Как обновить 3D-принтер Ender-3 и устранить проблемы с безопасностью
Оригинальный Creality Ender-3 поднял планку для бюджетных 3D-принтеров, несмотря на то, что он был дешевле, чем всего десять рулонов нити PLA. Но для этого подвига явно были срезаны углы.
Независимо от того, являетесь ли вы владельцем оригинального Ender-3, Ender-3 Pro или более новой модели Ender-3 V2, эти бюджетные 3D-принтеры сталкиваются с компромиссами в дизайне, проектировании и даже в таких простых вещах, как безопасность.
Прочтите, чтобы узнать, какие важные обновления вы можете сделать, чтобы предотвратить потенциальные проблемы, начиная от низкой надежности и качества печати до предотвращения пожаров в доме и защиты от смертельных нервно-паралитических агентов.
Обновления Ender-3 для здоровья и безопасности
Хотя вы можете начать печать с линейкой Ender-3 прямо из коробки, это не идеально, учитывая риски для здоровья и безопасности, связанные с агрессивными мерами по сокращению затрат Creality. Устройство, способное плавить пластик, представляет потенциальную опасность возгорания. И этот потенциал еще больше, когда это делается дешево.
Установите Bootlace Ferrules
Плата контроллера Ender-3 выполняет деликатную задачу перенаправления мощности от 350-ваттного блока питания (БП) к энергоемким компонентам, таким как подогреваемый стол и сопло, через провода, которые вставляются в винтовые клеммы на материнской плате.
В отличие от сплошных медных проводов, которые можно найти в стенах наших домов, проводка 3D-принтера состоит из нескольких крошечных медных жил для гибкости. Риск того, что паразитные жилы закоротят соседние клеммы, затрудняет безопасную вставку многожильных проводов в винтовые клеммы.
Обжатие концов проводов с помощью кабельных наконечников – идеальный способ решить эту проблему.
Вместо этого Creality покрывает концы этих проводов припоем. Хотя это может показаться дешевым решением, припой имеет тенденцию постепенно деформироваться под давлением зажима со стороны винтовых клемм. Впоследствии провода ослабляются, что увеличивает сопротивление проводника и, в конечном итоге, выделяет достаточно тепла для воспламенения горючих материалов поблизости.
Обрезание концов луженых проводов и опрессовка на них кабельных наконечников абсолютно необходимы для долгосрочной безопасности вашего Ender-3:
Подлинные разъемы XT60
Известно, что модели Ender-3 и Pro самопроизвольно воспламеняются из-за поддельных разъемов XT60, которые действуют как быстроразъемные соединения между блоком питания и подогреваемой кроватью. Опасность возгорания связана с плохим электрическим контактом и сомнительной огнестойкостью пластмассового корпуса разъема.
Хотя оригинальные разъемы XT60 относительно недороги, процедура замены все же требует базовых навыков пайки.
Откажитесь от стандартной трубки из ПТФЭ
3D-принтер укладывает слои пластика, проталкивая нить через нагретое сопло. Трудно ограничить тепло только форсункой, и некоторая ее часть неизменно мигрирует к тепловому прерывателю, который представляет собой металлическую трубку, несущую холодную нить в нагретое сопло.
Фактически, преждевременное плавление нити в тепловом барьере – одна из наиболее частых причин засоров и заеданий.
Все хотэнды включают в себя активно охлаждаемый радиатор, чтобы смягчить эту проблему, но одного этого недостаточно для предотвращения застревания нити накала.
Решение Creality включает изоляцию нити термостойкой футеровкой из ПТФЭ, которая проходит через блок нагревателя и стыкуется прямо с соплом. К сожалению, это также подвергает трубку из ПТФЭ воздействию температур, превышающих 500 ° F (что необходимо для печати на таких материалах, как АБС-пластик).
Это плохая идея, потому что отходящие газы PTFE выделяют токсичные химические вещества, смертельные для домашних птиц при температурах до 395 ° F. Собственные исследования DuPont показывают, что этот материал выделяет токсичные частицы, вредные для человека, при температуре 464 ° F. Нагрейте его дальше, и вы подвергнетесь воздействию низких доз боевых отравляющих веществ, таких как PFIB и фосген нервно-паралитического газа времен Второй мировой войны.
Все это справедливо для труб из ПТФЭ, которые изготавливаются в соответствии со спецификациями – более дешевые трубки из ПТФЭ легко разлагаются даже при более низких температурах.
Дорогие 3D-принтеры решают эту проблему с помощью «цельнометаллических» узлов горячего конца, которые физически отделяют трубку из ПТФЭ от блока нагревателя и сопла.
Тепловая ползучесть дополнительно снижается за счет уменьшения толщины теплового барьера, что снижает его тепловую массу и задерживает теплопроводность. Это также требует использования дорогих материалов с низкой теплопроводностью, таких как нержавеющая сталь и титан.
В идеале вам следует придерживаться печати PLA, если вы не можете позволить себе полностью металлическое обновление хот-энда . Тем не менее, вы все равно можете безопасно печатать на PETG, заменив дешевую трубку из ПТФЭ на фирменную трубку Capricorn.
Это удобная замена в комплекте с добавками, предотвращающими преждевременное термическое повреждение. Трубка Capricorn PTFE также улучшает качество втягивания благодаря более жестким допускам и уменьшенному трению.
Обновления Ender-3 для повышения качества и надежности печати
Теперь, когда мы уверены, что ваш Ender-3 не убьет вас, пока вы спите, давайте перейдем к обновлениям, улучшающим качество печати и общую надежность. Хотя проектные и инженерные неудачи линейки Ender-3 проистекают из агрессивных мер Creality по сокращению затрат, большинство этих исправлений, к счастью, можно распечатать на 3D-принтере или довольно дешево.
Крепления для шаговых двигателей оси Z, напечатанные на 3D-принтере
Большое количество принтеров Ender-3 страдает от смещенных опор шаговых двигателей по оси Z. Это приводит к проблемам, начиная от заметных артефактов Z-полос на 3D-отпечатках до катастрофического заклинивания шагового двигателя оси Z.
Решение довольно простое и включает в себя 3D-печать соответствующего регулируемого крепления шагового двигателя для вашей версии Ender-3. Регулируемый тип особенно удобен для решения существующих проблем смещения рамы.
Муфта из ПТФЭ
Трубка из ПТФЭ не только переносит нить в нагретое сопло, но также гарантирует, что она не расплавится преждевременно по пути туда. Это делает эти муфты важными, поскольку они надежно удерживают трубку из ПТФЭ на месте и предотвращают ее выталкивание во время втягивания.
Стандартные муфты Ender-3 не очень хороши в этом и имеют тенденцию со временем терять сцепление, что приводит к выталкиванию трубки из ПТФЭ из хотэнда. В отсутствие термостойкой футеровки из ПТФЭ нить плавится до того, как достигнет сопла – вот почему возникают серьезные засорения и заедания.
Муфта из ПТФЭ хорошего качества стоит всего несколько долларов, но экономит время, усилия и деньги, связанные с заклиниванием нити.
Двухприводной экструдер с редуктором
3D-принтеру нужны два основных компонента: нагретое сопло для плавления нити и экструдер для точного вывода расплавленной нити из сопла (а иногда и обратно). Узел экструдера для заготовки перемещает нить, зажимая ее между подшипником и прямой шестерней.
Последний, к сожалению, раздавливает нить, при этом повреждения усугубляются частыми втягиваниями. Что еще хуже, такая конструкция экструдера не обеспечивает достаточного захвата при экструзии, поскольку только ведущая шестерня может активно толкать нить. Последующее проскальзывание экструдера приводит к плохому качеству печати.
Экструдер с двойным приводом – это относительно недорогое решение, в котором используется пара зубчатых колес для проталкивания нити с обеих сторон. Эти шестерни не имеют прямой нарезки, как их стандартные аналоги, а вместо этого имеют зубчатые фрезы, чтобы надежно захватить нить, не раздавливая ее.
Зубцевание – это процесс механической обработки, при котором зубья врезаются в шестерни с уникальным полукруглым профилем, который соответствует естественной цилиндрической форме нити. Это обеспечивает точную экструзию филамента, обеспечивающую стабильные и точные 3D-отпечатки.
Пружины станины и гибкая магнитная монтажная плита
Трамбовать (или выравнивать) поверхность сборки абсолютно необходимо для успеха ваших 3D-отпечатков. Это трудоемкий процесс, который можно легко отменить, ударив молотком по 3D-отпечаткам, которые упорно прилипают к рабочей пластине.
Есть два основных способа решения этой проблемы. Первый включает модернизацию стандартных пружин станины на более жесткие послепродажные, которые лучше сохраняют соосность из-за вышеупомянутого злоупотребления.
Более дорогое решение предполагает замену стандартной поверхности сборки на гибкую магнитную . Готовый 3D-отпечаток, наклеенный на съемный лист из пружинной стали, затем можно удобно отделить от магнитного листа, наклеенного на кровать.
Для снятия отпечатков достаточно просто согнуть гибкую пластину, которую затем можно прихлопнуть обратно на кровать, не влияя на выравнивание.
Муфты паук вала
Сопло Ender-3 перемещается по оси Z благодаря 8-миллиметровому ходовому винту, точно контролирующему движение вверх и вниз X-портала, в котором находится сопло. Ходовой винт приводится в действие шаговым двигателем оси Z с жесткой муфтой вала, механически соединяющей их.
Жесткий характер муфты быстро становится помехой даже при малейшем перекосе.
Практически невозможно найти идеально прямой ходовой винт без колебания – проблема, которая еще больше усугубляется неточным креплением шагового двигателя по оси Z. Это несовпадение проявляется в виде артефактов Z-бэнда, от которых страдает практически каждый Ender-3 в дикой природе.
Муфты с крестообразным валом служат элегантным решением этой проблемы.
В отличие от своих жестких аналогов, звездообразные муфты состоят из трех частей: верхней половины и нижней половины ступицы, а также крестовины посередине. Последний изготовлен из полугибкого эластомера, предназначенного для поглощения незначительного колебания ходового винта и предотвращения незначительных перекосов, влияющих на качество печати.
Однако самым большим преимуществом крестообразной муфты является ее способность отсоединять ходовой винт от шагового двигателя в случае поломки сопла. Такие неудачи не редкость, и переходные муфты действуют как отказоустойчивые, защищая сопло, основание и другие компоненты горячего конца от повреждений.
Эти муфты могут быть снова защелкнуты без потери функциональности в случае неудач.
Не забывайте ускорять апгрейды
Все эти обновления должны исправить основные проблемы безопасности, качества и надежности, влияющие на линейку Ender-3. Не применяйте более одного обновления за раз, иначе устранение неполадок станет кошмаром, когда что-то пойдет не так.
Мы сознательно упустили дорогостоящие и сложные модификации, такие как автоматическая система выравнивания станины BLTouch и двойная модернизация по оси Z. Прибегать к этим быстрым решениям с самого начала вредно для приобретения необходимого навыка ручного набора номера на вашем принтере.
Вы даже можете заменить стандартную плату контроллера на многофункциональные послепродажные обновления, когда будете копаться дальше в кроличьей норе для 3D-печати. Однако довольно легко потратить на обновления больше, чем вы заплатили за сам принтер. В этот момент – как постулаты этого древнего мысленного эксперимента – это вообще Эндер-3?