Опасность при 3D-печати на литий-ионном аккумуляторе

Поэтому я купил Lulzbot Mini пару месяцев назад и, наконец, скачал версию Cura... Boy от Ultimaker... неужели я что-то упустил...

Одна из функций, реализованных Ultimaker Cura, которую я искал,-это функция "пауза на высоте z" ("инструмент постобработки"). Я создаю прототипы электронного устройства, и создание двух частей, которые соединяются вместе, выглядит намного хуже, чем печать одного фрагмента. Если бы я мог приостановить печать, вставить электронику и продолжить печать, мое устройство выглядело бы намного более профессионально (даже если бы на его изготовление ушло больше времени).

Моя единственная проблема-литий-ионный аккумулятор. Прямо сейчас я печатаю в ТПУ. При нагревании рабочего стола до 40 градусов Цельсия и нагретого экструдера до 240 градусов Цельсия, по-видимому, существует значительный риск того, что литий-ионная батарея достигнет температуры выше 60 градусов Цельсия (повреждение элемента, вызывающее потенциальный взрыв). Конечно, я не уверен, что на самом деле означает "60 градусов Цельсия". Это может означать, что только одна часть упаковки должна достичь этой температуры, или это может означать, что для достижения этой температуры потребуется вся внутренняя температура LiPo. В любом случае цифры выглядят не очень хорошо.

С другой стороны, нагретый стол, конечно, не должен оставаться нагретым после первых нескольких слоев? Кроме того, я могу создать "крышу" для литий-ионной батареи, под которую ее подсунуть, обеспечив некоторую изоляцию TPU перед остальной частью устройства. Я думаю, что отпечаток произошел бы безопасно, как это, но очевидно, что взрыв был бы действительно очень плохим. Как будто это, вероятно, спалило бы мой дом дотла, и я бы спал, когда это случилось.

У кого-нибудь есть какой-нибудь опыт в этом деле? Есть ли способ отключить обогрев стола в середине печати? Думаю, я могу вставить строку g-кода во время паузы? Как вы думаете, повлияет ли это на оставшуюся часть печати? У меня что, паранойя? Может ли экструдер на самом деле пропускать тепло через 1-2 мм изоляции и вызвать взрыв? Кто-нибудь знает, как тепло проходит от исходного жидкого печатного материала через остальную структуру?

Есть еще какие-нибудь советы или вещи, которые я должен обдумать, прежде чем продолжить это?

Более конкретный тип паузы может быть полезен, если кто-нибудь знает о нем.

, 👍12

Обсуждение

Является ли обертывание батареи во что-то, рассеивающее тепло, вариантом? Обычно установка батареи рядом с обогревателем-это большое "нет-нет". Вы не хотите быть рядом, когда что-то пойдет не так, как и ваш дом., @Mast

Я тоже не уверен, зачем вам понадобилось вставлять батарею таким образом. Похоже, ваша конструкция сделает его несъемным., @Mast

@Mast, потому что ни один производитель электроники этого не делает., @Llama

Еще одним недостатком этого метода печати детали является то, что вы можете изготовить деталь только тогда, когда у вас есть внутренние компоненты под рукой. Если вы спроектируете деталь так, чтобы ее можно было печатать без внутренних компонентов, вы сможете создавать детали даже без внутренних компонентов и, возможно, повысить скорость создания дополнительных "устройств", имея запас этой детали, из которой вы просто черпаете., @Aaron Havens

Верно, но для одного или двух очень хороших прототипов это может быть нормально., @K Mmmm

заморозьте батарею перед печатью и распечатайте слои рядом с батареей как можно быстрее и плотнее. вы можете установить температуру в gcode или вручную переключиться на переднюю панель., @dandavis

Я хочу отметить, что если вы решите пойти по этому пути, изучите, как тушить возгорания батарей. Я верю, что вода только усугубит ситуацию.., @StarWind0


6 ответов


Лучший ответ:

9

Существует возможность напрямую вставлять дополнительные команды на определенной высоте Z, нет необходимости вводить их вручную.

Тем не менее, это плохая идея-выключать обогреваемый стол во время печати, потому что это часто приводит к полному отсоединению объекта от стола (в этом, в первую очередь, и заключается смысл обогреваемого стола: лучшая адгезия во время печати и более легкое удаление впоследствии).

Я бы не стал печатать поверх батареи, чтобы вложить ее, не только потому, что это может повредить батарею, но и для того, чтобы аккумулятор можно было заменить. Можно поместить остальную часть конструкции в футляр, но обычно проще напечатать две отдельные детали, которые можно привинтить друг к другу через отверстие в печатной плате.

Итак, опыт: обычно это того не стоит.


,

9

Мне нужно было бы посмотреть ваш дизайн, чтобы прокомментировать больше, но почему бы просто не изменить вашу модель с крышкой или верхом, которые можно либо надеть позже, либо прикрепить каким-либо другим способом?

Можно выключить обогреваемый стол после определенного слоя. Похоже, здесь идет дискуссия с G-кодом: может ли Cura Частично отключить обогреваемый стол для печати?

Лично я бы не стал подвергать батарею воздействию тепла, создаваемого hotend или монтажной пластиной. Одни только принтеры могут сжечь ваш дом дотла. Зачем сочетать это с потрясающей мощностью литий - ионного аккумулятора?

,

Первое предложение вашего ответа должно быть комментарием к исходному вопросу (хотя сам вопрос уже частично затрагивает его). Вы ссылаетесь на обсуждение вопроса об отключении обогреваемого стола, но мы предпочитаем иметь самостоятельные ответы. Не могли бы вы кратко изложить основные моменты связанного обсуждения здесь?, @Tom van der Zanden


4

Если ваш тепловой стол находится при температуре 40°C, и это не опасно до 60°C, я бы не стал беспокоиться.

Тепловой стол-это то, что нагревает печатаемый объект, а не печатающую головку. Очевидно, что при печати он будет немного нагреваться в небольшой локальной области, но тепло быстро рассеивается, лишь очень незначительно влияя на температуру объекта.

Если вы беспокоитесь, попробуйте приобрести лазерный термометр и следите за температурой поверхности батареи во время тестовой печати. Они стоят около 10 долларов, так что опробовать их-не такая уж большая инвестиция.

В качестве альтернативы, возможно, вы можете выполнить тестовую печать с помощью подставки для аккумулятора, встроить датчик температуры в подставку и отслеживать температуру в режиме реального времени во время печати.

,

Лазерный термометр - отличная идея., @K Mmmm

Лично мне не везло с лазерными термометрами. Я бы также посмотрел на эти тепловизионные камеры Flir, по крайней мере, записи. Получите некоторое представление о том, как это работает., @StarWind0

Не могли бы вы подробнее рассказать о том, как вам не повезло с лазерными термометрами? До сих пор, когда я их использовал, они всегда работали так, как ожидалось. Они требуют некоторой доступной для измерения площади, не могут измерить что-то размером всего в несколько миллиметров, вам нужно по крайней мере несколько квадратных сантиметров, но у такой батареи будет достаточно большая площадь поверхности для измерения., @Gertsen


1

Что ж. Первый. Если вы когда-нибудь подумаете, хм, это может вызвать взрыв. НЕ ДЕЛАЙ ЭТОГО. СЕРЬЕЗНО. Измените конструкцию, чтобы вы могли вставить аккумулятор.

Тем не менее, большинство программ позволят вам установить температуру нагревателя для каждого слоя. У меня есть свой набор через simplify 3d. Я обычно использую эту настройку для hotend'а, так как мне нравится, чтобы первый слой был горячим. У вас будут плохие результаты, если вы будете делать это со столом, так как вы, скорее всего, заставите печать расшириться или сжаться настолько, чтобы выскочить. Вам лучше не использовать стол с подогревом для печати, чем выключать его. Посмотрите также на плоты. Именно так makerbot помогает смягчить их тепловые столы. Вентилятор также поможет..

ОПЯТЬ же, не пробуйте ничего, что могло бы что-то взорвать. Есть много переменных, которых вы не знаете, например, насколько проводящий пластик и сколько будет проходить через хонетд к батарее. Или насколько не соответствуют спецификациям этой батареи.

,

Если вы просто поищете в Google видео взрывающихся литиевых батарей, они не взорвутся, они взорвутся. Проведите эксперимент на открытом воздухе на негорючей поверхности, окруженной негорючими предметами, и имейте под рукой огнетушитель, и с вами все будет в порядке. Есть вероятность повредить ваш принтер. Я не OSHA, и это не совет по технике безопасности., @user253751


-2

Полностью разрядите аккумулятор, тогда нет опасности возгорания в случае разрыва мембраны. Батарейные элементы обычно защищены каптоновой лентой (LiPo) или, возможно, даже металлом (LiIon). Оба выдержат температуру 240°C. Недостатком является то, что клетки повреждаются после глубокого разряда. После этого вам следует выбросить аккумулятор.

Чего я ожидал бы, когда вы это сделаете:

Глубоко разряженная батарея раздуется, потому что растворители выдохнутся. Это также произойдет, если вы достаточно нагреете батарею (>>>60 градусов). Сами газы могут быть снова воспламенены, но захвачены в нашей герметичной оболочке из Каптона :) Воспламенение этих газов будет сравнимо с короткой вспышкой с распылителем.

Температуры недостаточно, чтобы повредить оболочку. Растворители также не будут очень опасны в этом диапазоне температур. В случае механического разрушения мембраны больше ничего не произойдет.

Из растворителей и добавок:

Solvents and Additives

,

Не могли бы вы предоставить какие-либо ссылки, на которые вы могли бы сослаться, чтобы подтвердить свою претензию? Мало того, что, как вы говорите, ЛиПо будет (вероятно, безвозвратно) повреждено, но я также не уверен, что было бы ужасно безопасно нагревать даже полностью разряженную ЛИПО ., @Greenonline

Подзарядка полностью разряженного ЛиПо - тоже довольно плохая идея. У меня были некоторые из них, которые лопнули (не взорвались) после этого., @K Mmmm

Должно быть ясно, зачем вы это пишете?, @dgrat


3

Хотя температура стола может достигать всего 60°, температура экструзии над батареей будет ближе к 200°C. Конечно, будет довольно низкий тепловой поток, но это все равно приведет к старению батареи. Как минимум, некоторая изоляция или упаковка над батареей показались бы разумным шагом. Это может быть печатный материал, и вы можете распечатать его сверху, если действительно хотите запечатать деталь.

Также помните, что по мере старения липо-клеток они выделяют газ (он предназначен для удержания в мешочке) и набухают. Вы должны стараться избегать любого риска прокола, если это произойдет.

,