Ako inovovať svoju 3D tlačiareň Ender-3 a vyriešiť bezpečnostné problémy

Pôvodný Creality Ender-3 zvýšil latku pre rozpočtové 3D tlačiarne napriek tomu, že bol lacnejší ako len desať kotúčov PLA vlákna. Ale rohy boli jasne rezané, aby sa dosiahol tento výkon.

Či už vlastníte pôvodný Ender-3, Ender-3 Pro alebo novší model Ender-3 V2, tieto cenovo dostupné 3D tlačiarne sú plné kompromisov v dizajne, konštrukcii a dokonca aj v niečom tak základnom, ako je bezpečnosť.

Čítajte ďalej a zistite, ktoré kritické inovácie môžete vykonať, aby ste predišli potenciálnym problémom od nízkej spoľahlivosti a kvality tlače až po predchádzanie požiarom v domácnosti a vyhýbanie sa smrtiacim nervovým látkam.

Vylepšenia Ender-3 pre zdravie a bezpečnosť

Aj keď môžete začať tlačiť s radom Ender-3 hneď po vybalení z krabice, nie je to ideálne vzhľadom na zdravotné a bezpečnostné riziká spojené s agresívnymi opatreniami Creality na znižovanie nákladov. Zariadenie schopné roztaviť plast predstavuje potenciálne nebezpečenstvo požiaru. A tento potenciál je ešte väčší, keď sa vyrába lacno.

Nainštalujte Bootlace Ferrules

Riadiaca doska Ender-3 zvláda chúlostivú úlohu presmerovania energie z 350-wattovej napájacej jednotky (PSU) na napájacie komponenty, ako je vyhrievané lôžko a tryska, cez káble, ktoré sa zapájajú do skrutkových svoriek na základnej doske.

Na rozdiel od pevných medených drôtov, ktoré sa nachádzajú v stenách našich domovov, vedenie 3D tlačiarne pozostáva z niekoľkých malých medených prameňov pre flexibilitu. Nebezpečenstvo skratu bludných laniek zo susedných svoriek sťažuje bezpečné vloženie lanka do skrutkových svoriek.

Krimpovanie koncov drôtov pomocou objímok je ideálny spôsob, ako tento problém vyriešiť.

Creality namiesto toho pocínuje konce týchto drôtov spájkou. Aj keď to môže znieť ako lacná oprava, spájka má tendenciu sa postupne deformovať pod upínacím tlakom zo skrutkových svoriek. Drôty sa následne uvoľnia, čím sa zvýši odpor vodiča a prípadne sa vytvorí dostatok tepla na zapálenie horľavých materiálov v okolí.

Odrezanie pocínovaných koncov drôtov a nalisovanie koncoviek šnúrok na ne je absolútne nevyhnutné pre dlhodobú prevádzkovú bezpečnosť vášho Ender-3:

Originálne konektory XT60

O modeloch Ender-3 a Pro je známe, že sa spontánne vznietia kvôli falošným konektorom XT60, ktoré fungujú ako rýchlorozpojky medzi PSU a vyhrievaným lôžkom. Nebezpečenstvo požiaru sa pripisuje slabému elektrickému kontaktu a pochybnej požiarnej odolnosti plastového krytu konektora.

Zatiaľ čo originálne konektory XT60 sú relatívne lacné, postup výmeny stále vyžaduje základné spájkovacie zručnosti.

Súvisiace: Chyby pri 3D tlači, ktorým by ste sa mali vyhnúť, aby ste získali lepšie výtlačky

Odstráňte zásobnú PTFE trubicu

3D tlačiareň ukladá vrstvy plastu pretláčaním vlákna cez vyhrievanú trysku. Obmedzenie tepla len na dýzu je ťažké a časť z neho vždy migruje do heatbreaku, čo je kovová rúrka nesúca studené vlákno do ohrievanej dýzy.

V skutočnosti je predčasné roztavenie vlákna v tepelnej prestávke jednou z najčastejších príčin upchatia a zaseknutia.

Všetky dizajny hot-end obsahujú aktívne chladený chladič na zmiernenie tohto problému, ale to samo o sebe nestačí na zabránenie zaseknutiu vlákna.

Riešenie Creality zahŕňa izoláciu vlákna tepelne odolnou PTFE vložkou, ktorá prechádza cez blok ohrievača a naráža priamo na trysku. Bohužiaľ to tiež vystavuje PTFE hadičky teplotám presahujúcim 500 ° F (vyžaduje sa na tlač materiálov, ako je ABS).

To je zlý nápad, pretože PTFE vypúšťa toxické chemikálie, ktoré sú smrteľné pre domáce zvieratá pri teplotách až 395 °F. Vlastné štúdie spoločnosti DuPont odhaľujú, že materiál uvoľňuje toxické častice škodlivé pre ľudí pri teplote 464 °F. Zahrejte ho ďalej a vy ste vystavení nízkym dávkam chemických bojových látok, ako je PFIB a nervový plyn fosgén z obdobia 2. svetovej vojny.

To všetko platí pre PTFE trubice, ktoré sú vyrábané podľa špecifikácie – lacnejšie PTFE trubice sa ľahko degradujú pri ešte nižších teplotách.

Drahé 3D tlačiarne riešia tento problém pomocou „celokovových“ hot-end zostáv, ktoré fyzicky oddeľujú PTFE trubicu od bloku ohrievača a trysky.

Tepelné tečenie sa ďalej zmierňuje tým, že sa tepelný mostík stáva tenším, čím sa znižuje jeho tepelná hmotnosť, aby sa zastavilo vedenie tepla. To tiež vyžaduje použitie drahých materiálov s nízkou tepelnou vodivosťou, ako je nehrdzavejúca oceľ a titán.

V ideálnom prípade by ste sa mali držať tlače PLA, ak si nemôžete dovoliť celokovový hot-end upgrade . Stále však môžete bezpečne vytlačiť PETG výmenou lacnej PTFE hadičky za hadičku značky Capricorn.

Ide o pohodlnú zásuvnú výmenu, doplnenú o aditíva, ktoré zabraňujú predčasnému tepelnému znehodnoteniu. PTFE trubica Capricorn tiež zlepšuje kvalitu sťahovania vďaka užším toleranciám a zníženému treniu.

Súvisiace články: Ako 3D tlač pre začiatočníkov a začiatočníkov

Inovácie Ender-3 pre kvalitu a spoľahlivosť tlače

Teraz, keď sme si istí, že vás Ender-3 nezabije, kým spíte, prejdime k vylepšeniam zlepšujúcim kvalitu tlače a celkovú spoľahlivosť. Hoci konštrukčné a technické zlyhania zostavy Ender-3 pochádzajú z agresívnych opatrení na znižovanie nákladov spoločnosti Creality, väčšina z týchto opráv je našťastie vytlačiteľná 3D alebo pomerne lacná.

Držiaky krokového motora v osi Z vytlačené 3D tlačou

Veľký počet tlačiarní Ender-3 trpí nesprávne zarovnanými držiakmi krokového motora na osi Z. To vedie k problémom od nápadných artefaktov v oblasti Z-bandingu v 3D výtlačkoch až po katastrofálne viazanie krokového motora osi Z.

Riešenie je pomerne jednoduché a zahŕňa 3D tlač vhodného nastaviteľného držiaka krokového motora pre vašu verziu Ender-3. Nastaviteľné druhy sú obzvlášť užitočné pri riešení existujúcich problémov s nesúososťou rámu.

PTFE spojka

PTFE trubica nielenže prenáša vlákno do vyhrievanej trysky, ale tiež zaisťuje, že sa na ceste tam predčasne neroztopí. Preto sú tieto spojky dôležité, pretože pevne držia PTFE trubicu na mieste a zabraňujú jej vytlačeniu počas sťahovacích pohybov.

Zásobné spojky Ender-3 na tom nie sú veľmi dobre a majú tendenciu časom strácať priľnavosť, čo vedie k vytlačeniu PTFE trubice z hot-endu. Vlákno sa roztopí skôr, ako sa dostane k tryske bez tepelne odolnej PTFE vložky – a tak dochádza k nepríjemným upchávaniu a zaseknutiu.

Kvalitná PTFE spojka stojí len pár dolárov, ale šetrí čas, námahu a peniaze spojené so zasekávaním vlákna.

Prevodový extrudér s dvojitým pohonom

3D tlačiareň potrebuje dve primárne komponenty: vyhrievanú dýzu na roztavenie vlákna a extrudér na presné presúvanie roztaveného vlákna von (a niekedy späť do) dýzy. Zostava extrudéra suroviny pohybuje vláknom jeho zovretím medzi ložisko a ozubené koleso s priamym rezom.

Ten nanešťastie rozdrví vlákno, pričom poškodenie sa zhoršuje častým sťahovaním. Ešte horšie je, že tento dizajn extrudéra neposkytuje dostatočné uchopenie extrúzie, pretože iba ozubené koleso môže aktívne tlačiť vlákno. Následné preklzávanie extrudéra má za následok zlú kvalitu tlače.

Dual zameraná extrudér je relatívne lacné riešenie využívajúce dvojicu do seba zapadajúcich ozubených kolies tlačiť vlákna z oboch strán. Tieto pastorkové ozubené kolesá nie sú rovné ako ich náprotivky, ale namiesto toho sú zahnuté tak, aby pevne uchopili vlákno bez toho, aby ho rozdrvili.

Odvalovacie frézovanie je proces obrábania, ktorý reže zuby do ozubených kolies v jedinečnom polkruhovom profile, ktorý zodpovedá prirodzenému valcovitému tvaru vlákna. To zaisťuje presné vytláčanie vlákna, ktoré poskytuje konzistentné a presné 3D výtlačky.

Posteľové pružiny a flexibilná magnetická stavebná doska

Tramovanie (alebo vyrovnanie) stavebného povrchu je absolútne rozhodujúce pre úspech vašich 3D výtlačkov. Ide o proces náročný na prácu, ktorý sa dá ľahko vrátiť odklepaním 3D výtlačkov tvrdohlavo prilepených na stavebnú dosku.

Existujú dva hlavné spôsoby riešenia tohto problému. Prvý z nich zahŕňa modernizáciu pružín na sklade s tuhšími popredajnými pružinami , ktoré lepšie zachovávajú zarovnanie vďaka vyššie uvedenému zneužívaniu.

Drahšie riešenie zahŕňa modernizáciu povrchu skladu na flexibilný magnetický . Hotový 3D výtlačok nalepený na odnímateľnom plechu z pružinovej ocele sa potom dá pohodlne oddeliť od magnetického plechu nalepeného na posteli.

Oddelenie výtlačkov je jednoduchá záležitosť ohýbania flexibilnej platne, ktorú je možné následne priložiť späť na lôžko bez ovplyvnenia zarovnania.

Hriadeľové spojky

Tryska Ender-3 sa pohybuje pozdĺž osi Z vďaka 8 mm vodiacej skrutke, ktorá presne riadi pohyb nahor a nadol X-portálu, v ktorom je umiestnená tryska. Vodiaca skrutka je poháňaná krokovým motorom osi Z, pričom tieto dva spoje mechanicky spája tuhá hriadeľová spojka.

Pevná povaha spojky sa rýchlo stáva problémom aj pri najmenšom vychýlení.

Je takmer nemožné nájsť dokonale rovnú vodiacu skrutku bez kolísania – problém, ktorý ešte zhoršuje nepresné uchytenie krokového motora na osi Z. Toto nesprávne zarovnanie sa prejavuje vo forme artefaktov v tvare Z, ktoré trápia prakticky každý Ender-3 vo voľnej prírode.

Ako elegantné riešenie tohto problému slúžia spider hriadeľové spojky .

Na rozdiel od svojich pevných náprotivkov sa pavúkové spojky skladajú z troch častí: hornej polovice a spodnej polovice náboja, ktoré sú v strede vložené do pavúka. Ten je vyrobený z poloflexibilného elastoméru navrhnutého tak, aby absorboval menšie kolísanie vodiacej skrutky a zabránil miernym odchýlkam ovplyvňovať kvalitu tlače.

Najväčšou výhodou spider spojky je však jej sklon odpojiť vodiacu skrutku od krokového motora v prípade havárie trysky. Takéto nehody nie sú nezvyčajné a spider spojky fungujú ako poistka proti poruche, ktorá chráni trysku, lôžko a ďalšie komponenty horúceho konca pred poškodením.

Tieto spojky je možné zacvaknúť späť bez straty funkčnosti po nehodách.

Nezabudnite na tempo svojich aktualizácií

Všetky tieto aktualizácie by mali vyriešiť hlavné problémy s bezpečnosťou, kvalitou a spoľahlivosťou, ktoré ovplyvňujú zostavu Ender-3. Vyhnite sa používaniu viac ako jednej aktualizácie naraz, inak bude riešenie problémov nočnou morou, keď sa niečo pokazí.

Zámerne sme vynechali drahé a komplikované úpravy, ako je systém automatického vyrovnávania lôžka BLTouch a upgrade dvojitej osi Z. Uchyľovanie sa k týmto rýchlym opravám hneď na začiatku je škodlivé pre získanie základnej zručnosti manuálneho vytáčania vo vašej tlačiarni.

Môžete dokonca nahradiť riadiacu dosku skladu vylepšeniami pre trh s náhradnými dielmi s množstvom funkcií, keď sa budete ponoriť ďalej do králičej diery v 3D tlači. Je však celkom jednoduché minúť viac na inovácie, než koľko ste zaplatili za samotnú tlačiareň. V tomto bode – ako to predpokladá tento prastarý myšlienkový experiment – je to ešte Ender-3?