Làm thế nào để giảm đáng kể hóa đơn năng lượng in 3D của bạn
Công suất trung bình mà máy in 3D tiêu thụ thay đổi từ 120 đến 300 watt mỗi giờ, chủ yếu phụ thuộc vào kích thước của giường sưởi. Các thành phần còn lại, chẳng hạn như bo mạch chủ, màn hình, động cơ bước và quạt, thường tiêu thụ ít hơn 50 watt mỗi giờ. Thật không may, hiệu suất năng lượng vốn có của các thành phần này không có phạm vi cải thiện.
Tuy nhiên, việc sửa đổi giường sưởi cho hiệu quả có khả năng giảm đáng kể điện năng tiêu thụ. Đây là cách bạn có thể giảm lượng khí thải carbon của máy in 3D của mình bằng một sửa đổi giường đơn giản, rẻ tiền.
Mục Lục
Tại sao Máy in 3D của Bạn lại Hiệu quả Sử dụng Năng lượng Khủng khiếp?
Trong khi in 3D chắc chắn là phức tạp ở cấp độ thương mại, máy in 3D tiêu dùng có thiết kế tương đối đơn giản hơn được kết hợp với các thành phần sẵn có. Hầu hết các thành phần này liên quan đến thiết bị điện tử và động cơ bước vốn đã được tối ưu hóa để tiêu thụ điện năng thấp. Không có gì sai trong bộ phận đó.
Thật không may, giường máy in 3D hoàn toàn là một vấn đề khác. Để tiết kiệm chi phí và giảm độ phức tạp trong sản xuất, gần như tất cả các máy in 3D tiêu dùng đều thiếu lớp cách nhiệt. Đó là một ý tưởng tồi vì một chiếc giường không cách nhiệt sẽ tỏa nhiệt từ các bề mặt phía trên cũng như phía dưới. Nói cách khác, gần một nửa nhiệt lượng tỏa ra bị lãng phí từ đáy của giường được nung nóng.
Lượng nhiệt hao phí càng lớn thì máy sưởi phải hoạt động ở mức công suất lớn nhất trong thời gian dài để duy trì nhiệt độ đặt trước của giường. Giường sưởi của một máy in 3D điển hình, chẳng hạn như Creality Ender-3, tiêu thụ hơn 250 watt điện ở độ nghiêng hoàn toàn, vì vậy, lý tưởng nhất là bạn nên cách nhiệt giường để ngăn máy sưởi hoạt động thường xuyên. Đây là cách để thực hiện điều đó một cách thích hợp.
Cách nhiệt cách nhiệt giường máy in 3D liên quan đến việc tháo rời một phần máy in để trích xuất giường. Đó không phải là một mối quan tâm quá lớn bởi vì gần như tất cả các máy in 3D tiêu dùng đều xuất xưởng trong các bộ phụ kiện nhái với đầy đủ các hướng dẫn sử dụng và các công cụ cần thiết để kết hợp mọi thứ lại với nhau. Các công cụ tương tự có thể được sử dụng lại cho mục đích này.
Có được sự lựa chọn vật liệu cách nhiệt đúng là mối quan tâm hàng đầu của chúng tôi. Giường sưởi trong hầu hết các máy in 3D tiêu dùng có nhiệt độ tốt lên đến 250 ° F. Nhiệt độ này thấp hơn rất nhiều so với nhiệt độ bắt lửa của hầu hết các vật liệu, điều này làm cho hầu hết các vật liệu cách nhiệt phổ biến đủ an toàn cho mục đích của chúng ta.
Tuy nhiên, nhiệt độ cao như vậy vẫn gây ra các vấn đề cong vênh, nóng chảy và thoát khí. Các loại nhựa như acrylic và vật liệu cách nhiệt bằng bọt sẽ bắt đầu biến dạng ở nhiệt độ môi trường được khuyến nghị cho quá trình in ABS. Trên thực tế, một số vật liệu xốp thậm chí có thể thải ra khí độc hại. Hãy xem hướng dẫn an toàn thực phẩm in 3D của chúng tôi để tìm hiểu thêm.
Do đó, các vật liệu tốt nhất là nút chai (nút cao su cũng hoạt động) và silicone. Tấm bìa cứng có giá thành rẻ và dễ mua, đồng thời có khả năng chịu được nhiệt độ cao hơn mức mà hầu hết các loại giường máy in 3D tiêu dùng có thể đạt tới.
Tấm silicone là sự lựa chọn tốt nhất chỉ đơn giản là do ngưỡng nhiệt cao hơn đáng kể của chúng. Chọn tùy chọn phù hợp với ngân sách của bạn. Tuy nhiên, những gì không phải là tùy chọn, là những công cụ sau:
- Thước đo
- Bề mặt cắt phù hợp
- Dao tiện ích, hoặc bất kỳ loại lưỡi dao nào khác
- Keo silicone RTV nhiệt độ cao
- Dụng cụ đục lỗ hoặc đục lỗ
- cây búa
- Găng tay cao su latex hoặc nitrile (không bột)
Bước 1: Xóa nền tảng xây dựng
Các bước chính xác khác nhau tùy theo kiểu dáng và kiểu máy in 3D của bạn, nhưng quy trình này gần giống với Ender-3 hoặc các biến thể khác của thiết kế “bed-flinger” Prusa i3. Bước đầu tiên luôn liên quan đến việc loại bỏ nền tảng xây dựng còn được gọi là giường máy in.
Sổ tay hướng dẫn lắp ráp máy in 3D của bạn sẽ có hướng dẫn chi tiết, nhưng nó thường bao gồm các bước sau:
- Tắt nguồn máy in.
- Rút phích cắm ra khỏi ổ cắm trên tường.
- Tháo dây sưởi giường và dây nhiệt điện trở giường.
- Vặn các núm điều chỉnh giường.
- Và cuối cùng là nâng giường ra khỏi khung máy in 3D.
Giữ giường sang một bên ngay bây giờ và chuyển sang bước tiếp theo.
Bước 2: Cắt vật liệu cách điện theo kích thước
Đặt tấm cách nhiệt của bạn xuống bề mặt cắt và đặt giường lên trên. Sử dụng máy cắt hộp hoặc dao X-Acto để cắt tấm theo kích thước chính xác của giường. Lưỡi dao xỉn màu sẽ khiến công việc trở nên chậm chạp và tẻ nhạt, vì vậy hãy đảm bảo sử dụng một lưỡi dao mới, sắc bén.
Một lớp cách nhiệt dày hơn sẽ giữ nhiệt tốt hơn, nhưng các vật liệu mật độ cao như silicone sẽ tăng thêm trọng lượng đáng kể. Không nên phủ lớp cách nhiệt quá dày đối với các máy in như Prusa i3 và Creality Ender-3 sử dụng giường di chuyển.
Điều hoàn toàn quan trọng là độ dày của tấm cách nhiệt không được vượt quá chiều dài của lò xo giường khi chúng bị nén. Ví dụ: nếu lò xo giường dài 20mm của bạn bị nén xuống 10mm khi điều chỉnh, tốt hơn hết bạn nên giới hạn độ dày lớp cách nhiệt ở mức 6mm hoặc ít hơn.
Bước 3: Cắt lỗ cho vít giường
Đặt giường trên tấm cách nhiệt và đánh dấu các lỗ dành cho vít giường. Bạn có thể dùng dụng cụ đục lỗ để khoét một lỗ tròn có đường kính thích hợp hoặc dùng đục và búa để khoét những hình vuông sạch sẽ.
Nói về kích thước lỗ thích hợp, chúng phải đủ lớn để chứa các lò xo giường mà không chạm hoặc vướng vào chúng.
Bạn cũng có thể sử dụng dao cắt hộp hoặc dao X-Acto để cắt, nếu bạn không có quyền truy cập vào các công cụ nói trên. Tuy nhiên, các vết cắt sẽ không được sạch và chính xác.
Bước 4: Giường của bạn có mặt dưới phẳng không?
Giường sưởi trên hầu như tất cả các máy in 3D đều sử dụng máy sưởi PCB. Những chiếc giường như vậy có xu hướng có mặt dưới phẳng. Nếu đó là trường hợp của máy in 3D của bạn, bạn có thể bỏ qua bước này.
Tuy nhiên, những người đã chế tạo máy in 3D tự làm của riêng mình, chẳng hạn như Voron (tìm hiểu thêm trong hướng dẫn dành cho người mới bắt đầu Voron của chúng tôi) hoặc Rat Rig, phải đối mặt với bề mặt đáy không bằng phẳng trên giường tự làm của họ, do các thành phần bổ sung như cầu chì nhiệt, nhiệt điện trở giường và hệ thống cáp.
Sử dụng nhiều tấm cách nhiệt mỏng hơn với các vết cắt để chứa các thành phần nhô ra này là một mẹo nhỏ, tiếp theo là lớp cách nhiệt cuối cùng để che lấp mọi khoảng trống.
Bước 5: Chuẩn bị bề mặt giường
Trước khi chúng ta có thể dán tấm cách nhiệt vào mặt dưới của giường, bề mặt giao phối phải được làm sạch kỹ lưỡng về dầu và tạp chất để có độ bám dính đáng tin cậy. Nước cất / nước lọc ấm và một giọt xà phòng rửa bát có tác dụng làm sạch giường, nhưng cồn isopropyl là lựa chọn tốt hơn.
Chúng tôi khuyên bạn nên đeo găng tay cao su không bột hoặc cao su nitrile, vì ngón tay trần và lòng bàn tay của bạn có thể để lại dầu và cặn bẩn trên bề mặt đã làm sạch. Nếu bạn dùng nước để lau giường, hãy nhớ đợi ít nhất 15 đến 20 phút để nước khô trước khi chuyển sang bước tiếp theo.
Vật liệu cách điện cũng phải được làm sạch. Tránh nước nếu bạn đã chọn vật liệu xốp, chẳng hạn như nút chai hoặc xốp, có thể hấp thụ hoặc giữ nước. Chúng được làm sạch tốt nhất bằng cách sử dụng bàn chải để loại bỏ bụi và chất gây ô nhiễm. Tuy nhiên, các vật liệu chịu nước như silicone có thể được làm sạch bằng khăn giấy thấm nước cất / lọc.
Sau khi bề mặt giường sạch sẽ, bạn có thể tùy ý dán băng dính để ngăn chất kết dính silicone di chuyển vào bên trong chu vi.
Bước 6: Gắn kết tất cả lại với nhau
Bôi một lớp keo silicon RTV nhiệt độ cao mỏng nhưng nhất quán vào mặt dưới của giường. Bạn có thể chọn bôi chất kết dính ở mọi nơi hoặc chỉ ở chu vi. Loại thứ hai là hoàn toàn tốt vì ngay cả khi một khe hở không khí được hình thành ở trung tâm, điều đó sẽ chỉ cải thiện khả năng cách nhiệt.
Cẩn thận căn chỉnh tấm cách nhiệt và dán lên giường. Keo silicon bắt đầu đóng rắn ngay sau khi tiếp xúc với không khí, nhưng hầu hết các công thức cho phép điều chỉnh trong 10-15 phút. Nếu bạn đang sử dụng nhiều tấm cách nhiệt, hãy lặp lại quy trình cho tất cả các tấm.
Đặt một số trọng lượng lên giường, đồng thời đặt nó trên một bề mặt phẳng, nơi nó có thể nằm mà không bị xáo trộn. Hầu hết các chất kết dính silicone mất từ 24 đến 48 giờ để đóng rắn. Tuy nhiên, để đạt được độ kết dính đầy đủ có thể mất đến một tuần tùy thuộc vào công thức kết dính. Vui lòng tham khảo hướng dẫn của nhà sản xuất để biết rõ. Tốt nhất, hãy tránh dỡ bỏ quả nặng hoặc làm xáo trộn giường trong ít nhất hai ngày.
Bước 7: Cài đặt lại giường
Với giường của bạn được cách nhiệt đầy đủ, bây giờ bạn có thể lắp ráp lại các vít và lò xo của giường, và lắp lại giường vào máy in. Assembly là bước ngược lại của quá trình tháo gỡ mà bạn đã làm trước đó.
Tiết kiệm điện năng
Giường máy in 3D được cách nhiệt tốt không chỉ nóng lên nhanh hơn mà còn giảm đáng kể điện năng tiêu thụ. Điều này càng rõ ràng hơn trên các bản in dài hơn, nơi mà sự mất nhiệt có xu hướng tăng lên ở mức độ lớn hơn theo thời gian.
Khả năng tiết kiệm điện thậm chí còn rõ rệt hơn trên các máy in 3D hiện đại sử dụng kỹ thuật PWM (điều chế độ rộng xung) để kiểm soát công suất của máy sưởi giường.
Đọc tiếp
Thông tin về các Tác giả
