Настройки вентилятора охлаждения 3D-принтера: Лучшие практики для принтеров

Введение

Возможно, вы задавались вопросом, почему ваши отпечатки деформируются или имеют некачественную поверхность. Скорее всего, это связано с настройками вентилятора охлаждения вашего 3D-принтера. На самом деле вентиляторы охлаждения имеют значение даже на этапе 3D-печати, поскольку они влияют на качество отпечатков, а также на скорость и эффективность процесса.

С другой стороны, найти идеальные параметры вентилятора - задача не из простых. Один размер не подходит для всех. Применяемые стратегии охлаждения могут отличаться для разных принтеров, материалов и даже отдельных моделей. Поэтому, чтобы перейти от посредственного уровня к более высокому качеству отпечатков, нужно немного разобраться в вентиляторе охлаждения вашего 3D-принтера.

В этом руководстве мы рассмотрим основы работы вентилятора охлаждения 3D-принтера и возможные методы его оптимизации. Эта информация будет полезна как начинающим пользователям, так и экспертам, работающим над своими настройками. Итак, давайте приступим к работе и вместе разгадаем загадку настройки вентилятора охлаждения 3D-принтера.

Давайте глубже разберемся в вентиляторах охлаждения 3D-принтеров

Охлаждающие вентиляторы - важнейший компонент 3D-принтеров. Очень сложно представить себе принтер, в котором не используются вентиляторы для охлаждения. Можно считать, что это кондиционер для ваших отпечатков. Они обеспечивают правильную среду, чтобы все получилось хорошо. Но какова роль вентилятора охлаждения 3D-принтера?

Основная задача вентилятора охлаждения 3D-принтера - как можно быстрее охладить только что уложенный пластик. Такое быстрое охлаждение служит нескольким целям. Прежде всего, оно помогает избежать деформации и скручивания таких материалов, как PLA, которые сжимаются при перепадах температуры. Без надлежащего охлаждения ваши отпечатки будут в итоге такими же кривыми.

Кроме того, этот тип охлаждения значительно повышает эффективность охлаждения.

Эффективное охлаждение облегчает процесс печати, поскольку нет необходимости в опоре, когда объект можно печатать горизонтально, можно добиться острых краев и гладких поверхностей. В исследовании, проведенном Journal of Manufacturing processes, было отмечено, что правильное охлаждение минимизирует шероховатость поверхности на целых 37%. Это объясняет разницу между плохо сделанной печатью и профессионально выполненной.

Области применения 3D-принтеров

Использование 3D-принтера становится все более масштабным, открывая новые возможности. 3D-печать или аддитивное производство меняет способы изготовления вещей, позволяя применять новые и более эффективные методы производства в аэрокосмической, автомобильной промышленности и здравоохранении. Например, медицинская сфера меняется благодаря быстрому изготовлению персонализированных протезов конечностей и зубных протезов.

По мере развития этой области растет потребность в разработке более сложных решений, таких как аксессуары для принтеров, к которым относятся вентиляторы охлаждения. Системы охлаждения предназначены для обеспечения необходимого охлаждения компонентов 3D-принтера, что в противном случае может привести к некачественным отпечаткам, деформации отпечатков или нежелательным нитям нити, выходящим из сопла. Кроме того, технология 3D-печати широко используется для создания моделей и прототипов в образовательной и архитектурной деятельности, а это значит, что для достижения необходимой точности и детализации требуются более совершенные решения для охлаждения. В целом, развитие и надежность 3D-печати в различных отраслях всегда будут прямо пропорциональны эффективности и надежности систем охлаждения.

Почему охлаждающие вентиляторы важны для качества и эффективности печати

Охлаждающие вентиляторы влияют на общую структуру отпечатков и их детали. Хорошее охлаждение имеет решающее значение для отпечатков, поскольку слишком сильное или слишком медленное охлаждение может привести к деформации. Наложение отпечатков при медленном охлаждении может привести к провисанию, а слишком агрессивное охлаждение - к образованию зазоров в отпечатках, что делает их уязвимыми для разрушения по линиям слоев.

Охлаждение влияет не только на качество, но и на эффективность вентиляторов охлаждения, что очень важно. При правильном охлаждении достигается более высокая скорость печати с хорошим качеством отпечатков. Более низкая температура предыдущего слоя помогает поддерживать стабильность принтера и позволяет ему быстро переходить к следующим слоям. Стабильность отпечатка сохраняется, что позволяет системам охлаждения увеличить скорость печати почти на тридцать процентов в передовых системах.

Как охлаждающие вентиляторы повышают скорость и эффективность печати

Можно ли ускорить печать, используя только один вентилятор? На самом деле, ответ положительный! Основное назначение вентиляторов охлаждения 3D-принтера - не только улучшение качества, но и важнейшие компоненты для повышения скорости и производительности печати.

При печати происходит поступление различных компонентов. Во-первых, когда первый слой завершен, машина должна подождать, пока предыдущий слой остынет, чтобы произошло надлежащее затвердевание, прежде чем переходить к следующему слою. Благодаря мощному вентилятору для охлаждения 3D-принтера машина может продвигаться быстрее. Теперь, благодаря наличию вентилятора, охлаждение каждого слоя становится проще и позволяет принтеру переходить к следующему слою.

Но регулировка рабочего вентилятора - не единственный аспект, который возникает при использовании 3D-принтера. Балансировка скорости воздуха и охлаждающих вентиляторов - один из сложных аспектов для формирования эффективной компоновки при печати. Найти точку пересечения между детализацией и провисанием может быть непросто. Слишком большое количество охлаждающего воздуха может разъединить слои, а недостаток охлаждения, напротив, может привести к деформации деталей. Если все эти параметры свести к точному балансу, можно добиться приемлемого качества печати при меньшей длительности печати.

Вентиляторы охлаждения и скорость печати: Поиск правильного баланса

Большое заблуждение заключается в том, что при более быстрой печати страдает качество отпечатков. Часто при правильных настройках охлаждения можно увеличить скорость печати, не беспокоясь о качестве. Более того, для некоторых материалов, таких как PLA, точное охлаждение при эко-печати повышает качество, поскольку слои не успевают деформироваться под давлением.

Чтобы обеспечить хорошее качество печати, сначала проверьте настройки вентилятора по умолчанию. Многие принтеры по умолчанию имеют очень консервативные настройки. Постепенно увеличивайте скорость вентилятора и скорость печати и проверяйте результаты. Вы даже можете считать себя счастливчиком, увидев, какой скорости печати вы можете достичь, получив при этом качественные отпечатки.

Оптимизация охлаждения для повышения эффективности печати

Настройка охлаждения не обязательно должна ограничиваться только регулировкой скорости вращения вентилятора. Рассмотрите следующие советы, чтобы повысить производительность вентилятора охлаждения 3D-принтера:

Улучшите конструкцию воздуховода вентилятора. Воздушный поток вокруг вашего принтера может быть значительно улучшен с помощью хорошо спроектированного вентиляционного канала. Существует множество модификаций воздуховодов для 3D-принтеров, многие из которых могут быть напечатаны самим пользователем.
Для многих принтеров имеет смысл заменить штатный вентилятор на вентилятор для 3D-принтеров, так как в этом случае поток воздуха будет более направленным и сильным.
В качестве отправной точки можно рассмотреть возможность использования различных стратегий охлаждения для разных материалов; в то время как PLA обычно требует максимального охлаждения, ABS часто имеет минимальные требования или вообще не требует охлаждения деталей.
Хотя он не охлаждает печать напрямую, важно заботиться и о вентиляторе хотэнда 3D-принтера. Эффективный вентилятор хотэнда позволяет добиться более стабильной экструзии на высоких скоростях печати за счет уменьшения застоя тепла, что помогает предотвратить тепловую ползучесть.

Нередко при оптимизированном охлаждении прирост эффективности составляет 20-30% и более. Точная настройка системы охлаждения позволяет сократить время печати без потери качества.

Типы охлаждающих вентиляторов, используемых в 3D-принтеры

Вентиляторы для 3D-принтеров различаются по определенным характеристикам. Знание различных типов и функций вентиляторов поможет вам при настройке принтера. Для большей ясности их можно разделить на два класса: по назначению и по форме.

Слоевые вентиляторы и вентиляторы Hotend

Изначально вентиляторы можно классифицировать как вентиляторы слоя или вентиляторы хотэнда в зависимости от того, какую роль они играют во время работы 3D-принтера:

Вентиляторы слоя (часть вентиляторов охлаждения): Это рабочие лошадки охлаждения печатной продукции. Они отвечают за охлаждение пластика в процессе экструзии, способствуя его быстрому застыванию. Хорошая настройка вентилятора слоя имеет решающее значение для получения четких деталей, успешной стыковки и предотвращения провисания свесов.
Вентиляторы Hotend: Хотя эти вентиляторы и не охлаждают непосредственно печать, они жизненно важны для поддержания постоянной температуры экструзии. Они не позволяют теплу подниматься вверх по хотэнду, что может привести к преждевременному размягчению филамента и засорам. Думайте о вентиляторе хотэнда как о вентиляторе радиатора в вашем автомобиле - он не дает двигателю (или, в данном случае, хотэнду) перегреваться.

Вентилятор 3d-принтера

Осевые и радиальные вентиляторы

Осевые вентиляторы: В осевых вентиляторах ротор отвечает за вращение лопастей, а двигатель расположен на оси вращения. Лопасти направляют воздушный поток параллельно оси вращения, что обеспечивает ровный и постоянный воздушный поток.

Обычно они приводятся в действие переменным током (AC) или бесщеточным двигателем постоянного тока с постоянными магнитами (BLDC). Такие двигатели зарекомендовали себя как мощные, эффективные и неприхотливые в обслуживании, работающие на постоянных скоростях. Благодаря простой конструкции эти вентиляторы могут использоваться в различных системах общего охлаждения, например, для охлаждения области печати 3D-принтеров. Благодаря умеренному выходному давлению они отлично справляются с вытеснением больших объемов воздуха в помещениях большого объема, но не в тесных, где они не могут проталкивать воздух.
Радиальные вентиляторы (вентиляторы-воздуходувки): В радиальных вентиляторах используется двигатель, вращающий крыльчатку внутри корпуса. Благодаря высокоскоростному вращению крыльчатки воздух всасывается из центра, а затем выталкивается наружу, что создает воздушный поток под высоким давлением между корпусом и ротором. Лопасти без ступиц - распространенный способ проектирования радиальных вентиляторов, которые работают исключительно по принципу центробежной силы: воздух всасывается через середину и вытягивается с периферии крыльчатки.

Во многих конструкциях вентиляторов в качестве источника питания используются бесщеточные двигатели постоянного тока, а сами вентиляторы могут отличаться скоростью вращения и, следовательно, рабочими оборотами. Радиальные вентиляторы имеют некоторое преимущество перед другими типами вентиляторов в ситуациях целенаправленного охлаждения, когда горячий конец или деталь, требующая охлаждения, должна находиться под более высоким давлением, чтобы получить точный поток воздуха.

Вот краткое сравнение:

Характеристика	Осевой вентилятор	Радиальный вентилятор
Поток воздуха	Большой объем, низкое давление	Низкий объем, высокое давление
Уровень шума	В целом тише	Может быть более шумным
Размер	Обычно больше	Более компактный
Типичное использование	Охлаждение горячей части	Охлаждение деталей

Во многих 3D-принтерах можно увидеть сочетание этих двух типов вентиляторов. Например, вентилятор слоя может быть осевым, а вентилятор охлаждения двигателя (или хотэнда в данном случае) - радиальным. Еще более продвинутые конфигурации могут использовать несколько вентиляторов, работающих одновременно, чтобы обеспечить сбалансированное распределение охлаждающей жидкости.

Вентиляторы служат для разных целей, поэтому каждый из них имеет свои преимущества в зависимости от потребностей пользователя в охлаждении. Например, при выборе вентилятора для 3D-принтера скорость вращения вентилятора может существенно повлиять на эффективность охлаждения.

Чтобы помочь вам в удовлетворении ваших потребностей в охлаждении, ACDCFAN предлагает множество вентиляторов, включая осевые вентиляторы переменного тока, радиальные вентиляторы переменного тока, Осевые вентиляторы постоянного тока и Радиальные вентиляторы постоянного тока для обеспечения качества и надежности. Вентиляторы ACDCFAN с частотой вращения от 2 000 до 20 000 оборотов в минуту способны эффективно работать в широком диапазоне и обеспечивать эффективное охлаждение, чтобы ваш 3D-принтер работал на оптимальном уровне. Если требуется большой объем воздушного потока или точное охлаждение под высоким давлением, высокоскоростные вентиляторы с диапазоном от двух тысяч до двадцати тысяч оборотов в минуту идеально подойдут для этой работы.

Преимущества и недостатки каждого типа вентиляторов для 3D-печати

Когда речь идет о выборе между осевыми и радиальными вентиляторами для системы охлаждения 3D-принтера, важно не просто выбрать "лучший" вариант. У каждого типа есть свои сильные и слабые стороны, что делает их подходящими для разных приложений. Давайте разберем плюсы и минусы каждого из них, чтобы помочь вам принять взвешенное решение о выборе вентилятора для вашего 3D-принтера.

Вентилятор для охлаждения деталей 3d-принтера

Сравнение осевых и радиальных вентиляторов для 3D-печати

Осевые вентиляторы

Плюсы:

Большой объем воздушного потока: Осевые вентиляторы способны перемещать большое количество воздуха, поэтому они отлично подходят для общего охлаждения.
Более тихая работа: Как правило, осевые вентиляторы производят меньше шума, чем их радиальные собратья.
Энергоэффективность: Как правило, они потребляют меньше энергии при том количестве воздуха, которое они перемещают.
Экономичность: Осевые вентиляторы обычно дешевле и более доступны.

Конс:

Низкое давление воздуха: воздушный поток от осевых вентиляторов может быть легко нарушен препятствиями.
Менее направленное охлаждение: Широкая структура воздушного потока может затруднить точное охлаждение определенных зон.
Менее эффективны для охлаждения деталей: Более низкое давление делает их менее идеальными для охлаждения свежеэкструдированной нити.

Применение в реальном мире: Осевые вентиляторы отлично подходят для использования в хотэндах 3D-принтеров. Способность эффективно перемещать большие объемы воздуха делает их идеальным средством для предотвращения тепловой ползучести в узле хотэнда.

Радиальные вентиляторы (вентиляторы с воздуходувкой)

Плюсы:

Высокое давление воздуха: Радиальные вентиляторы могут направлять мощный, сфокусированный поток воздуха именно туда, где он необходим.
Компактный размер: Их конструкция позволяет вместить их в более узкое пространство принтера.
Отлично подходит для охлаждения деталей: Концентрированный поток воздуха идеально подходит для охлаждения отдельных участков отпечатка.
Универсальность: Многие радиальные вентиляторы позволяют создавать индивидуальные конструкции воздуховодов для оптимизации воздушного потока.

Конс:

Меньший объем воздуха: Хотя воздушный поток более целенаправлен, общий объем обычно меньше, чем у осевых вентиляторов.
Более высокое энергопотребление: Для эффективной работы им часто требуется больше энергии.

Реальное применение: В качестве вентилятора для охлаждения деталей 3D-принтера лучше всего использовать радиальный вентилятор. Его сфокусированный воздушный поток может быстро и точно охладить только что экструдированную нить, что позволяет улучшить качество соединения и свесов.

Помните, что во многих современных 3D-принтерах используется комбинация обоих типов вентиляторов, чтобы использовать преимущества каждого из них. Например, осевой вентилятор для хотэнда и радиальный вентилятор для охлаждения деталей - это распространенная и эффективная схема. Некоторые продвинутые системы даже используют несколько радиальных вентиляторов для еще более точного контроля охлаждения. Таким образом, не бойтесь экспериментировать с различными типами и конфигурациями вентиляторов, чтобы найти идеальную установку для ваших потребностей в 3D-печати.

Как правильно выбрать охлаждающий вентилятор для 3D-принтера

Выбрать подходящий охлаждающий вентилятор для 3D-принтера может быть непросто, но это становится проще, если составить соответствующий план. Неважно, модернизируете ли вы свой принтер или создаете новый с нуля, вы сможете получать отпечатки исключительного качества. Давайте рассмотрим некоторые моменты, которые необходимо учесть при выборе подходящего вентилятора для принтера.

Факторы, которые следует учитывать при выборе охлаждающего вентилятора

Материалы для печати: При печати можно использовать различные материалы, которые требуют отдельного механизма охлаждения. Для агрессивного охлаждения можно использовать мощный радиальный вентилятор для печати на PLA. Однако для других материалов, таких как ABS, требующих меньшего охлаждения, подойдет умеренная установка.
Цели в области качества печати: Когда речь идет о печати, акцент сильно меняется от тонких деталей к скорости и наоборот. Необходимые тонкости можно получить с помощью радиального вентилятора высокого давления, который ориентирован на большой поток воздуха, в то время как для печати общего назначения подойдет хороший осевой вентилятор.
Соображения, связанные с шумом: Использование осевого вентилятора с низким уровнем шума может стать преимуществом, если вы печатаете в закрытом помещении с общей средой. Убедитесь, что производительность вентилятора обеспечивает критические потребности в охлаждении, если он предназначен для конкретных отпечатков.
Размер и совместимость: Проверьте размер вентилятора, прежде чем устанавливать его на принтер. Поставщики вентиляторов для 3D-принтеров обычно предлагают вентиляторы диаметром 40 мм или 50 мм, но вы можете найти вентиляторы и других размеров. Кроме того, убедитесь, что напряжение вентилятора совместимо с вашим принтером, так как оно может быть 12 или 24 В.
Воздушный поток против давления: Для охлаждения деталей следует предпочесть вентиляторы с высоким статическим давлением (обычно радиальные вентиляторы). Однако для охлаждения горячего блока объем воздушного потока обычно важнее, чем тип используемого вентилятора (осевые вентиляторы).
Возможность модернизации: Также следует обратить внимание на вентиляторы с индивидуальной конструкцией воздуховодов. Это позволит вам в будущем легче оптимизировать систему охлаждения.

И наконец, подумайте о том, что ждет вас в будущем. Например, модернизация вентилятора 3D-принтера - это доступный способ добиться заметной разницы в качестве печати. Некоторые принтеры даже позволяют использовать дополнительный вентилятор или вытяжной вентилятор 3D-принтера, если он находится в закрытом помещении.

Вентилятор охлаждения деталей 3d-принтера

Советы по установке охлаждающих вентиляторов для 3D-принтеров

Независимо от того, меняете ли вы существующий вентилятор охлаждения или устанавливаете новый, есть некоторые вещи, которые необходимо сделать для вашего 3D-принтера, чтобы устройство правильно функционировало после установки. Если эти шаги будут предприняты, процесс замены вентилятора или добавления дополнительного вентилятора для 3D-принтера пройдет гладко.

Для начала не забудьте выключить принтер и дать ему полностью остыть. Это необходимо сделать перед установкой или модернизацией вентилятора охлаждения 3D-принтера. Другие необходимые инструменты - ножницы для зачистки проводов и отвертки.
Для старых вентиляторов открутите все видимые ограничители на вентиляторе. Отделите провода вентилятора и обратите внимание на ориентацию вентилятора при его демонтаже.
Осмотрите отверстия для винтов на новом вентиляторе и убедитесь, что направление воздушного потока правильное, иначе все будет бесполезно.
Изменение типа вентилятора может привести к изменению прибора. Поэтому для совместимости могут потребоваться новые кронштейны или аксессуары.
Настройте проводку, подобрав положительные и отрицательные соединения к соответствующим цветам: красный к красному и черный к черному. Не забудьте обрезать или припаять все свободные концы. Если используется вентилятор охлаждения детали, прикрепите воздуховод таким образом, чтобы обеспечить оптимальный поток воздуха, не ограничивая диапазон движения принтера.
Включите принтер и проверьте, исправен ли вышеупомянутый вентилятор. Если от вентилятора исходят странные вибрации или звуки, немедленно выключите принтер. Внесите изменения в настройки принтера в соответствии со спецификациями производителя и вернитесь к ним при необходимости в зависимости от результатов печати.

Дополнительные советы:

Достаточного охлаждения можно добиться с помощью мощного вентилятора, но слишком сильное охлаждение хотэнда рискованно. Поэтому необходимо выбрать подходящий по силе вентилятор для обдува 3D-принтера.
Если вы поместили вытяжной вентилятор 3D-принтера в корпус, не забудьте позаботиться и о температурном отсеке, чтобы сохранить оптимальные условия для элементов, напечатанных в ABS.
Вентилятор, установленный на хотэнде 3D-принтера, должен работать постоянно, чтобы избежать перегрева.

Заключение

Как мы уже убедились в этом руководстве, вентиляторы охлаждения 3D-принтеров играют важную роль в достижении наилучшего качества отпечатков. Определение различных видов охлаждающих вентиляторов и знание того, как выбрать лучший для вашей ситуации и как его установить, - все это хорошие шаги к улучшению опыта 3D-печати.

Развитие новых технологий 3D-печати неизбежно приводит к увеличению количества доступных решений для охлаждения. Именно здесь появляются многовентиляторные установки и другие интеллектуальные системы охлаждения, которые меняются в зависимости от параметров печати, и бум, будущее охлаждения 3D-принтеров просто потрясающее.

ACDCFAN: высококачественные охлаждающие вентиляторы, предназначенные для 3D-принтеров

ACDCFAN - опытный производитель надежных вентиляторов охлаждения для 3D-принтеров, обладающих высокой производительностью. Наши вентиляторы имеют корпус из алюминиевого сплава, усиленный медью 3-5% для дополнительной прочности и долговечности. Вентиляторы соответствуют требованиям стандарта ROHS 2.0, гарантируя высокое качество и экологичность.

Охлаждающие вентиляторы с подшипниками NMB гарантируют эффективную работу при высоких температурах 40 градусов Цельсия и выше. Эти вентиляторы рассчитаны на 70 000 последовательных часов охлаждения, что идеально подходит для 3D-принтеров, поскольку помогает снизить перегрев, улучшить качество печати и продлить срок службы.

Наши охлаждающие вентиляторы имеют размеры от 25 мм до 254 мм, что позволяет удовлетворить самые разные потребности. ACDCFAN имеет лучшее управление цепочкой поставок для клиентов, которым требуется своевременная доставка. С минимальным временем ожидания всего 7 дней мы являемся отличным партнером для B2B-клиентов, нуждающихся в превосходных охлаждающих вентиляторах для 3D-принтеров. Варьируясь от импортеров до дистрибьюторов, мы можем гарантировать, что вы будете довольны производительностью и доставкой наших вентиляторов.

Настройки вентилятора охлаждения 3D-принтера: Лучшие практики для каждого принтера