Утепление нагревательной платформы. Большой тест.

        Поскольку Вы решили почитать данную статью мы можем предположить, что нагревательная платформа вашего 3д-принтера прогревается недостаточно быстро или Вам вообще не удается ее прогреть до необходимой температуры.

        Начнем с того, что способов ускорить прогрев нагревательной платформы есть очень много: можно заменить мосфеты на более мощные, сделать нагрев через реле или вообще сделать собственную нагривальную платформу с питанием от 220В. Также можно заменить блок питания с 12В на 24В (если позволяет аппаратная часть) и тем самым немного ускорить прогрев.

        Во всех этих и других способов есть один серьезный недостаток - они затратные по времени или ресурсах (деньгах). Поэтому мы будем рассматривать самый простой вариант, а именно утепление нагревательной платформы. В нашем сегодняшнем тесте будут принимать участие такие утеплители: стекловолокно толщиною 3мм, обычный сотовый гофрокартон толщиной 5мм и универсальный утеплитель толщиной 6мм, который можно приобрести в нашем интернет-магазине.

        Недоверчивые читатели справедливо заметят: вы продаете этот утеплитель и именно поэтому будете его рекламировать, параллельно говоря что все остальные не достойны внимания. Это было бы правдой, если бы не одно но ... Мы занимаемся продажей 3-дпринтерив и 3д-печати, поэтому нам было важно найти хороший утеплитель, который бы мы сами использовали и добавляли к нашим 3д-принтеров. Мы провели десятки часов просматривая различные варианты утеплителей (проверяя их токсичность, цену и доступность). Большинство из них не попали в этот обзор, поскольку они либо не эффективны, либо очень дорогие, либо токсичные.

        Если вам не интересно читать о том, как проводился тест и что означают все характеристики, то переходите сразу к финальной таблице.

        Ну что же, давайте ознакомимся с нашими утеплителями.

Стекловолокно

        Стекловолокно довольно популярный материал, который применяется во многих сферах. Для утепления нагревательных платформ 3д-принтеров используют стекловолокно толщиной 3мм и более. В нашем тесте мы использовали стекловолокно толщиной именно 3мм.

        Плюсы:

1. Недорого стоит.

2. Довольно распространенный материал.

        Минусы:

1. Очень хрупкое. После нескольких использований (снять, установить) от него отваливаются целые куски.

2. Его очень трудно закрепить, поскольку оно проваливается (т.е. на краях можно зажать биндерами или фиксаторами, но посередине оно все равно провиснет). Клеить его не получится, поскольку доступные в широком употреблении скотчи не выдерживают температур свыше 110 ℃.

        В общем, стекловолокно довольно таки специфический материал который трудно крепится и легко дерется. Ну а как у него с теплоизоляционными возможностями - увидите в итоговой таблице.

Сотовый гофрокартон

        Об этом материале знают все. "Достать" его очень просто. Нужно просто разобрать обычную гофрокартонную коробку и вырезать необходимый размер.

        Плюсы:

1. Очень дешевый. Точнее сказать бесплатный.

2. Очень просто найти.

        Минусы:

1. Легковоспламиняющийся

2. Если в коробке, из которой вы сделали утеплитель хранились масла или другие химические вещества, то при нагревании он будет издавать неприятный запах.

3. Трудно крепить. Здесь ситуация схожая со стекловолокном, только гофрокартон не проседает по центру. А так, то его можно закрепить только биндерами или зажимами (не для каждого награльного стола доступна такая возможность).

Универсальный утеплитель с клейкой основой

        Давайте рассмотрим универсальный утеплитель, который вы можете приобрести вот по этой ссылке. У нас в магазине есть стандартные размеры утеплителей, однако мы можем вырезать для Вас утеплитель любого необходимого Вам размера (для этого обратитесь к менеджеру магазина).

Плюсы:

1. Недорогой - хотя здесь с гофрокартоном трудно спорить :)

2. Легко крепится. Утеплитель имеет специальную клейкую основу с одной стороны, благодаря чему его можно легко закрепить снизу нагревательной платформы. Именно поэтому он вообще не провисает.

3. Крепко фиксируется. Голыми руками его не получится снять, поскольку клей достаточно прочно держится. Для того, чтобы снять данный утеплитель необходимо снять верхний слой, затем поверх того что осталось налейте спирт, возьмите тряпочку и стирайте. На фото ниже показно весь процесс очистки.

  

4. Рабочая температура данного утеплителя до 150 градусов Цельсия. Этого более чем достаточно для большинства домашних 3д-принтеров. При этой температуре нет абсолютно никакого запаха.

        Кроме отсутствия запахов и рабочей температуры нас также интересовало есть ли материал легковоспламеняющимся. Для этого мы провели дополнительные тесты, чтобы определить как он реагирует на высокие температуры. Для начала прогрели сопло до 260 градусов и воткнули в него утеплитель. В результате образовалась небольшая ямка от сопла, появился неприятный запах и все. Утеплитель прошел стресс-тест на пожаробезопасность.

 

        Но нам этого было мало и мы и "подогрели" его термофеном (на максимальной температуре в 600 градусов). Опять же запах был неприятный, но он не загорелся. То есть даже при сверхвысокой температуре с пожарной безопасностью все супер.

 

        Внимание!!! Не нагревайте утеплитель к сверхвысоких температурам (более 200 градусов) в домашних условиях. Помните, что его рабочая температура до 150 градусов. Мы его перегревали только для того, чтобы понять является ли он в критический ситуациях пожаробезопасным.

 

    Ну что же. С материалами ознакомились. Теперь переходим непосредственно к тестам.

        Для начала давайте разберемся с тем, как мы проводим данный тест. Суть его очень проста: мы замерям за какое время нагревательная платформа, утепленная каждым из этих утеплителей достигнет определенной температуры. Для того, чтобы эксперимент был максимально качественным все замеры мы провели на одном и том же 3д-принтере. Это нивелирует влияние оборудования на показатели эксперимента (это очень важно, потому что термисторы могут по-разному мерить температуру - разница может будто даже в несколько градусов, а это для нашего теста важно). То есть мы поставили все утеплители в одинаковые условия и проверили их.Для каждого материала мы провели 3 теста, после чего вывели среднее значение для каждого утеплителя и занесли его в таблицу. Также туда вписали максимальные температуры до которых удалось прогреть нагревательную платформу с каждым утеплителем (или без него). Для сравнения мы также добавили показатели без всякого утепления.

        Напомним, что мы прогревали нагревательную платформу и 4мм стекло, расположенное на ней.

        Ну что же, давайте ознакомимся с тем, ради чего вы читали весь предыдущий материал.

Стартовая температура для всех экспериментов: 20℃.

Максимальная температура, это самая высокая темература которой удалось прогреть нагревательную платформу (после этого выбрасывало ошибку "Printer halted»).

Температура ℃	время, без утеплителя	Стекловолокно	Гофрокартон	Универсальный утеплитель
50℃	1хв 47с	1хв, 42с	1хв, 50с	1хв, 42с
70℃	4хв 31с	4хв 1с	4хв 2с	3хв 45с
90℃	9хв 41с	7хв 5с	7хв, 1с	6хв, 35с
110℃	-	12хв 20с	12хв 2с	10хв, 30с
120℃	-	17хв 10с	16хв 55с	13хв, 40с
130℃	-	-	-	19хв, 45с
MAX ℃	105℃	121℃	122℃	135℃

      Ну что же, а теперь выводы, которые мы можем сделать из данных тестов:

1. До 50℃ вообще безразлично есть утеплитель, который он и тд - время нагрева примерно одинаковый.

2. При прогреве до 70℃ разница между утеплителями начинает увеличиваться, но не критично.

3. До 110℃ без утепления фактически невозможно прогреть. Максимальная температура, до которйо нам удалось ее прогреть - 105 ℃.

4. С увеличением температуры универсальный утеплитель становится явным фаворитом и отрывается от всех остальных.

5. При 120 ℃ разница между гофрокартоном и универсальным утеплителем возрастает до более 3 мин.

6. Универсальный утеплитель единственный смог позволить нагреться платформе до 135℃, что является очень хорошим результатом.

 

        Кроме этого не стоит забывать о другом стороне медали: остывании нагревательной платформы (или как лучше сказать -возможности удерживать температуру). После окончания печати вы можете заменить стекло и снова быстро начать печатать (тратя минимальное время на прогрев платформы, если она хорошо держит температуру. В таблице ниже показано время остывания нагревательной платформы от 110℃ до 70℃.

	время, без утеплителя	Стекловолокно	Гофрокартон	Универсальный утеплитель
Охлаждение от 110℃ до 70℃	2хв, 20с	3хв, 5с	3хв, 18с	5хв, 1с

         Какой из этих утеплителей использовать - решать Вам ;)