A 3D nyomtatás alapjai: Thermal Runaway Protection

A túlmelegedés elleni védelem pontosan az, aminek hangzik. Ez egy védelmi rendszer az olyan helyzetek ellen, amikor a nyomtató ellenőrizhetetlenül felmelegszik. Ennek a kockázatnak a megértéséhez hasznos megérteni, hogyan kell egy 3D nyomtatónak kezelnie a hőmérsékletét. Erősen javasoljuk, hogy tesztelje, hogy a hőkezelés elleni védelem engedélyezve van-e és működik-e a nyomtatón.

Amikor egy 3D nyomtatót használathoz felmelegítenek, a vezérlőpanel utasítást küld a fűtőelemnek, hogy melegítse fel. A fűtőelem ismét kikapcsol, amikor egy termisztor regisztrálja a fűtőpatront, hogy elérje a kívánt hőmérsékletet. Sajnos, ha probléma van a termisztorral, ez a folyamat nem működik.

Hacsak nincs üzembiztos védelmi rendszer, a fűtőelem ellenőrizetlenül tovább melegszik. Végül valami megolvad, és általában meggyullad, vagy más módon tüzet okoz. Ezt akadályozza meg a termikus kifutás elleni védelmi rendszer.

Intelligens védelem

A nyomtató nagyjából tudja, hogy mennyi idő alatt éri el a fűtőelem a kívánt hőmérsékletet. Ha a termisztor nem regisztrálja, hogy a fűtőblokk a várt időn belül eléri ezt a hőmérsékletet. Ekkor a hőkifutás elleni védelmi rendszer működésbe lép. A gyengébb fűtőtestek számára marad némi extra fejtér.

Ha aktiválódik, a hőkifutás elleni védelem leállítja a fűtőelem teljes áramellátását, és leállítja a nyomtatást. Egy üzenet is megjelenik a képernyőn, ha van, amely elmagyarázza a leállás okát. A túlmelegedés elleni védelem leállítása utáni folytatáshoz újra kell indítania és alaphelyzetbe kell állítania a nyomtatót.

A nyomtató képernyője, amely egy hőkezelési védelmi üzenetet mutat. A kép forrása: www.phaser3d.com

Megjegyzés : A termisztor olyan ellenállás, ahol az ellenállás a hőmérsékletétől függően változik. Az ellenállás mérése lehetővé teszi a hőmérséklet kiszámítását. Ezt a folyamatot automatikusan az alaplap kezeli.

Mi okozza a termikus szökést?

A hőkiesés oka szinte mindig a nyomtató hardverével kapcsolatos probléma. Lehetséges, hogy maga a termisztor hibás vagy nem működik, vagy érintkezik a fűtőtömbbel. A hibás vagy részben elszakadt csatlakozók vagy vezetékek is okolhatók. Végül maga a fűtőpatron is rossz helyen lehet, vagy kiesett.

Ha ezek közül bármelyik megtörténik, a fűtőelem továbbra is áram alatt marad, amíg valami nem változik. Ideális esetben a termikus kifutás elleni védelmi rendszer beindul. Ha nem, a fűtőelem tovább melegszik, amíg el nem törik. Míg a fűtőelemben lévő nikróm huzal 1400 °C körül olvad meg, addig a fűtőblokk alumíniumja jóval előtte 660 °C körül olvad meg. Ekkor hihetetlenül forró alumínium esik rá, ami valószínűleg legalább egy részleges nyomat, amely megég. Természetesen néhány közeli műanyag még ez előtt megolvadhat vagy meggyulladhat.

Mit kéne tenned?

Kiváló ötlet, ha megtervezi, mit kell tennie tűz esetén, még mielőtt a kockázat problémát okozna. Érdemes beruházni a megfelelő tűzvédelmi felszerelésbe. Ellenőrizze, hogy be van-e kapcsolva a hőkezelés elleni védelem. Ha tűzveszélyekkel, például 3D nyomtatóval foglalkozik, legalább megfelelő tűzvédelmi előkészületekkel kell rendelkeznie.

Ügyeljen arra, hogy a nyomtatót úgy helyezze el, hogy ne takarja el a kijáratokat, és közvetlenül fölé szerelt-e füstérzékelőt. Győződjön meg arról is, hogy CO2-es tűzoltó készüléket szerelt fel karnyújtásnyira a helyiség ajtajától.

Az az eredmény, hogy egy nyomtató nem alkalmaz hőkifutás elleni védelmi rendszert. A kép forrása: thissmarthouse.net a Hackaday-n keresztül.

A hőkifutás elleni védelem engedélyezéséhez a nyomtatóhoz be kell lépnie a nyomtató konfigurációs fájljaiba. Bár a pontos hely firmware-szolgáltatóktól és verzióktól függően változhat, meg kell keresnie a hőkezelés elleni védelmet. Ellenőrizze, hogy a beállítások megfelelnek-e a firmware-szolgáltató ajánlásainak.

Sok nyomtatógyártó és külső firmware-szolgáltató alapértelmezés szerint engedélyezi a hőkezelés elleni védelmet. Egyes verziók azonban nem, vagy nem is tartalmazzák ezt a lehetőséget. Az ellenőrzési lépésnél hasznos, ha ellenőrzi a védelmi időzítő hosszát. Ha ezt nem ellenőrzi, nem tudja, mennyit kell várnia a rendszer aktiválására.

Thermal Runaway Protection tesztelése

Ha már tudja, hogy be van kapcsolva, két viszonylag egyszerű módszerrel ellenőrizheti, hogy a védelem működik-e. A fűtőelem tápkábeleit leválaszthatja. Utána utasítsa a nyomtatót, hogy addig melegedjen, amíg a túlmelegedés elleni védelem működésbe lép. Alternatív megoldásként utasíthatja a nyomtatót, hogy normál módon melegítse fel, majd szándékosan hűtse le a fűtőpatront, amíg a védelmi rendszer leállást nem indít.

Ha le szeretné választani az elemet, győződjön meg arról, hogy a nyomtató hideg és ki van húzva, mielőtt bármit leválaszt vagy újra csatlakoztat. A hűtési módhoz megfelelő mennyiségű hűtőteljesítményre lesz szüksége. A fűtés kikapcsolt vagy sűrített levegővel ellátott hajszárító jól működik. Mindkét esetben időt kell adni a nyomtatónak, hogy felismerje, hogy valami nincs rendben, és automatikusan leáll. Ha ez megtörténik, akkor a hőkifutás elleni védelem rendeltetésszerűen működik.

Ha a nyomtató nem áll le automatikusan, akkor vagy a nyomtató firmware-je nem támogatja a védelmi rendszert, vagy valami más probléma van. Próbálja meg keresni és telepíteni a firmware legújabb verzióját. A funkciót kínáló, harmadik féltől származó firmware-megoldás használata szintén lehetséges. Attól függően, hogy mennyire bízik a probléma diagnosztizálásában, megpróbálhatja saját maga is megjavítani. Ha a probléma továbbra is fennáll, érdemes lehet kicserélni vagy megjavítani a nyomtatót.

Következtetés

A biztonság mindig fontos, különösen akkor, ha olyan forró alkatrészekkel dolgozik, amelyek tüzet okozhatnak. Van valami tippje a 3D nyomtató hőkifutás elleni védelmének teszteléséhez? Tudassa velünk lent.