Nozioni di base sulla stampa 3D: protezione termica contro linstabilità

La protezione termica contro le fughe è esattamente quello che sembra. È un sistema di protezione contro una situazione in cui la stampante si surriscalda in modo incontrollabile. Per comprendere questo rischio, è utile capire come una stampante 3D dovrebbe gestire la sua temperatura. Ti consigliamo vivamente di verificare se la protezione termica contro l'instabilità è abilitata e funziona sulla tua stampante.

Quando una stampante 3D viene riscaldata per l'uso, la scheda di controllo invia un'istruzione all'elemento riscaldante per il riscaldamento. L'elemento riscaldante viene nuovamente disattivato quando un termistore registra la cartuccia riscaldante per raggiungere la temperatura desiderata. Sfortunatamente, se c'è un problema con il termistore, questo processo non funziona.

A meno che non sia presente un sistema di protezione a prova di guasto, l'elemento riscaldante continuerà a riscaldarsi senza controllo. Alla fine, qualcosa si scioglierà e generalmente prenderà fuoco o altrimenti causerà un incendio. Questo è ciò che impedisce il sistema di protezione contro le fughe termiche.

Protezione intelligente

La stampante sa approssimativamente quanto tempo dovrebbe impiegare l'elemento riscaldante per raggiungere la temperatura desiderata. Se il termistore non registra il blocco riscaldante come raggiunge questa temperatura nei tempi previsti. Quindi il sistema di protezione contro la fuga termica si attiverà. Viene lasciato un po' di spazio in più per i riscaldatori più deboli.

Quando viene attivata, la protezione contro l'instabilità termica interrompe l'alimentazione all'elemento riscaldante e interrompe la stampa. Viene inoltre visualizzato un messaggio su schermo, se presente, per spiegare il motivo dell'arresto. Per continuare dopo uno spegnimento della protezione termica, sarà necessario riavviare e ripristinare la stampante.

Uno schermo della stampante che mostra un messaggio di protezione contro l'instabilità termica. Fonte immagine: www.phaser3d.com

Nota : un termistore è un resistore la cui resistenza varia in base alla sua temperatura. La misurazione della resistenza consente di calcolare la temperatura. Questo processo sarà gestito automaticamente dalla scheda madre.

Quali sono le cause della fuga termica?

La causa dell'instabilità termica è quasi sempre un problema con l'hardware della stampante. Il termistore stesso potrebbe essere difettoso o non funzionante o qualsiasi contatto con il blocco riscaldante. Anche connettori o fili difettosi o parzialmente rotti possono essere la causa. Infine, anche la cartuccia del riscaldatore stessa potrebbe essere nel posto sbagliato o essere caduta.

Se si verifica una di queste cose, l'elemento riscaldante continuerà a essere alimentato fino a quando non cambierà qualcosa. Idealmente, il sistema di protezione contro le fughe termiche entra in funzione. In caso contrario, l'elemento riscaldante continuerà a riscaldarsi fino a quando non si rompe. Mentre il filo di nichelcromo nell'elemento riscaldante si scioglie a circa 1.400 °C, l'alluminio del blocco riscaldante si scioglie molto prima a circa 660 °C. Quindi hai dell'alluminio incredibilmente caldo che cade su quella che è probabilmente almeno una stampa parziale che brucerà. Naturalmente, alcune plastiche vicine potrebbero sciogliersi o incendiarsi anche prima.

Cosa dovresti fare?

È un'ottima idea pianificare cosa fare in caso di incendio prima che il rischio diventi un problema. Dovresti investire in un'adeguata attrezzatura di sicurezza antincendio. Verificare che la protezione contro la fuga termica sia attiva. Come minimo, quando si ha a che fare con i rischi di incendio come una stampante 3D, è necessario assicurarsi di disporre di adeguate preparazioni antincendio.

Dovresti assicurarti che la tua stampante sia posizionata in modo che non blocchi alcuna uscita, che hai installato un rilevatore di fumo direttamente sopra di essa. Inoltre, assicurati di aver installato un estintore a CO2 a portata di mano della porta della stanza.

Il risultato di una stampante che non utilizza un sistema di protezione termica contro l'instabilità. Fonte immagine: thissmarthouse.net tramite Hackaday.

Per abilitare la protezione termica per la tua stampante, dovrai accedere ai file di configurazione della stampante. Sebbene la posizione esatta varierà tra i provider e le versioni del firmware, è necessario cercare la sezione di protezione termica contro l'instabilità. Verificare che le impostazioni siano quelle consigliate dal provider del firmware.

Molti produttori di stampanti e fornitori di firmware di terze parti ora abilitano la protezione termica per impostazione predefinita. Alcune versioni, tuttavia, non includono o non includono nemmeno l'opzione. Per la fase di verifica, è utile controllare la lunghezza del timer di protezione. Se non lo controlli, non sai quanto tempo aspettare per l'attivazione del sistema.

Test della protezione termica da fuga

Una volta che sai che è attivo, ci sono due modi relativamente semplici per verificare che la protezione sia funzionante. È possibile scollegare i cavi di alimentazione dell'elemento riscaldante. Quindi istruire la stampante a riscaldarsi finché non si attiva il meccanismo di protezione contro l'instabilità termica. In alternativa, è possibile indicare alla stampante di riscaldarsi normalmente e quindi raffreddare deliberatamente la cartuccia del riscaldatore fino a quando il sistema di protezione non si spegne.

Se si desidera scollegare l'elemento, assicurarsi che la stampante sia fredda e scollegata prima di scollegare o ricollegare qualsiasi cosa. Per il metodo di raffreddamento, avrai bisogno di una discreta quantità di potenza di raffreddamento. Un asciugacapelli con il riscaldamento disattivato o l'aria compressa può funzionare bene. In entrambi i casi, dovrai dare alla stampante il tempo di rendersi conto che qualcosa non va e spegnersi automaticamente. Se ciò accade, la protezione termica funziona come previsto.

Se la stampante non si spegne automaticamente, il firmware della stampante non supporta il sistema di protezione o c'è qualcos'altro che non va. Prova a verificare e installare l'ultima versione del firmware. Anche l'utilizzo di una soluzione firmware di terze parti che offre la funzione è un'opzione. A seconda della tua fiducia nella diagnosi del problema, potresti anche provare a ripararlo da solo. Se il problema persiste, potresti voler sostituire la stampante o ripararla.

Conclusione

La sicurezza è sempre importante, soprattutto quando si lavora con componenti bollenti che possono provocare incendi. Hai qualche consiglio per testare la protezione termica di una stampante 3D? Fatecelo sapere in basso.