienza del letto riscaldato ha il potenziale per ottenere una significativa riduzione del consumo energetico. Ecco come puoi ridurre l'impronta di carbonio della tua stampante 3D con una modifica del letto semplice ed economica.
Perché la tua stampante 3D è terribile con l'efficienza energetica?
Mentre la stampa 3D è senza dubbio sofisticata a livello commerciale, le stampanti 3D consumer sono design relativamente più semplici combinati insieme a componenti standard. La maggior parte di questi componenti coinvolge elettronica e motori passo-passo che sono intrinsecamente ottimizzati per un basso consumo energetico. Niente di sbagliato in quel reparto.
Sfortunatamente, i letti delle stampanti 3D sono una questione completamente diversa. Per risparmiare sui costi e ridurre la complessità della produzione, quasi tutte le stampanti 3D consumer non hanno l'isolamento termico del letto. Questa è una cattiva idea perché un letto non isolato irradierà calore dalla superficie superiore e inferiore. In altre parole, quasi la metà del calore irradiato viene sprecato dal fondo di un letto riscaldato.
Maggiore è la quantità di calore sprecato, più a lungo il riscaldamento del letto deve funzionare al livello di potenza massimo per mantenere la temperatura del letto preimpostata. Il letto riscaldato di una tipica stampante 3D, come la Creality Ender-3, consuma più di 250 watt di potenza alla massima inclinazione, quindi idealmente vorresti isolare il letto per evitare che il riscaldamento si attivi Spesso. Ecco come procedere nel modo corretto.
L'isolamento termico di un letto per stampante 3D comporta lo smontaggio parziale della stampante per estrarre il letto. Non è una grande preoccupazione perché quasi tutte le stampanti 3D consumer vengono spedite in kit smontati pieni di manuali utente e gli strumenti necessari per mettere insieme tutto. Gli stessi strumenti possono essere riutilizzati per questo scopo.
Fare la scelta giusta del materiale isolante è la nostra principale preoccupazione. I letti riscaldati nella maggior parte delle stampanti 3D di consumo sono buoni fino a 250 ° F. È ben al di sotto della temperatura di accensione della maggior parte dei materiali, il che rende i materiali isolanti più comuni abbastanza sicuri per il nostro scopo.
Tuttavia, temperature così elevate introducono ancora problemi di deformazione, fusione e degassamento. Materie plastiche come acrilici e materiali isolanti in schiuma inizieranno a deformarsi al tipo di temperatura del letto consigliata per la stampa dell'ABS. In effetti, alcuni materiali in schiuma potrebbero persino emettere gas potenzialmente nocivi. Dai un'occhiata al nostro Guida alla sicurezza alimentare per la stampa 3D per saperne di più.
I materiali migliori quindi sono il sughero (funziona anche il sughero gommato) e il silicone. I fogli di sughero sono economici e facilmente disponibili, ma sono anche in grado di resistere a temperature ben oltre quelle che la maggior parte dei letti per stampanti 3D dei consumatori può raggiungere.
I fogli di silicone sono la scelta migliore semplicemente per la loro soglia termica significativamente più alta. Scegli l'opzione che si adatta al tuo budget. Ciò che non è opzionale, tuttavia, sono questi strumenti:
- Righello per la misurazione
- Superficie di taglio adeguata
- Coltello multiuso, o qualsiasi altro tipo di lama
- Sigillante siliconico per alte temperature RTV
- Strumento di perforazione, o scalpello
- Martello
- Guanti in lattice o gomma nitrilica (non in polvere)
Passaggio 1: rimuovere la piattaforma di compilazione
I passaggi esatti variano in base alla marca e al modello della stampante 3D, ma il processo è più o meno lo stesso per Ender-3 o altre varianti della Prusa i3 design “a letto volante”. Il primo passaggio comporta invariabilmente la rimozione della piattaforma di stampa altrimenti nota come letto della stampante.
Il manuale di montaggio della tua stampante 3D conterrà istruzioni dettagliate, ma generalmente prevede questi passaggi:
- Spegnimento della stampante.
- Staccare la spina di alimentazione dalla presa a muro.
- Staccare i cavi del riscaldatore del letto e del termistore del letto.
- Svitare le manopole di regolazione del letto.
- E infine sollevare il letto dal telaio della stampante 3D.
Tieni il letto da parte per ora e passa al passaggio successivo.
Passaggio 2: tagliare il materiale isolante a misura
Appoggia il foglio di isolamento termico sulla superficie di taglio e posiziona il letto sopra. Usa un taglierino o un coltello X-Acto per tagliare il lenzuolo alle dimensioni esatte del letto. Una lama opaca renderà il compito dolorosamente lento e noioso, quindi assicurati di utilizzare una lama fresca e affilata.
Uno strato isolante più spesso trattiene meglio il calore, ma i materiali ad alta densità come il silicone aggiungono una notevole quantità di peso. Non è consigliabile esagerare con lo spessore dell'isolamento per stampanti come Prusa i3 e Creality Ender-3 che utilizzano letti mobili.
È assolutamente importante che lo spessore della lastra isolante non superi la lunghezza delle reti del letto quando queste vengono compresse. Ad esempio, se le molle del letto lunghe 20 mm vengono compresse a 10 mm al momento della messa a punto, è più saggio limitare lo spessore dell'isolamento a 6 mm o meno.
Passaggio 3: ritagliare i fori per le viti da letto
Posiziona il letto sul foglio isolante e segna i fori previsti per le viti del letto. Puoi utilizzare uno strumento di perforazione per tagliare un foro circolare di diametro appropriato o utilizzare uno scalpello e un martello per ritagliare quadrati puliti.
Parlando di dimensioni del foro appropriate, dovrebbero essere abbastanza grandi da ospitare le molle del letto senza toccarle o impigliarsi.
Puoi anche ricorrere a un taglierino o un coltello X-Acto in caso di necessità, se non hai accesso agli strumenti di cui sopra. Tuttavia, i tagli non saranno così netti o precisi.
Passaggio 4: il tuo letto ha una parte inferiore piatta?
I letti riscaldati praticamente su tutte le stampanti 3D utilizzano riscaldatori PCB. Tali letti tendono ad avere la parte inferiore piatta. Se questo è il caso con la tua stampante 3D, puoi saltare questo passaggio.
Tuttavia, coloro che hanno costruito le proprie stampanti 3D fai-da-te, come Voron (maggiori informazioni nel ns Guida per principianti Voron) o Rat Rig, devono fare i conti con superfici inferiori irregolari sui loro letti fai-da-te, a causa di componenti aggiuntivi come fusibili termici, termistori del letto e cablaggio.
L'uso di più fogli isolanti più sottili con ritagli per accogliere questi componenti sporgenti fa il trucco, seguito da uno strato finale di isolamento per coprire eventuali spazi vuoti.
Passaggio 5: preparare la superficie del letto
Prima di poter incollare il foglio isolante sul lato inferiore del letto, le superfici di accoppiamento devono essere accuratamente pulite da oli e impurità per un'adesione affidabile. L'acqua calda distillata/filtrata e una goccia di detersivo per i piatti sono utili per pulire il letto, ma l'alcol isopropilico è una scelta migliore.
Ti consigliamo di indossare guanti in lattice o gomma nitrile non in polvere, perché le dita e i palmi delle mani nudi possono lasciare olio e sporcizia sulle superfici pulite. Se hai usato l'acqua per pulire il letto, assicurati di attendere almeno 15-20 minuti affinché si asciughi prima di passare al passaggio successivo.
Anche il materiale isolante deve essere pulito. Evita l'acqua se hai optato per un materiale poroso, come sughero o schiuma, che può assorbire o trattenere l'acqua. È meglio pulirli usando una spazzola per rimuovere polvere e contaminanti. Tuttavia, i materiali resistenti all'acqua come il silicone possono essere puliti con un panno inumidito con acqua distillata/filtrata.
Una volta che la superficie del letto è pulita, puoi opzionalmente applicare del nastro adesivo per evitare che l'adesivo siliconico migri all'interno del perimetro.
Passaggio 6: incollare tutto insieme
Applicare uno strato sottile ma consistente di sigillante siliconico RTV per alte temperature sul lato inferiore del letto. Puoi scegliere di applicare l'adesivo ovunque o solo sul perimetro. Quest'ultimo va benissimo perché anche se si formasse un traferro al centro, ciò non farebbe che migliorare l'isolamento termico.
Allineare con cura il telo termoisolante e incollarlo sul letto. L'adesivo siliconico inizia a polimerizzare immediatamente dopo essere stato esposto all'aria, ma la maggior parte delle formulazioni consente la regolazione per 10-15 minuti. Se si utilizzano più fogli isolanti, ripetere la procedura per tutti i fogli.
Metti un po' di peso sul letto, mentre lo appoggi su una superficie piana dove può giacere indisturbato. La maggior parte degli adesivi in silicone impiega dalle 24 alle 48 ore per polimerizzare. Tuttavia, il raggiungimento della piena forza adesiva può richiedere fino a una settimana a seconda della formulazione adesiva. Si prega di fare riferimento alle istruzioni del produttore per chiarezza. Idealmente, evitare di rimuovere il peso o di disturbare in altro modo il letto per almeno due giorni.
Passaggio 7: reinstallare il letto
Con il tuo letto adeguatamente isolato, ora puoi rimontare le viti e le molle del letto e reinstallare il letto sulla stampante. L'assemblaggio è l'inverso del processo di smontaggio che hai seguito in precedenza.
Goditi il risparmio energetico
Un letto per stampante 3D ben isolato non solo si riscalda più velocemente, ma riduce anche significativamente il consumo energetico. Ciò è tanto più evidente sulle stampe più lunghe, dove la perdita di calore tende ad aumentare in misura maggiore nel tempo.
Il risparmio energetico è ancora più pronunciato sulle moderne stampanti 3D che utilizzano la tecnica PWM (modulazione della larghezza di impulso) per controllare la potenza del riscaldatore del letto.
L'aggiornamento da un Bowden a un estrusore a trasmissione diretta presenta alcuni vantaggi, ma presenta alcuni problemi di qualità di stampa.
Leggi Avanti
- Fai da te
- Stampa 3D
- Conservazione dell'energia
Nachiket ha coperto diversi ritmi tecnologici che vanno dai videogiochi e dall'hardware per PC agli smartphone e al fai-da-te in una carriera che dura da 15 anni. Alcuni dicono che i suoi articoli fai-da-te servano come scusa per far passare la sua stampante 3D, la tastiera personalizzata e la dipendenza da RC come "spese aziendali" alla moglie.
Iscriviti alla nostra Newsletter
Iscriviti alla nostra newsletter per suggerimenti tecnici, recensioni, ebook gratuiti e offerte esclusive!
Clicca qui per iscriverti