Плюсы и минусы модов охлаждения деталей с 3D-печатью

Охлаждение деталей необходимо для печати с любой приличной вертикальной скоростью (слои в секунду), что крайне важно, если вы выполняете быстрое прототипирование небольших деталей или печать в режиме vase. Это связано с тем, что вы не можете (повторно) печатать поверх материала, который еще недостаточно остыл, чтобы стать жестким; если вы это сделаете, после нескольких слоев вы обнаружите, что ничего не находится на нужном месте, и все это куча слизи, которую тащит сопло. На самом деле, если деталь достаточно мала, вы, возможно, вообще не сможете ее распечатать. Это связано с тем, что, хотя слайсеры имеют функции замедления, гарантирующие минимальное время наложения слоя для охлаждения, если горячая насадка все время будет находиться рядом с крошечной деталью, только тепло от насадки не даст ей должным образом затвердеть.

Ender 3 (и, насколько я знаю, v2, а также практически любой другой принтер Creality) имеет жалкое охлаждение. Он смещен от центра сопла и направлен больше на само сопло, а не на часть под ним, так что он отводит тепло от нагревателя (заставляя нагреватель работать интенсивнее и уменьшая максимально достижимый расход), в то же время (едва) охлаждая печать. Так что модернизация его желательна. Но, как вы уже догадались, есть и минусы.

1. Некоторые, особенно те, которые используют стандартный вентилятор 4010, уменьшают поток воздуха, слишком сильно сужая дыхательные пути. На самом деле 4010 не обладает достаточной мощностью для сильного сжатия воздуха, поэтому, если площадь поперечного сечения дыхательных путей будет уменьшаться по ходу движения, это приведет к уменьшению потока. Компенсирует ли увеличение внимания / доставки в нужное место потерянный поток? Может быть.

2. Некоторые из них слишком сильно фокусируют воздух, увеличивая его давление, подавая воздух под высоким давлением до еще расплавленной точки на отпечатке. Это может привести к тому, что экструдированный материал будет изгибаться в направлении, в котором на него давит воздух, прежде чем он достаточно остынет, чтобы затвердеть, что приведет к неточному отпечатку.

3. Большие вентиляторы и воздуховоды увеличивают массу головки инструмента, что может усилить звон, особенно если они недостаточно жесткие.

4. Многие охлаждающие модули неудобно крепятся к головке инструмента таким образом, что мешают движению каретки, уменьшая общий объем сборки.

5. Если охлаждающий модуль дует на нагревательный блок или на него, это может снизить производительность плавления и привести к нагреву детали, которую вы пытаетесь охладить. Большинство старается этого не делать, но вы можете обнаружить, что вам нужна дополнительная изоляция вокруг блока, если вы используете более мощное охлаждение деталей.

Некоторые люди также скажут вам, что "слишком сильное охлаждение" ухудшит качество печати, ухудшит адгезию слоя, деформирует печать и т.д. Я использую довольно экстремальную систему охлаждения и не сталкивался с такими проблемами, которые нельзя было бы устранить небольшим повышением температуры сопла, обеспечивая лучшее общее качество и равную мощность по сравнению с тем, что я получил бы с более низким вентилятором. Но я печатаю только PLA, PETG и TPU, так что вполне вероятно, что это может быть проблемой с другими материалами, такими как ABS или нейлон. Если это так, вы всегда можете уменьшить скорость вращения вентилятора.

Конструкция воздуховодов охлаждения недостаточно понятна ни производителям 3D-принтеров (могут быть исключения), ни вариантам охлаждения вторичного рынка, ни большинству моделей домашнего производства.

Проблема заключается в отсутствии понимания в аэродинамическом проектировании. Обратите внимание, что вентиляторы, которые мы используем для создания охлаждающих потоков, являются толкающими потоками, они не создают большой разницы давлений. Таким образом, при небольшой разнице давлений вам следует избегать длинных воздуховодов и резких изгибов на пути потока, сужения кольцевых каналов или (вы должны) сужения кольцевых каналов при выпуске воздуха.

Рассматривая многие доступные варианты, становится ясно, что многие из этих правил проектирования не принимаются во внимание.

Лучшее охлаждающее решение для 3D-печати на самом деле обычно не используется - и оно может быть довольно громким. Я имею в виду практически ту же установку, которая используется на фрезерном станке с ЧПУ для распыления или распыления охлаждающей жидкости на изделие. Это либо охлаждение потоком (с полной струей), либо охлаждение туманом (с помощью тумана). Просто, в данном случае, с использованием воздушных шлангов и компрессора или воздушного насоса, это лучше всего назвать "обдувом воздухом".

В такой установке все воздуховоды представляют собой экструдированные трубки, сопла выполнены из металла, а единственной напечатанной на 3D-принтере деталью является держатель для этих деталей. Но почему это так громко? Он часто бывает громким, потому что для этой установки требуется, чтобы компрессор работал и проталкивал воздух через воздушные шланги. А компрессоры могут быть довольно громкими.