Из чего сделать стол 3d принтера. Heat bed или нагревательный стол по-русски! Разводим, учимся и наступаем на грабли

Здравствуйте обитатели форума!

Эта статья не 100% рецепт создания рабочего горячего стола, а лишь попытка реализации спонтанной идеи.

Все владельцы 3d принтеров знакомы с этим текстолитовым столом для подогрева, я тоже приобрел его и был разочарован. Получить температуру выше 80 со с его помощью невозможно. Тогда как суровые ветераны печати рекомендуют температуру 110со при печати ABS пластиком.

Соответственно требовался более мощный нагревательный элемент. Поиск силиконового нагревательного элемента на 220в дал результаты 1500-3800р за экземпляр. С учетом того, что я на весь принтер потратил 2000р. это неприемлемо.

И вот собственно мы дошли до самой идеи. Собрать нагревательный элемент самостоятельно из подручных средств, а именно из нихрома и керамики.

Расчет элемента на 350Вт.

Напряжение решил ограничить выпрямляющим диодом, напряжение составит 110в в пике и 55в условно среднее. (прошу не спорить это идея).

Онлайн калькулятор расчета длинны нихромовой проволоки http://forum220.ru/calc-nichrome-wire.php

Вводим данные

Толщина 0,8мм

Мощность 350Вт

Напряжение 55в

Получаем ответ длинна проволоки 3,93м ток 6.36А.

То что нужно, на самом деле я подбирал толщину проволоки чтобы не умотаться вусмерть. К примеру, если не ограничивать напряжение диодом, то при толщине нихрома 0,8мм придется распределить на поверхности 200*200мм 62м проволоки.

И так распределение 4м/0,2 и того 20 ниток, то есть укладываем проволоку через 1 см.

Подходим к выбору смеси для основы элемента, вообще это должна быть керамика, но забудьте о ней, сделать ее в домашних условиях невозможно, поэтому идем в строй магазин.

Сначала я выбрал клей для печей и каминов, сох он плохо и был очень хрупким, а потом я выяснил что он еще и теплоизолирующий материал. (Кому надо мешок клея для камина пишите в личку)

Следующим стал гипс, он тоже неплохой теплоизолятор, да еще и хрупкий. Я решил расположить проволоку как можно ближе к поверхности. Намотку пытался делать на гипсовых пеньках но ничего не вышло.

Поэтому я купил досточку и набил гвоздиков, это позволило хорошо натянуть проволоку близко к поверхности «нагрева».

После чего залил гипсом не доходя до гвоздиков и армировал конструкцию 9тью бамбуковыми шпажками.

После затвердевания перенес конструкцию на зеркало, обжал медные провода, возвел «опалубку» из картона и залил большой массой гипса. Сохло все неделю, но не потому, что я терпеливый, просто было некогда.

Купил в магазине вилку с шнуром, перепаял реле горячего стола,нашел в закромах диод потолще впаял последовательно, врезал в тело гипса термопару 5 мм от нихрома. Пора включать.

Я знал что гипс никогда не бывает сухим. Но я решил «Щас поставлю 50со, а может 90со и все просохнет за день». Поставил, включил. Дорогие дети и все кому нельзя прикасатся к проводам, в данной статье рассматривается работа с опасным для жизни напряжением 220в. Поэтому обязательно убедитесь в безопасности и достаточной изоляции всех соединений.

Адское шипение и крики проклятых душ (кто жарил вафли тот меня поймет) раздались из принтера, плиту выгнуло дугой, из ее тела выступили красные нити нихрома, а сама плита покрылась испариной. Я тупил секунд пять прежде чем выдернул розетку горячего стола, а релюшка по прежнему была замкнута, термопара показывала свои 32со, и очень медленно набирала температуру.

Итак результаты неудовлетворительные что не так:

Безымянный диод дал пробой и погиб, в результате чего на стол пошли все 220в.

Термопара слишком далеко от нити нихрома и не реагирует на нагрев. (теплоизоляция гипса)

Переделываем:

Термопару в плотную к нити нихрома и заливаем термопастой.

Диод ставим на 10А 600в.

Включаем.

Температура скакнула за 250со, панель ушла в ошибку.

Результаты неудовлетворительные, что не так:

Мощность стола излишняя, ошибки проектирования. Среднее значение напряжения 86в, а не 55в как предполагалось.

Проверка температуры в прошивке установлена на 5000 миллисекунд это много для нашего стола ставим 500 миллисекунд.

Проверка температуры стола раз в пол секунды дала результаты стол заработал как надо, но "пинками" на 15-18 градусов. Это не дает прошивке адекватно отрабатывать нагрев стола в G коде, то есть он ждет пока температура устаканится бесконечно. Я еще положил силиконовый коврик для более равномерной передачи тепла стеклу.

Вот что произошло при установке 120со, я знал что это может произойти но не со мной. В итоге нужен силиконовый коврик на всю поверхность и стекло не больше нагревательного элемента.

Проблема юстировки этого «кирпича» все еще не решена, но я думаю решить ее в будущем.

Данный кирпич не подойдет для тех чей принтер таскает стол по оси Х, он очень тяжелый.

А так, как идея он состоялся, можно даже сделать его потоньше.

В заключение, не бойтесь реализовывать идеи спотыкаясь о надуманные проблемы, анализируйте и решайте проблемы по мере их поступления и у вас все получится.

Пользуясь возможностью передаю привет своим землякам из Bestfilament и желаю им удачи во всех начинаниях.

Как я уже писал, пользуюсь я Prusa i3 Hephestos уже порядка полутора лет. И всё это время вполне обходился без стола с подогревом.

Но все изменилось дождливым осенним вечером.
Раздался звонок. Пошел открывать. За дверью стояло двое невысоких людей в масках, очень похожие на вот эту пару. Одеты были прям как на фото.

— Ну типа того. И что?

— Нагреваемый стол на свой bq Prusa i3 Hephestos установил?

— Неа… Нафиг он нужен? Вроде обхожусь без него — без проблем.

Тут в руках у левого человека появляется красный стол МК2. А у правого блок питания. Они ловко соединяют их между собой и тянут вилку – «Где тут у тебя это можно подключить?»

— Этттто зачем?

— Нууу, ты видишь какой нюанс… Тебе надо будет подключить на Гефеше нагреваемый стол и описать этот процесс для владельцев в виде краткой инструкции. Сейчас стало популярным использовать 3D принтер в качестве кашеварки. И мы не можем обойти этот момент. А инструкции как это сделать для Гефестоса нет. Без этого никак.

— А если я не буду этого делать?

— Нуууу нам тогда придется включить это устройство в розетку и оказать меры воздействия. Если не поможет — забаним весь ваш регион по IP на портале 3Dtoday.ru. Почему регион? Ну мы знаем, что ты бывший айтишник, а айтишники бывшими не бывают. Но безвинных пользователей региона-то хоть пожалеешь?

— Ладно-ладно… Вы это того, парни… Остыньте что ли. Подключу я ваш кипятильник к принтеру. И статью напишу… Отдайте железяки, пока ничего не случилось.

Ниже результат этого шантажа!

Что нам нужно для того, чтобы установить нагреваемый стол на Hephestos?

В первую очередь надо озаботиться блоком питания на 12 вольт. Мощность рекомендуется, чем больше, тем лучше. Быстрее будет нагреваться. У ребят были расчеты, надо от 24-30 ампер на линию 12 вольт. Можно в принципе и компьютерный.

У меня вот такой

Такой греться еще быстрее будет.

Нагреваемый стол МК2.

Можно с Али. У меня от BQ

В комплекте болты для крепления

и термодатчик

Так же нужны провода. Толстые для подключения к блоку питания. Рекомендуемое сечение от 2,5мм^2. Чем толще провод, тем быстрее нагрев, да и сами провода греться не будут.

Тонкий провод для подключения термодатчика к плате.

Ещё в моём варианте нужен такой же провод для реле и дублирования питания. Об этом позже.

Ну приступим.

Вот классическая схема подключения

Можно подключать по ней. Но чтобы не создавать излишнюю нагрузку на плату и потом бороться с медленным нагревом стола и наоборот перегревом платы, эффективней поставить реле.

Я по-быстрому тут на ней начеркался и вот что получилось.

Главное изменение подключение стола через реле. У меня вообще блок питания только на стол и подключен. Сам принтер питается от стандартного БП. И поэтому сделаны перемычки на разъеме питания – плюс-к плюсу. Минус к минусу.

ВАЖНО! Если вы их не сделаете – у вас работать ничего не будет.

Подключаем термистор

В середине нагревающего стола есть отверстие. Туда его и надо вставить, но так, чтобы он был вровень с поверхностью. Можно использовать термопасту для более плотного «контакта». Я использовал КПТ-8, благо она у меня есть. Прикрепить лучше к столу каптоновым (термо) скотчем.

Еще один нюанс – сторона, где дорожки – верхняя. Мы подключаем все снизу!

Припаяли провода питания к столу. Пришло время реле.

Реле можно взять, например от авто. Русское реле на 12 вольт. Используется в разных девятках-десятках. Можно купить в любом автомагазине.

Я тоже хотел сделать так. Думал, где-то завалялось, от моей первой девятки.

Вердикт — все было давно роздано или выкинуто. Но выкинуто было далеко не все, как оказалось.
В дебрях шкафа с инструментами нашлась сигналка от той девятки.

Вот что я в ней нашел

Реле RAS-1215. Глянул инете — стоит меньше сотни рублей. Если нет под рукой, как у меня, берем или в автомагазине или в магазине радиодеталей нечто подобное.

Есть еще и различные твердотельные реле — тут вопрос бюджета. Я тут рассматриваю, как это сделать из подручных материалов. Специалисты могут в комментах предложить свои более продвинутые варианты. Хотя у меня и так все работает. И реле не греется.

Все подключаем, согласно схемы. И монтируем на принтер.

Для этого снимаем пластиковый стол и на его место ставим нагреваемый. У меня подошли старые болты без проблем.

Начитавшись про то, что для быстрого нагрева, надо утеплять нижнюю сторону картоном я пошел немного другим путем.

Взял картонную коробку от стола и обрезал ее по размеру. После чего наклеил с помощью «Момента» на нее пищевую фольгу. Вот что получилось.

ВАЖНО! Сбоку в районе, где у нас припаиваются провода к столу надо вырезать большой прямоугольник для безопасности. Чтобы фольга не замыкала провода. В углах я проколол отверстия и при монтаже поместил это конструкцию фольгой вверх под нагреваемый стол.

Еще раз! Перед тем как повторить такой вариант убедитесь, что никакой оголенный провод не прикоснется к вашей конструкции. У меня и места пайки термистора закрыты термоусадочной трубкой. Делал я этот «фольгированный утеплитель» для себя — вы можете у себя такое не делать!

Все смонтировал. Не забудьте откалибровать новую высоту стола болтом на левой каретке оси X.

Стекло я установил тоже самое. Читал, что надо ставить термостекло, подкладывать алюминиевую пластину и тп. Так же читал в других местах, что этого делать не обязательно. В общем, оставил все как есть – треснет – пойду куплю термостекло.

Подключаем все по схеме.

Не забудьте про перемычки на разъеме питания. Без них работать не будет!

Пришло время поменять прошивку и сказать принтеру, что нагреваемый стол у него есть.

Про это уже писали в других статьях.

ШАГ 4
ЗАМЕНА ПРОШИВКИ
По умолчанию код на плате Prusa не учитывает наличие подогрева панели. Поэтому нужно сделать несколько простейших операций:
1) Установите на своем ПК Arduino 1.0.6 (Его можно скачать здесь http://arduino.cc/en/main/software)
2) Скачайте файл Marlin_Hephestos. Это код, который в данный момент работает на Вашей плате.
- Разархивируйте его и откройте файл Marlin в Arduino 1.0.6
- В интерфейсе Arduino 1.0.6, вы увидите закладки. Выберите закладку Configuration.h
- Найдите в коде TEMP_SENSOR_BED и измените значение с 0 на 1
- В этой же закладке, удостоверьтесь что значение в строке #define MOTHERBOARD — 33
- После этого, подключитесь по USB кабелю к принтеру. В интерфейсе Arduino 1.0.6 выберите закладку Сервис -> Плата -> ArduinoMega2560 or Mega ADK
- После этого нажмите на кнопку «загрузить»

Код загружен. Теперь при включении принтера на панели должно отображаться и температурный режим подогрева стола

Я пошел более простым путем. Когда стал искать последнюю прошивку для махинаций с ней, мне гугл выдал замечательную ссылку — http://www.thingiverse.com/thing:1554343

Прошивка по ссылке та же самая, что использую я – 1.4.2. Только там уже сделана поддержка горячего стола. Если хотите быстро и чтобы работало, качаем и делаем, как я написал ниже. А если хотите экспериментов, то действуйте согласно инструкции выше.

Как загрузить прошивку?

Скачали файл. В Куре ткнули сюда

Выбрали прошивку и она у вас установилась. Если выскакивают предупреждения или ничего не происходит – проверьте порт и скорость подключения в настройках принтера. Естественно принтер у вас должен быть подключен.

Выключили-включили. На экране появилась индикация температуры.

Заходим в настройки и ставим галочку, что у нас есть подогреваемый стол.

Устанавливаем температуру стола и в бой.

Стол у меня нагревается до 100С примерно за 6-8 минут, что достаточно быстро. Честно говоря сам не ожидал. Но видимо мой тюнинг из фольги работает.

Всем доброго здоровья.

Просматривая публикации на портале я обратил внимание на устройство регулировки стола принтеров у разных авторов. Китайские барашки почти на всех фотографиях принтеров.

Хочу предложить устройство для точной и удобной регулировки. Данное приспособление позволяет производить регулировку с точностью до 0,05 мм. На фото представлен комплект регулировочных винтовых домкратов для стола 3D принтера. По скольку данный портал о 3D принтерах здесь представлен печатный вариант устройства. Печатный вариант предназначен для принтеров без подогрева стола. Для столов с подогревом необходимо устанавливать устройство выполненное из металла.

Домкрат устанавливается по углам стола. Активный винт закрепляется на подвижной части с помощью контрящей гайки с шайбой Гровера.

Как представленный домкрат устроен?

На рисунке слева на право представлены печатные детали: Крышка, Корпус, Гайка.

Внутрь гайки вставлена металлическая самоконтрящаяся гайка М3. Гайка М3 устанавливается в процессе печати и намертво запечатывается следующими слоями. Сделано это для устранения возможных зазоров и люфтов.

Такая гайка М3 устраняет люфт резьбы за счет наличия упругого элемента запрессованного внутри гайки М3 (на рисунке показан синим цветом).

Общая схема устройства

Фиолетовым цветом показаны крепежные элементы (саморезы).

Для столов с подогревом я предлагаю домкраты выполненные из металла. Они по конструкции намного проще. У меня два варианта конструкции.

Первый вариант изготовлен как самостоятельный сборочный узел.

Состоит из двух крышек, активной гайки (коричневый цвет), и двух распорных элементов (я применил обычные гайки). Активную гайку изготовил из 50-ти рублевой монеты 1993 года. Работает исправно.

Второй вариант аналогичен первому, но вместо нижней крышки используется элемент конструкции на которой домкрат крепится. Это упрощает конструкцию, сокращает количество деталей, но не дает возможности использовать устройство в другом месте.

Подогреваемый стол для 3d принтера необходимый что-бы расплавленный пластик лучше прикрепился и во время печати не скрутился и не отстал от платформы. При оптимальной температуры нагретый пластик немного расширенный, а при охлаждении он сжимается и если поверхность будет очень холодная, наша деталь превратиться в брак. Нагревательный стол для 3d принтера имеется отверстие по центру для термистора, если используете материал ABS - выставляем в настройках подогрев 100-110°C, для PLA не много меньше 50-70°C. Все равно каждый будет настраивать стол mk2b под себя и тестировать подходящую температуру, ток потребления в среднем 5А.

Пример подключение 12 В питания - плюс припаиваем к значению 1, минус к 2 и 3. Дальше берем светодиод 3В и резистор 620-800 Ом и соединяем как указано на картинке. Теперь когда будет происходит нагрев, светодиодный индикатор заработает. По центру с помощью термоскотча (он может выдерживать до 300°C) приклеиваем по центру термистор.
Что-бы не перегревать Ramps 1.4, будем подключать по другому, например через автомобильное реле 30А (смотрите фото). Таким образом мы только управляем включением, выключением, а наше реле уже пропускает более высокий ток. Если решили только собирать, .
Очень частые претензии после покупки такие как кривой стол 3d принтера, если смотреть сбоку, пластина немного выгнутая. Да, такое бывает, но в этом нет ничего страшного! Крепление стола 3d принтера - с помощь 4 пружинок и болтов крепим на ось Y и притягиваем пружины, постепенно он будет выправляться, в дальнейшем будет калибровка стола 3d принтера. Для этого, ось Z опускаем в самый низ, а ось X перемещаем в любой угол стола mk2b и подтягиваем или отпускаем пружинку, такие действия проделываем с каждым углом, что-бы расстояния между соплом и стеклом было одинаковое.

Стекло для стола 3d принтера берем силикатное стекло (обычное) толщиной 4 мм и прижимаем по краям держателями для офисной бумаги. Стол для 3d принтера купить можно по ссылкам ниже, там и другие комплектующие. Ещё одно, снижаем теплопотери и ускоряем нагрев, снизу стола mk2b утепляем не горючими материалами, подложки из пробок, алюминиевый скотч и тд.

Лак для 3d принтера нужен для лучшего прилипания модели, можно использовать не только специальный, рекомендую смотреть в сторону тех, которые легко перезаправляются. Смотрите в конце видео показываю один из них, поработали с печатью, закончился, залили и снова пусть принтер работает. Лак для волос для 3d принтера можно использовать ка каждый, с некоторыми пластик не держится, другие схватываеться на минуту и дальше отстает деталь. Экспериментируйте!

Недавно решил напечатать на своем принтере достаточно крупную деталь, длиной 10 см. Оказалось, что при печати 3-4 слоя деталь начинает изгибаться и отслаиваться от стола. Никакие ухищрения не помогали. Мне не хотелось делать нагревательный стол, но видимо от этого никуда не деться.. Опять же была проблема — невозможно купить термодатчик, надо заказывать, а ждать лень. Поэтому решил делать стол без датчика температуры, да и не нужен он — менять температуру нагрева не надо, а потому измерять её ни к чему.

Посмотрел различные виды подобных столов и понял одну закономерность — у большинства нагревательных столов ширина дорожек примерно 5 мм. Решил действовать наобум, без вычислений — авось получится температура 100 градусов. По моим ощущениям и в сравнении с существующими моделями нагревательных столов, она должна была быть именно такой. Взял кусок одностороннего текстолита и выпилил кусок по размеру рабочего стола принтера 17х28 см.

заготовка нагревательного стола
heat bed

разметка нагревательных линий

Подумал.. и решил их сделать в форме змейки (чтобы потом не париться с соединением соседних дорожек):

Взял острый саморез и процарапал дорожки по нарисованным линиям. Замерил сопротивление змейки от начала до конца (т.е. сопротивление всего стола) — оно было порядка 1,5 Ом. Померил сопротивление половины стола — опять 1,5 ом. Значит где-то коротит. Сколько я ни бился, мне так и не удалось избавиться от замыканий. Бросил это дело с саморезом и дрёмелем проточил все дорожки. Получилось некрасиво, кривовато, но зато без замыканий, сопротивление 2.2 Ома. Вот как выглядит стол на просвет:

нагревательный стол на просвет.
замыканий нет

Подключил к блоку питания на 12 В напрямую — температура стола не более 70 гр. Сначала расстроился, что придется уменьшить толщину дорожек, но вовремя приложил это чудо к столу принтера. Оказалось, область печати принтера короче рабочего стола на целых 10 см!!! Я быстренько перепаял провода поближе друг к другу и температура тут же подскочила до 120 гр. Это победа Вода тут же с шипением испаряется.

Установил стол на принтер и понял — нужны пружинки, без них никак нельзя — от температуры дерево может рассохнуться (принтер у меня деревянный) да и регулировать горизонтальность стола намного проще с подпружиненным столом.

Пружинки сделал из того, что было — намотал стальку на болт, виток к витку:

Снимаем её и немного растягиваем:

И делим на части:

Запас хода у них небольшой, примерно 3-4 мм на 1,5 см пружину — этого вполне достаточно. Вот какой стол у меня получился:

Кажется, что они полностью сжаты, но это не так, поверьте на слово
С другой стороны стола сделал пружинки покороче, они получились мягче, но и нагрузка в этой части стола меньше:

Вот весь стол в сборе:

готовый стол с подогревом

Температура стола 105-110 гр. Стекло от фоторамки из Икеи, размер оказался идеально подходящий Толщина стекла 2 мм.

Замеченные особенности — любой текстолит в магазине горбатый, искривленный и т.д. обязательно нужно стекло, чтобы выровнять поверхность стола. При нагреве текстолит еще немного покоробился. Не знаю как его сделать идеально плоским.. но это не мешает, т.к. с помощью регулировочных болтов и пружин стол выравнивается буквально за пару минут

Да, печатаю я на стекле, смазанном — дешево и сердито. Когда , с трудом мог оторвать детали, однажды вместо детали оторвался кусок оргстекла и я глубоко порезал палец. С тех пор печатаю только на стекле

P.S. Некоторые умельцы печатают , увы.. у меня с сахаром ничего не получилось — он очень быстро кристаллизуется и толку от него никакого (нужны более высокие температуры, что бы он расплавился). Некоторые печатают на загадочном