Утеплення нагрівальної платформи. Великий тест
Оскільки Ви вирішили почитати дану статтю ми можемо припустити, що нагрівальна платформа вашого 3д-принтера прогрівається недостатньо швидко або ж Вам взагалі не вдається її прогріти до необхідної температури.
Розпочнемо з того, що способів пришвидшити прогрів нагрівальної платформи є дуже багато: можна замінити мосфети на більш потужні, зробити нагрів через реле чи взагалі зробити власну нагрівальную платформу з живленням від 220В. Також можна замінити блок живлення з 12В на 24В (якщо дозволяє апаратна частина) і тим самим трішки пришвидшити прогрів.
У всіх цих та інших способів є один серйозний недолік - вони затратні по часу або ресурсах (грошах). Тому ми будемо розглядати найпростіший варіант, а саме утеплення нагрівальної платформи.
У нашому сьогоднішньому тесті будуть приймати участь такі утеплювачі: скловолокно товшиною 3мм, звичайний сотовий гофрокартон товщиною 5мм та універсальний утеплювач товщиною 6мм, який можна придбати в нашому інтернет-магазині.
Недовірливі читачі слушно зауважать: ви продаєте цей утеплювач і саме тому будете його рекламувати, паралельно кажучи що все інше не достойне уваги. Це було би правдою, якби не одне але... Ми займаємось продажем 3-дпринтерів та 3д-друком, тому нам було важливо знайти хороший утеплювач, який би ми самі використовували і додавали до наших 3д-принтерів. Ми провели десятки годин проглядаючи різні варіанти утеплювачів (перевірячи їх токсичність, ціну і доступність). Більшість з них не потрапили в цей огляд, оскільки вони або не ефективні, або дуже дорогі, або токсичні.
Якщо вам не цікаво читати про те як проводився тест і що означають всі характеристики, то переходьте одразу до фінальної таблиці.
Ну що ж, давайте ознайомимось з нашими утеплювачами.
Скловолокно
Скловолокно доволі популярний матеріал, який застосовується у багатьох сферах. Для утеплення нагрівальних платформ 3д-принтерів використовують скловолокно товщиною 3мм або більше. В нашому тесті ми використали скловолкно товщиною саме 3мм.
Плюси:
1. Недорого коштує.
2. Доволі розповсюджений матеріал.
Мінуси
1. Дуже крихке. Після кількох використань (зняти, встановити) від нього відвалюються цілі куски.
2. Його дуже важко закріпити, оскільки воно провалюється (тобто на краях можна стягнути біндерами або фіксаторами, але посередині воно всеодно провисне). Клеїти його не вийде, оскільки доступні в широкому вжитку скотчі не витримають температур понад 110℃.
В загальному, скловолокно доволі таки специфічний матеріал який важко кріпиться та дуже легко дреться. Ну а як у нього з теплоізоляційними можливостями - побачите в підсумковій таблиці.
Сотовий гофрокартон
Про цей матеріал знають всі. "Дістати" його дуже просто. Потрібно просто розібрати звичайну гофрокартонну коробку і вирізати необхідний розмір.
Плюси:
1. Дуже дешевий. Точніше сказати безкоштовний.
2. Дуже просто знайти.
Мінуси:
1. Легкозаймистий
2. Якщо в коробці, з якої ви зробили утеплювач зберігались масла або інші хімічні речовини, то при нагріванні він буде виділяти неприємний запах.
3. Важко кріпити. Тут ситуація схожа зі скловолкном, тільки гофрокартон не просідає по центру. А так, то його можливо закріпити тільки біндерами або зажимами (не для кожного награльного стола є доступною така можливість).
Універсальний утеплювач з клейкою основою
Давайте розглянемо універсальний утеплювач, який ви можете придбати ось за цим посиланням. В нас в магазині є стандартні розміри утеплювачів, проте ми можемо вирізати для Вас утеплювач будь-якого необхідного Вам розміру (для цього зверніться до менеджера магазину).
Плюси:
1. Недорогий - хоча тут з гофрокартоном важко сперечатися :)
2. Легко кріпиться. Утеплювач має спеціальну клейку основу з одного боку, завдяки чому його можна легко закріпити знизу нагрівальної платформи. Саме тому він взагалі не провисає.
3. Міцно фіксується. Голими руками його не вийде зняти, оскільки клей доволі міцно тримається. Для того, щоб зняти даний утеплювач необхідно зняти верхній шар, потім поверх того що залишилось налийте спирту, візьміть тряпочку і стирайте. На фото нижче показно весь процес очищення.
4. Робоча температура даного утеплювача до 150 градусів Цельсія. Цього більш як достатньо для більшості домашніх 3д-принтерів. При цій температурі немає абсолютно ніякого запаху.
Окрім відсутності запахів і робочої температури нас також цікавило чи є матеріал легкозаймистим. Для цього ми провели додаткові тести, щоб визначити як він реагує на високі температури. Для початку прогріли сопло до 260 градусів і втикнули в нього утеплювач. В результаті утворилась невеличка ямка від сопла, зявився неприємний запах і все. Утеплювач пройшов стресс-тест на пожежобезпечність.
Але нам цього було мало і ми і "підігріли" його термофеном (на максимальній температурі в 600 градусів). Знову ж таки запах був неприємний, але він не загорівся. Тобто навіть при надвисокій температурі з пожежною безпекою все супер.
Увага!!! Не нагрівайте утеплювач до високих температур (понад 200градусів) в домашніх умовах. Памятайте, що його робоча температура до 150 градусів. Ми його перегрівали лише для того, щоб зрозуміти чи в критичний ситуаціях він є пожежобезпечним.
Ну що ж. З матеріалами ознайомились. Тепер переходимо безпосередньо до тестів.
Для початку давайте розберемось з тим як ми проводимо даний тест. Суть його дуже проста: ми замірюємо за який час нагрівальна платформа, утеплена кожним з цих утеплювачів досягне визначеної температури. Для того того, щоб експеримент був максимально якісним всі заміри ми провели на одному і тому ж 3д-принтері. Це нівелює вплив обладнання на показники експерименту (це дуже важливо, бо термістори можуть по різному міряти температуру - різниця може будти навіть в кілька градусів, а це для нашого тесту важливо). Тобто ми поставили всі утеплювачі в однакові умови і перевірили їх.
Для кожного матеріалу ми провели 3 тести, після чого вивели середнє значення для кожної температури і занесли його в таблицю. Також туди вписали максимальні температури до яких вдалось прогріти нагрівальну платформу з кожним утеплювачем (або без нього). Для порівняння ми також додали показники без будь-якого утеплення.
Нагадаємо, що ми прогрівали нагрівальну платформу і 4мм скло, розташоване на ній.
Ну що ж, давайте ознайомимось з тим, заради чого ви читали весь попередній матеріал.
Стартова температура для всіх експериментів: 20℃
Максимальна температура, це найвища темература до якої вдалось прогріти нагрівальну платформу (після цього викидало помилку "Printer halted").
| Температура ℃ | час, без утеплювачв | час, Скловолокно | час, Гофрокартон | час, Універсальний утеплювач |
| 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 що ж, які ми можемо зробити висновки з даних тестів:
1. До 50℃ взагалі байдуже чи є утеплювач, який він і тд - час нагріву приблизно одинаковий.
2. При прогріві до 70℃ різниця між утеплювачами починає збільшуватись, але не критично.
3. До 110℃ без утеплення фактично неможливо прогріти. Максимальна температура 105℃.
4. Зі збільшенням температури універсальний утеплювач стає явним фаворитом і відривається від всіх інших.
5. При 120℃ різниця між гофрокартоном і універсальним утеплювачем зростає до понад 3хв.
6. Універсальний утеплювач єдиний зміг дозволиит нагрітись платформі до понад 130℃, що є дуже хорошим результатом.
Окрім цього не варто забувати про інший компонент: остигання нагрівальної платформи. Після закінення друку ви можете швидко замінити скло і знову почати друкувати, за умови що платформа добре тримає температуру. В таблиці нижче показано час остигання нагрівальної платформи від 110℃ до 70℃
| час, без утеплювача | час, Скловолокно | час, Гофрокартон | час, Універсальний утеплювач | |
| Остигання від 110℃ до 70℃ | 2хв, 20с | 3хв, 5с | 3хв, 18с | 5хв, 1с |
Який з цих утеплювачів використовувати - вирішувати Вам ;)
