Термическое растрескивание при нагреве на стекле Нагреваемого слоя

Около двух месяцев назад я добавил обогреваемый стол к своему обычному 3D-принтеру, чтобы печатать более крупные АБС-детали для своего исследовательского проекта. Стол с подогревом (тип печатной платы) был не новым, а снятым со старого принтера, который я построил, но разобрал. Стол работал хорошо в течение нескольких недель, но после того, как один отпечаток был закончен, стеклянный стол над печатной платой нагревателя разлетелся на несколько кусков (представлен столом 1 на изображении ниже), а сопло находилось ниже уровня стола (я полагал, что оно опустилось в стекло, вызвав поломку. Я не определил, что вызвало это движение, но с тех пор этого не произошло). Примечательно, что этот отпечаток был с помощью нагреваемого стола при температуре 90 °C. Я списал это на нелепый несчастный случай, а поскольку больше такого не повторилось, просто заменил стекло и продолжал печатать.

Однако как только после замены включили обогреваемый стол, на стекле появилась небольшая трещина, которая со временем продолжала увеличиваться. Я снял стекло как можно скорее и не дал ему полностью разбиться (см. стол 2 на рисунке ниже. Этот стол был меньше, так как у меня не было доступа к достаточно большому куску стекла в то время).

В этот момент я понял, что стекло разбилось не только от удара. Поскольку обе трещины образовались, когда стол нагревался или охлаждался, я решил, что источником трещин потенциально может быть тепловой шок, и быстрый поиск в Google подтвердил эту идею. Из-за природы обеих трещин (не будучи прямыми осколками, а извиваясь вокруг пластины сборки и медленно распространяясь), они оба, по-видимому, были вызваны или, по крайней мере, распространены тепловыми эффектами.

Чтобы избежать будущих трещин, я позаботился о сборке третьего стола. Печатная плата нагревателя была плотно прикреплена к стеклу каптоновой лентой, и в качестве интерфейсного слоя был добавлен тонкий слой термопасты, чтобы попытаться получить равномерный контакт и распределение тепла по всей стеклянной пластине. Я убедился, что картонные прокладки (которые прижимают стекло к зажимам) не слишком сжаты, думая, что давление в середине стеклянной пластины от прокладок, возможно, усилило трещину, поставив верхнюю часть стекла под напряжение.

Но после нескольких циклов с этим новым столом появилась та же проблема (стол 3 ниже). На этот раз треск был таким же сильным, как и в первом случае, но никакого удара не произошло, и я не касался стола. Стол нагревался до температуры (90 °C), когда произошло растрескивание. Самое странное, что файл, установленный для печати, был тем, который я уже успешно распечатал на новейшем столе.

В этот момент я в растерянности и не знаю, что делать дальше. Я не хочу делать еще один стол только для того, чтобы он треснул в нескольких отпечатках, но мне нужен стол в ближайшем будущем. Любые предложения по смягчению этой проблемы будут высоко оценены.

The three shattered build plates

Обновление (в настоящее время исправлено)

Я заменил стол листом боросиликатного стекла, переключил нагреватель на силиконовый нагреватель 120 В (такого же размера, как стол) и добавил сверху лист PEI. Примерно через 2 месяца он работает отлично и никаких трещин не образовалось. Мое лучшее предположение, что это было сочетание плохого стекла, возможно, с небольшими трещинами по краям уже с тех пор, как я разрезал его сам, и нагревателя, который был слишком мал для стола. Спасибо за предложения!

, 👍1

Обсуждение

Печатная плата, вероятно, нагревает стекло неравномерно, я бы заменил стол на новый тепловой стол и вложил деньги в правильное боросиликатное стекло, так как оно более устойчиво к тепловому стрессу., @0scar

Вы опустили стеклянный стол? Стекло и металл имеют СОВЕРШЕННО разный тепловой коэффициент, склеивать их вместе небезопасно!, @Trish

Первый и второй стол не были жестко прикреплены к печатной плате нагревателя, только слегка вдавлены в нее. На третьем столе я действительно использовал термопасту, чтобы прикрепить стекло к печатной плате, но это не было постоянной клеевой связью, и они могли больше относиться друг к другу., @Hyperion31415

Что бы вы ни делали, если вы решите эту проблему, пожалуйста, сообщите об этом, @FarO

"Печатная плата нагревателя была плотно прикреплена к стеклу" - я предполагаю, что проблема заключается в "плотно прилегающей" части. Термопаста может быть включена в состав "плотно", так как это может вызвать слишком большой тепловой градиент. Один [бульдожий клип](https://en.wikipedia.org/wiki/Bulldog_clip) возле каждого угла достаточно., @Andrew Morton


3 ответа


1

Проблема в дизайне вашего стола. Давайте начнем с базовой установки стеклянного стола:

Нагревательный элемент обычно крепится к металлическому носителю, который одновременно распределяет тепловую энергию по столу, а также является конструктивным элементом, который выравнивается по отношению к каретке. Поверх этого идет стеклянная печатная поверхность.

Теперь, как только нагревательный элемент включен, алюминий начинает расширяться и выравнивает распределение по стеклу. Поскольку стекло имеет гораздо более низкий коэффициент теплового расширения, оно не расширяется так быстро. Из-за этого стеклянная поверхность никогда не должна быть приклеена к столу или нагревателю, а должна удерживаться на месте металлического стола с помощью зажима. Таким образом, тепловое и механическое напряжение на стеклянном листе смягчается: металлический стол выравнивает теплопередачу, а зажим может перемещать свое положение на стекле.


,

Я только что заказал лист боросиликатного стекла у Макмастера. Когда это будет здесь, я попробую добавить металлическую пластину между нагревателем и стеклом. Спасибо за вашу помощь!, @Hyperion31415


0

Я был бы осторожен, прежде чем попробовать еще один стакан, просто надеясь, что он пойдет лучше, так как вы еще не нашли проблему.

У меня есть стол с подогревом печатной платы в непосредственном контакте (следы меди на печатной плате сверху) 2 мм стекло (простое флоат-стекло, не затвердевшее и не боросиликатное). Он никогда не ломался, и я интенсивно использовал его в течение последних нескольких месяцев. Мой стол с подогревом очень плоский (даже если он сгибается от жары), а также чистый: никаких остатков, которые могут толкнуть стекло. Почистите свои как следует!

Кроме того, насколько мощный ваш стол с подогревом? мой около 120 Вт для 12x12 см. Если ваш слишком мощный, возможно, вы могли бы замедлить нагрев, уменьшив максимальный рабочий цикл (возможно, вам нужно перекомпилировать Marlin) или увеличив температуру на 10 °C за раз.

Я также вижу, что вы используете зеркала, возможно, восстановленные из других приложений. Я купил новое стекло, которое стоит очень дешево, но также гарантированно без дефектов. Может быть, у твоего уже были проблемы.

,

Нагреватель был частью, которую я спас от старого принтера, который я построил, поэтому он был всего 21 на 21 см, в то время как лист стекла был намного больше (ближе к 30 см). Я думаю, что нагреватель, не покрывающий всю стеклянную поверхность, был источником растрескивания (оглядываясь назад, я считаю, что это был ужасный дизайнерский выбор). Контур квадратного стола с подогревом тоже виден в узоре трещин. Несколько дней назад я заказал силиконовый нагреватель размером 30 см большего размера вместе с новым листом боросиликатного стекла, но он скоро не поступит. Я обновлю это, когда смогу это проверить. Спасибо за ответ!, @Hyperion31415

@Hyperion31415 Я бы попробовал новый нагреватель (не прилипает, просто соприкасается) с обычным стеклом, чтобы вы могли быть уверены в причине., @FarO

Я попробую это первым, спасибо., @Hyperion31415


0

Как производитель и любитель 3D-печати, я думаю, что лучше использовать обычное закаленное стекло. Оно будет красивым, плоским и жестким. Оно также легко чистится и хорошо держится. Вы можете печатать на голом стекле с помощью многих материалов или использовать различные препараты, такие как ПВА (популярны клеевая палочка или белый клей, разбавленный водой), лак для волос и другие.

,