Completando a Mesa aquecida

English version here

Durante alguns dos últimos finais de semana o Jorge, Viola e eu (Alain) estivemos na Masmorra e trabalhamos bastante, entre outras coisas, terminando de montar a Mesa Aquecida.

• Medições na mesa

As medições já haviam sido feitas e estão documentadas no Blog de 11/julho. Estou repetindo aqui apenas os resultados:

• Dimensões: 145 x 196 x 5 mm de alumínio

• Depois de ligada com a fonte menor que só fornecia 3A e 7,1V (resistores menores) a temperatura estabilizou em 58,5°C com 20°C ambientes. Portanto temos uma constante de dissipação de (58,5-20)/(3*7,1) = 1,8°C/Watt.

• Para alcançar mais, 110°C ou mais, como o Nophead está usando, vai dissipar (110°C-15°C)*1,8 =52W só em perdas para o ambiente.

• Velocidade de aquecimento: deixamos esfriar e alimentamos, com uma fonte maior, com 50W. Aqueceu de 24°C a 52.5°C em 410s ou seja: (53.5-24)/410 = 0,07°C/s.

• Dimensionamos a potencia total para 150 Watts, deveria ser tranquilo para uma fonte de PC.

• Montagem

Aqueles resistores de teste foram substituídos por resistores maiores. Cada Resistor é de 10 Watts (Ohmega R$1,50), colado à mesa por baixo com Araldite. Cada um de 6R8 com 12 Volts dissipa em torno de 20W, por estarem fixados em um enorme dissipador funcionam adequadamente.

A potência total de 150 Watts permite atingir 60°C em 3 minutos e 110°C em 5 minutos. Depois de aquecido consome aprox. 50W para manter 110°C.

O sensor de temperatura foi fixado depois. Ficou razoavelmente próximo ao centro e um pouco mais próximo da origem onde se imprimem mais peças.

A placa de suporte está colada com Araldite. O Jorge fez um pequeno furo (não passante) e o sensor foi inserido com pasta térmica.

Usamos o Termistor Murata de 100k 1% achado na Mouser por $0.79.

• Eletrônica

Novo: Observe que estávamos usando placas Gen3. Para as placas mais novas como Gen6/Gen7/Ramps/Sanguinololu, um driver adequado já existe nas placas.

Montei um pequeno driver com um MosFet que seja capaz de aguentar a corrente: IRFZ48 que custou apenas R$1,80 na Dabi.

Usei um driver TC4427 porque esse MosFet é acionado por 12V. Encontrei na Farnell.

(Clique para ampliar esquema)

Esta é a plaquinha do driver, provisória, por isso em placa padrão. As trilas de potencia estão reforçadas por trás com fio rígido.

Como estamos alimentando tudo com uma fonte de PC, aproveitei o conector de e 4 fios que vai à MotherBoard para entrada de 12V.

O dissipador EletroService 180.008 25°C/W está no limite. A tensão no MosFet (Rdson=17mOhms) foi medida em 0,2V gerando 2,5W durante o aquecimento a frio.

Aquele dissipador esquentou demais, então fiz uma rápida adaptação. Ficou até um pouco mais frio que o necessário.

Segundo o manual da HS dissipadores, a resistência térmica deveria ser 15°C/W.

A entrada foi prevista para ligação direto no pino do controlador, então foi preciso fazer uma conexão na entrada no MosFet da placa do extruder.

• Problemas e Soluções

Um dos problemas que encontramos foi que a fonte explodiu! Isso falando literalmente, era uma fonte sem marca mas que já havia prestado anos de bons serviços mas com uma carga real de 150W a mais ela não aguentou. Felizmente, o Jorge encontrou uma fonte Dell com as mesmas especificações e agora está funcionando perfeitamente.

Temos em vista fazer uma versão alimentada direto da rede AC, 110/220V. Isso é mais delicado e por motivos de segurança, eu pessoalmente acho que pode ser feita numa chapa de vidro em vez de alumínio.

Mas o resultado funcional foi muito bom, fizemos muitas impressões a 120°C e o empenamento encontrado anteriormente incomodou muito pouco. Ainda faltam testes com peças maiores, veremos no futuro.

Veja também:

Mesa aquecida da mina MesaXYZ com 500W para aquecer rápido,

Mesa do Paulo Fernandes que foi inspirada nestas duas, é mais leve com alumínio de 3mm para uma Prusa