Конструкция теплового блока без патронного нагревателя

Можно ли спроектировать тепловой блок без патронного нагревателя?

Моя идея состоит в том, чтобы построить очень маленький тепловой блок, чтобы увеличить/уменьшить тепло как можно быстрее. Будет использоваться сопротивление теплового блока. Ток в этом блоке составляет 500 мА и устанавливается постоянным с помощью схемы. Напряжение будет установлено с помощью ШИМ. Возможно ли это при 500 мА и 5 В (2,5 Вт)?

, 👍-4

Обсуждение

Судя по тону ваших комментариев к приведенным ответам, неясно, чего вы добиваетесь: если вопрос просто в том, "можно ли нагреть кусок металла, пропустив через него ток?", То ответ "да" (да!). Если вопрос звучит так: "Это дизайн, который имеет смысл на принтере FDM?" тогда ответ будет "нет". Ваш кажется плохим решением, ищущим несуществующую проблему. Если это не так, пожалуйста, предоставьте больше контекста о том, почему вам нужен тепловой блок, который нагревается и охлаждается быстрее. :), @mac

Я хочу сделать принтер с USB - питанием. Мощность usb невелика, из-за этого я хочу, чтобы она была очень маленькой. Я хочу использовать только 500 мА и 5 В для теплового блока. Это для меня существующая проблема. Нагреть кусок металла достаточно быстро до заданной температуры с меньшей мощностью. Достаточно ли этой информации?, @user8886193

Я думаю, что вопрос типа "Можно ли использовать USB в качестве источника питания для горячего конца" мог бы быть лучше, чем тот, который вы задали. :) В любом случае: я думаю, что вы должны идти в противоположном направлении, чем тот, который вы выбрали: то, что вам нужно с низким энергопотреблением,-это **чрезвычайно хорошо изолированный hotend** с **достаточной массой, чтобы поддерживать температуру ~устойчиво, когда скорость экструзии резко возрастает** (как, например, при заполнении). До определенного момента вы также можете компенсировать ограничения такого маломощного источника, резко снизив скорость печати., @mac


3 ответа

1

Ток в этом блоке составляет 500 мА и устанавливается постоянным с помощью схемы. Напряжение будет установлено с помощью ШИМ. Возможно ли это при 500 мА и 5 В (2,5 Вт)?

Это означает, что сопротивление теплового блока должно быть, по закону Ома, 10 Ом. Вы не можете установить напряжение и ток независимо друг от друга, что, похоже, вы пытаетесь сделать.

2,5 Вт-это тоже довольно низкая мощность, учитывая, что типичные нагревательные элементы составляют 25 Вт или даже 40 Вт. АБС - пластик имеет удельную теплоемкость ~1300 Дж/(кг К). Типичная скорость печати составляет 20 г/час, поэтому, если вам нужно нагреть нить на 200 градусов, вам нужно минимум 1,44 Вт. 2,5 Вт оставляет ужасно мало места (~1 Вт) для потерь из-за конвекции или излучения.


,

Сопротивление не важно. Схема (источник тока) установит ток на 500 мА, а напряжение будет установлено с помощью ШИМ для изменения мощности. Как вы думаете, возможно ли это?, @user8886193

@user8886193 Если я не неправильно понимаю ваше предложение, *это не то, как работает электричество*. Вы не можете "обмануть" закон Ома, объединив источник постоянного тока с ШИМ., @Tom van der Zanden

Fow пример линейного регулирования (переменное линейное напряжение), а перед этим ШИМ и конденсатор., @user8886193

1

Боюсь, что сама идея сомнительна. :)

Одна из причин наличия теплового блока в первую очередь заключается в том, чтобы использовать объемную теплоемкость блока для поддержания постоянной температуры, даже если скорость экструзии (и, следовательно, скорость, с которой энергия используется для нагрева пластика и изменения его состояния) таковой не является.

Меньший блок, вероятно, будет:

  • требуется гораздо больше энергии для работы, чтобы компенсировать недостающую тепловую инерцию (большинство блоков питания уже "растянуты", когда дело доходит до требований к питанию).
  • это может привести к колебаниям температуры, что негативно скажется на качестве печати.

Вторая проблема, которую я вижу, заключается в том, что вы, скорее всего, электризуете весь принтер:

  • создание опасности
  • влияет на уровень земли и, следовательно, - потенциально - на правильное функционирование всей электроники
,

Не будет никакой связи (металл с металлом). Тепловой блок не будет иметь никакого соединения. Я буду использовать промежуточную часть для защиты от напряжения и тепла. Думаю, мне не понадобится что-то придумывать для охлаждения., @user8886193

1

2,5 Вт электрической энергии определяет скорость нагрева для конкретной массы (и теплоемкости материала). Он также определяет самую высокую достижимую температуру для определенной излучательной способности (ключ, он не будет нагреваться).

Любая коммутационная схема, соответствующая сопротивлению металлического блока источнику питания мощностью 2,5 Вт, является замаскированным источником питания в режиме переключения. Да, вы можете генерировать 150 мВ при 16А, но вам нужны очень толстые провода, чтобы избежать потери большей части генерируемой мощности в цепи.

,

Если я преобразую данные 5 В и 500 мА в 150 мВ при 16А, является ли ток причиной тепла? Тогда можно будет просто увеличить ток и понизить напряжение, чтобы установить скорость тепловыделения и наоборот., @user8886193

нет. это работает не так, как вы хотите., @Sean Houlihane

Вы его рассчитали? Моя идея состояла в том, чтобы сделать теплоблок как можно меньше (Alumimium), чтобы сэкономить энергию из-за меньшей мощности и увеличить температуру как можно быстрее., @user8886193

@user8886193 Алюминиевый тепловой блок не будет иметь достаточного электрического сопротивления, чтобы сделать практичный нагреватель. **Вы не можете управлять напряжением и током самостоятельно** - все определяется сопротивлением теплового блока и Законом Ома. Это просто не сработает. Если тепловой блок имеет такое же сопротивление, как и провода, соединяющие его с источником питания, то эти провода будут нагреваться так же сильно, как и сам тепловой блок, независимо от того, какое напряжение и ток вы используете. Сопротивление нагревателя должно быть (намного) выше, чем у проводов., @Tom van der Zanden

Смотрите также: