Jak zaktualizować drukarkę 3D Ender-3 i rozwiązać problemy związane z bezpieczeństwem?

Oryginalny Creality Ender-3 podniósł poprzeczkę dla budżetowych drukarek 3D, mimo że jest tańszy niż tylko dziesięć rolek filamentu PLA. Ale rogi zostały wyraźnie skrócone, aby osiągnąć ten wyczyn.

Niezależnie od tego, czy posiadasz oryginalny Ender-3, Ender-3 Pro, czy nowszy model Ender-3 V2, te budżety Drukarki 3D są obarczone kompromisami w zakresie projektowania, inżynierii, a nawet czegoś tak podstawowego, jak bezpieczeństwo.

Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, jakie krytyczne ulepszenia możesz wprowadzić, aby zapobiec potencjalnym problemom, od niskiej niezawodności i jakości druku po zapobieganie pożarom domów i unikanie śmiertelnych czynników nerwowych.

Ulepszenia Ender-3 dla BHP

Chociaż możesz rozpocząć drukowanie z linią Ender-3 od razu po wyjęciu z pudełka, nie jest to idealne, biorąc pod uwagę zagrożenia dla zdrowia i bezpieczeństwa związane z agresywnymi środkami ograniczania kosztów Creality. Urządzenie zdolne do topienia plastiku stanowi potencjalne zagrożenie pożarowe. A ten potencjał jest jeszcze większy, gdy jest produkowany tanio.

Zainstaluj okucia Bootlace

Płytka kontrolera Ender-3 obsługuje delikatne zadanie przekierowania mocy z 350-watowego zasilacza (PSU) do energochłonnych elementów, takich jak podgrzewane łóżko i dysza, przez przewody, które zaczepiają się o zaciski śrubowe na płyta główna.

W przeciwieństwie do litych miedzianych przewodów znajdujących się w ścianach naszych domów, okablowanie drukarki 3D składa się z kilku maleńkich miedzianych pasm zapewniających elastyczność. Ryzyko zwarcia zabłąkanych skrętek w sąsiednich zaciskach utrudnia bezpieczne włożenie przewodów linkowych do zacisków śrubowych.

Zaciskanie drut kończy się na okucia do sznurówek to idealny sposób na obejście tego problemu.

Creality zamiast tego lutuje końce tych przewodów. Chociaż może to brzmieć jak tanie rozwiązanie, lut ma tendencję do stopniowego odkształcania się pod naciskiem zacisków śrubowych. Druty następnie poluzowują się, co zwiększa rezystancję przewodnika i ostatecznie generuje wystarczającą ilość ciepła, aby zapalić palne materiały w pobliżu.

Odcięcie ocynowanych końcówek drutu i zaciśnięcie na nich okuć sznurowadeł jest absolutnie kluczowe dla długoterminowego bezpieczeństwa pracy Endera-3:

Oryginalne złącza XT60

Modele Ender-3 i Pro znane są z samozapłonu dzięki podrobionym złączom XT60, które działają jak szybkie rozłączanie między zasilaczem a podgrzewanym łóżkiem. Zagrożenie pożarowe przypisuje się słabemu stykowi elektrycznemu i wątpliwej odporności ogniowej plastikowej obudowy złącza.

Chociaż autentyczny Złącza XT60 są stosunkowo niedrogie, ale procedura wymiany nadal wymaga podstawowych umiejętności lutowania.

Związane z: Błędy w drukowaniu 3D, których należy unikać, aby uzyskać lepsze wydruki

Rzuć zapasową rurkę PTFE

Drukarka 3D nakłada warstwy plastiku, przepychając filament przez rozgrzaną dyszę. Ograniczenie ciepła tylko do dyszy jest trudne i część z nich niezmiennie migruje do termoprzekładki, czyli metalowej rurki przenoszącej zimny żarnik do nagrzanej dyszy.

W rzeczywistości, przedwczesne topienie filamentu w przerwie cieplnej jest jedną z najczęstszych przyczyn zatykania się i zacinania.

Wszystkie projekty hot-end zawierają aktywnie chłodzony radiator, aby złagodzić ten problem, ale samo to nie wystarcza, aby zapobiec zacinaniu się filamentu.

Rozwiązanie Creality polega na zaizolowaniu filamentu odporną na ciepło wyściółką z PTFE, która przechodzi przez blok grzejny i styka się bezpośrednio z dyszą. Niestety, naraża to również rurkę PTFE na działanie temperatur przekraczających 500 ° F (wymagane w przypadku materiałów drukowanych, takich jak ABS).

To zły pomysł, ponieważ gazy odlotowe z PTFE toksyczne chemikalia zabójczy dla ptaków domowych w temperaturach tak niskich jak 395°F. Własne badania DuPont ujawniają, że materiał uwalnia toksyczne cząstki szkodliwe dla ludzi w temperaturze 464°F. Podgrzej go dalej, a będziesz narażony na działanie niskich dawek chemicznych środków bojowych, takich jak PFIB i fosgen gazu nerwowego z czasów II wojny światowej.

To wszystko dotyczy rurek PTFE, które są produkowane zgodnie ze specyfikacją — tańsze rurki teflonowe łatwo ulegają degradacji nawet w niższych temperaturach.

Drogie drukarki 3D obchodzą ten problem dzięki „całkowicie metalowemu” zespołom hot-end, które fizycznie oddzielają rurkę PTFE od bloku grzejnego i dyszy.

Pełzanie ciepła jest dodatkowo łagodzone przez zmniejszenie grubości warstwy termoizolacyjnej, co zmniejsza jej masę termiczną, aby zatrzymać przewodnictwo cieplne. Wymaga to również stosowania drogich materiałów o niskiej przewodności cieplnej, takich jak stal nierdzewna i tytan.

Najlepiej trzymać się drukowania PLA, jeśli nie możesz sobie na to pozwolić w pełni metalowa modernizacja hot-end. Jednak nadal możesz bezpiecznie drukować PETG, zamieniając tanią rurkę PTFE na rurkę marki Capricorn.

Jest to wygodny zamiennik typu drop-in, wraz z dodatkami, które zapobiegają przedwczesnemu pogorszeniu temperatury. Rurka PTFE Capricorn poprawia również jakość cofania dzięki węższym tolerancjom i zmniejszonemu tarciu.

Związane z: Jak drukować w 3D dla początkujących i początkujących

Ulepszenia Ender-3 dla jakości i niezawodności druku

Teraz, gdy jesteśmy pewni, że Twój Ender-3 nie zabije Cię podczas snu, przejdźmy do ulepszeń poprawiających jakość druku i ogólną niezawodność. Chociaż awarie projektowe i inżynieryjne linii Ender-3 wynikają z agresywnych środków ograniczania kosztów przez Creality, większość z tych poprawek można na szczęście wydrukować w 3D lub jest dość tania.

Drukowane w 3D mocowania silnika krokowego osi Z

Duża liczba drukarek Ender-3 cierpi z powodu niewspółosiowych mocowań silników krokowych w osi Z. Prowadzi to do problemów, od rzucających się w oczy artefaktów pasków Z na wydrukach 3D po katastrofalne wiązanie silnika krokowego osi Z.

Rozwiązanie jest dość proste i polega na odpowiednim drukowaniu 3D regulowane mocowanie silnika krokowego, dla twojej wersji Ender-3. Regulowany rodzaj jest szczególnie przydatny do obchodzenia istniejących problemów z niewspółosiowością ramy.

Złącze PTFE

Rurka PTFE nie tylko przenosi filament do nagrzanej dyszy, ale także zapewnia, że ​​nie stopi się on przedwcześnie po drodze. To sprawia, że ​​te złącza są ważne, ponieważ mocno utrzymują rurkę PTFE na miejscu i zapobiegają jej wypchnięciu podczas ruchów wycofywania.

Standardowe złącza Ender-3 nie są w tym zbyt dobre i z czasem tracą przyczepność, co prowadzi do wypchnięcia rurki PTFE z hot-endu. Filament topi się, zanim dotrze do dyszy, przy braku odpornej na wysoką temperaturę wkładki z PTFE – i w ten sposób powstają nieprzyjemne zatkania i zacięcia.

Dobrej jakości złącze PTFE kosztuje tylko kilka dolarów, ale oszczędza czas, wysiłek i pieniądze związane z zacinaniem się filamentu.

Wytłaczarka z podwójnym napędem

Drukarka 3D potrzebuje dwóch podstawowych elementów: podgrzewanej dyszy do stopienia filamentu oraz ekstrudera, który precyzyjnie przenosi stopiony filament z (a czasem z powrotem) do dyszy. Podstawowy zespół ekstrudera przesuwa filament, ściskając go między łożyskiem a prostym zębnikiem.

Ten ostatni niestety miażdży włókno, a uszkodzenia potęgują częste cofania. Co gorsza, ta konstrukcja wytłaczarki nie zapewnia wystarczającej przyczepności do wytłaczania, ponieważ tylko zębnik może aktywnie popychać włókno. Wynikający z tego poślizg ekstrudera powoduje słabą jakość druku.

A wytłaczarka z podwójnym napędem, jest stosunkowo niedrogim rozwiązaniem wykorzystującym parę zazębiających się kół zębatych do popychania filamentu z obu stron. Te koła zębate nie są proste, jak ich standardowe odpowiedniki, ale zamiast tego są obrobione, aby mocno chwycić włókno bez zgniatania go.

Hobbing to proces obróbki, który tnie zęby na koła zębate o unikalnym półkolistym profilu, który odpowiada naturalnemu cylindrycznemu kształtowi włókna. Zapewnia to precyzyjne wytłaczanie filamentu, które zapewnia spójne i dokładne wydruki 3D.

Sprężyny łóżka i elastyczna płyta magnetyczna

Tramowanie (lub wyrównywanie) powierzchni roboczej jest absolutnie kluczowe dla sukcesu twoich wydruków 3D. Jest to pracochłonny proces, który można łatwo cofnąć, uderzając młotkiem w wydruki 3D uparcie przyklejone do platformy roboczej.

Istnieją dwa podstawowe sposoby rozwiązania tego problemu. Pierwszy z nich polega na unowocześnieniu standardowych sprężyn łóżkowych o sztywniejsze części na rynku wtórnym które lepiej zachowują wyrównanie dzięki wyżej wymienionym nadużyciom.

Droższe rozwiązanie polega na podniesieniu standardowej powierzchni zabudowy do elastyczny magnetyczny jeden. Gotowy wydruk 3D przyklejony do zdejmowanej blachy sprężynowej można następnie wygodnie oddzielić od arkusza magnetycznego przyklejonego do łóżka.

Odklejanie wydruków to prosta sprawa wygięcia elastycznej płyty, którą można następnie przyłożyć z powrotem do łóżka bez wpływu na wyrównanie.

Sprzęgła z wałem krzyżowym

Dysza Ender-3 porusza się wzdłuż osi Z dzięki 8-milimetrowej śrubie prowadzącej, która precyzyjnie kontroluje ruch w górę iw dół suwnicy X, w której znajduje się dysza. Śruba pociągowa jest napędzana silnikiem krokowym osi Z, ze sztywnym sprzęgłem wału mechanicznie łączącym oba.

Sztywna natura sprzęgła szybko staje się problemem nawet przy najmniejszej niewspółosiowości.

Prawie niemożliwe jest znalezienie idealnie prostej śruby pociągowej pozbawionej chybotania – problem, który dodatkowo pogarsza nieprecyzyjne mocowanie silnika krokowego w osi Z. Ta niewspółosiowość przejawia się w postaci artefaktów Z-banding, które nękają praktycznie każdy Ender-3 na wolności.

Sprzęgła z wałem krzyżowym stanowią eleganckie rozwiązanie tego problemu.

W przeciwieństwie do swoich sztywnych odpowiedników, sprzęgła pająka składają się z trzech części: górnej i dolnej połowy piasty, mieszczących pająka w środku. Ten ostatni jest wytwarzany z półelastycznego elastomeru zaprojektowanego do pochłaniania niewielkich drgań śruby pociągowej i zapobiegania niewielkim niewspółosiowościom wpływającym na jakość druku.

Jednak największą zaletą sprzęgła krzyżowego jest jego skłonność do odłączania śruby pociągowej od silnika krokowego w przypadku awarii dyszy. Takie wpadki nie są rzadkością, a łączniki krzyżowe działają jako zabezpieczenie przed uszkodzeniem dyszy, łoża i innych gorących elementów.

Złącza te można zatrzasnąć z powrotem bez utraty funkcjonalności po niefortunnych wypadkach.

Pamiętaj, aby dostosować tempo swoich aktualizacji

Wszystkie te ulepszenia powinny rozwiązać poważne problemy z bezpieczeństwem, jakością i niezawodnością, które wpływają na linię Ender-3. Unikaj stosowania więcej niż jednego uaktualnienia na raz, ponieważ rozwiązywanie problemów będzie koszmarem, gdy coś pójdzie nie tak.

Celowo pominęliśmy drogie i skomplikowane modyfikacje, takie jak BLTouch automatyczny system poziomowania łóżka i modernizacja podwójnej osi Z. Korzystanie z tych szybkich rozwiązań na samym początku jest szkodliwe dla zdobycia niezbędnej umiejętności ręcznego wybierania numeru w drukarce.

Możesz nawet wymienić standardową płytę kontrolera na bogate w funkcje ulepszenia dla rynku wtórnego, gdy zagłębisz się w króliczą dziurę druku 3D. Jednak dość łatwo jest wydać więcej na ulepszenia niż to, co zapłaciłeś za samą drukarkę. W tym momencie – w ten sposób starożytny eksperyment myślowy postuluje — czy to już w ogóle Ender-3?

Przewodnik dla początkujących po drukarkach 3D Voron dla majsterkowiczów: jakość produkcji dla mas

Masz dość drukowania PLA na drukarkach 3D klasy podstawowej? Dowiedz się, jak ulepszyć swoją grę w drukowanie 3D, budując własną od podstaw.

Czytaj dalej

O autorze