Сталь по сравнению с МДФ / алюминиевой пластиной оси Y?

Question

Сталь по сравнению с МДФ / алюминиевой пластиной оси Y?

Я купил комплект P3Steel v.4, который, к сожалению, поставляется со стальной Y-образной пластиной.

P3Steel v.4 kit - assembled

Я понимаю, что могут быть интерия, а также износ шагового двигателя, проблемы, связанные с весом стальной пластины. Поэтому я хотел бы заменить стальную пластину другим материалом. Я рассматривал алюминий, как рекомендовано RepRap wiki - P3Steel/Frame Versions/ Version 4.0 :

Мы рекомендуем использовать алюминиевые столы для оси y.

Однако один продавец предложил мне использовать лазерную резку МДФ толщиной 6 мм, главным образом из соображений экономии и доступности, поверх алюминия.

Впоследствии я нашел поставщика алюминиевых пластин Y толщиной 3 мм 200 мм x 300 мм, так что доступность больше не является проблемой, и немного более высокая стоимость на самом деле не является проблемой для меня. Тем не менее, мне было интересно, будет ли значительно меньше интерии при использовании пластины оси Y из МДФ, чем при использовании алюминиевой пластины.

Я предполагаю, что массы / плотности алюминия и МДФ сопоставимы и на величину меньше, чем у стали.

Я нашел плотности алюминия и стали:

Алюминий 2.7x10³ кг/^м3 (167 фунтов/фут³)

Сталь 7.82x10³ кг/^м3 (488 фунтов/фут³)

[Источник: Densities of Solids - Engineering ToolBox]

Плотность МДФ составляет 700-720 кг/^м3 (43,7-44,95 фунт/фут3), что на порядок меньше, чем у алюминия. [Источник: Древесноволокнистая плита средней плотности]

Существует проблема, что МДФ может в конечном итоге деформироваться, в то время как алюминий предположительно не деформируется, хотя ОП Wanhao duplicator i3 print desk support warped показывает, что деформация возможна с алюминиевой пластиной - см. Является ли погода проблемой для МДФ-рам? и будет ли разумной стальная пластина вместо алюминиевой?¹.

TL;DR

Учитывая преимущества веса / инерции, жесткости и отсутствия деформации / коробления:

Является ли разница в плотности между сталью и алюминием и / или МДФ причиной перехода от стали к алюминию или МДФ?
Стоит ли дополнительная потеря веса МДФ по сравнению с алюминием риска деформации МДФ из-за влажности / температуры?

Примечания

¹ Я нашел этот вопрос после того, как написал свой вопрос, поэтому признаю, что существует риск двуличности ответов. Однако в этом посте я больше концентрируюсь на сравнении алюминия и МДФ, а не только на сравнении стали и алюминия. Кроме того, мой вопрос касается поддержки теплового стола оси Y, а не самого теплового стола.

@Greenonline, 👍4

Обсуждение

Инерция определяется массой, а не плотностью. Я бы предположил, что опора FDM должна быть толще, чем эквивалентная алюминиевая. Алюминий всего в 3-4 раза плотнее МДФ, поэтому между МДФ-пластиной толщиной 8 мм и алюминиевой пластиной толщиной 3 мм разница в массе незначительна., @Tom van der Zanden

@TomvanderZanden - Ах да, спасибо. Я забыл упомянуть толщину пластин. Алюминий, по-моему, составляет 3 мм, однако я не уверен, какова толщина МДФ. Я снова свяжусь с продавцом., @Greenonline

@TomvanderZanden - я наконец нашел ответ... МДФ имеет толщину 6 мм. Если вы хотите превратить свой комментарий в ответ, я его озвучу и приму. Таким образом, этот вопрос будет удален из списка вопросов без ответа., @Greenonline

1 ответ

Лучший ответ:

@*markshancock* · Accepted Answer · 2017-05-10 20:18-00:00

Я никогда раньше не использовал МДФ для создания принтера, но я использовал его для других проектов. У него есть то преимущество, что он очень плоский (изначально), но у него МНОГО проблем с влагой. В основном это просто спрессованная суспензия или клей на водной основе и опилки. Если вы подвергнете его воздействию влаги или воды, он разбухнет, как губка. Я бы не стал рассматривать его для чего-либо, что требует стабильности размеров. Для этого лучше всего использовать алюминий.

Что касается свойств материала AL и MDF, вот хорошее сравнение:

Обратите внимание, что в то время как МДФ имеет плотность около 1/4 AL, он имеет ГОРАЗДО более низкий модуль упругости (1/17 AL) При той же толщине, его МДФ ГОРАЗДО легче сгибать, чем AL. Также обратите внимание, что отношение прочности к весу AL также лучше.

Даже при удвоенной толщине мои расчеты показывают, что при той же нагрузке 6-миллиметровый МДФ будет отклоняться примерно в два раза дальше, чем 3-миллиметровый AL. Кроме того, когда AL существует, его эластичная область становится пластичной (изгибается) там, где МДФ ломается.

Еще одним аспектом, который следует учитывать, является воспламеняемость. Вокруг FDM-принтера много источников тепла, и если вы планируете использовать стол с подогревом, то один из них находится прямо под столом. Там, где МДФ трудно воспламенить, он легко воспламеняется и плохо реагирует на тепло. С другой стороны, AL выдерживает температуру более 1000 ° C и является отличным теплопроводником для настольного обогревателя.

Я бы определенно выбрал AL вместо MDF для вашего стола принтера.

Другой вариант рассмотреть его - использовать голую печатную плату (например, FR4). Материал действительно прочный (это стекловолокно), относительно недорогой и огнестойкий (отсюда и "FR" в названии). Некоторые коммерческие принтеры используют FR4 для своего печатного стола. Одним из недостатков является то, что иногда может развиться завиток, и на самом деле нет никакого способа снова сделать его плоским.