Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Manufacturing Technology >> 3D печать

Выбор напряжения для 3D-принтера: 12 В против 24 В

Многие компоненты 3D-принтеров выпускаются в двух вариантах: 12 В и 24 В, и сами 3D-принтеры тоже. Эту характеристику нужно иметь в виду при любых апгрейдах 3D-принтера, таких как замена экструдеров, хотэндов или любых компонентов для них. Но что всё это означает для пользователя?

12 В и 24 В — это напряжения, и они самые распространенные в этих двух вариантах. Точнее, это выходные напряжения и они связаны с блоком питания (БП) 3D-принтера. Блок питания — это устройство, задача которого — снабжать электрической энергией электрическую нагрузку, устройство, которое берет электрический ток и преобразует его в другие формы энергии, как тепло или свет. В 3D-принтерах БП подает питание на все ключевые компоненты, такие как вентиляторы, стол или хотэнд. Без минимально необходимого питания или с избыточным питанием эти элементы 3D-принтера могут не функционировать правильно.

Выбор напряжения для 3D-принтера: 12 В против 24 В
Изображение 1: Спецификация выходного напряжения на шаговом драйвере. Источник: Dyze Design.

БП получает 110–240 В из розетки и, с помощью трансформатора, преобразует его в 12–24 В, напряжение, более подходящее для устройств. Кроме того, БП также имеет выпрямительную цепь, элемент, отвечающий за преобразование переменного тока из розетки в постоянный ток, который нужен 3D-принтеру.

Выбор напряжения для 3D-принтера: 12 В против 24 В
Изображение 2: Входные разъемы AC и выходные DC на БП. Источник: Dyze Design.

Блок питания 3D-принтера обычно имеет следующие спецификации:

Назначение БП — в основном получать, преобразовывать и подавать питание, но он также выполняет другие задачи. БП также отвечает за ограничение полученного тока до безопасных уровней, с помощью электрической нагрузки, а также отключение тока в случае электрической неисправности.

Еще одна задача БП — ограничение электронного шума или скачков напряжения от попадания к электрической нагрузке, и накопление энергии для того, чтобы в случае временного прерывания питания БП мог продолжать питать электрическую нагрузку.

Какое напряжение лучше?

Когда речь идет о выборе напряжения компонента для 3D-принтера, например нагревательного картриджа, хотэнда, экструдера или вентилятора, напряжение этих компонентов всегда должно соответствовать выходному напряжению 3D-принтера, или нужно использовать DC-DC преобразователь или повышающий преобразователь.

Что касается выбора нового БП для 3D-принтера, есть некоторые факторы для учета. 24-вольтовый БП нуждается лишь примерно в половине количества проводов по сравнению с 12-вольтовым БП. Причина в том, что чем выше напряжение, тем меньше ток течет через БП (чтобы получить ту же мощность, нужно лишь половину тока), что позволяет уменьшить сечение проводов. Это, в свою очередь, означает сокращение стоимости провода и количества меди, которое нужно добыть для его производства.

Выбор напряжения для 3D-принтера: 12 В против 24 В
Изображение 3: Провод 12 В (сверху) и 24 В (снизу). Источник: Dyze Design.

Некоторые заметные преимущества использования 24-вольтового БП в 3D-печати:

Что касается 12-вольтовых БП, они полезны для работы приборов напрямую от батарей. Недостаток 12-вольтового БП в том, что ему нужен повышающий преобразователь для работы 24-вольтовых устройств, и его проводка дороже, так как нужна больше меди.

Как проверить БП 3D-принтера

При покупке 3D-принтера, будь то новый или б/у, пользователь должен убедиться в реальном напряжении блока питания 3D-принтера. Иногда изучение технической документации недостаточно, так как БП мог быть изменен производителем, а техническая документация не обновлена. Что касается б/у 3D-принтеров, предыдущий владелец мог изменить БП, не прояснив это. Поэтому лучше всегда проверять БП 3D-принтера прямо на принтере перед покупкой или установкой любых компонентов апгрейда. Если покупается новый БП, также нужно убедиться, что он работает правильно перед установкой в 3D-принтер.

БП обычно — большой серебристый прямоугольный коробок. Некоторые блоки питания являются отдельными автономными единицами оборудования, как в Creality CR-10 V3, в то время как другие принтеры имеют их встроенными в основную структуру, как Anycubic Vyper или Artillery Genius.

Выбор напряжения для 3D-принтера: 12 В против 24 В Выбор напряжения для 3D-принтера: 12 В против 24 В Выбор напряжения для 3D-принтера: 12 В против 24 В
Изображение 4: Слева направо, БП на Creality CR-10 V3, Anycubic Vyper и Artillery Genius 3D принтерах. Источники: Creality, Anycubic и Artillery.

Сначала выходное напряжение БП нужно проверить, глядя на наклейку на БП, как показано на фото ниже.

Выбор напряжения для 3D-принтера: 12 В против 24 В
Изображение 5: Спецификация выходного напряжения на БП. Источник: E3D.

Если на БП нет никакой информации об выходном напряжении, его можно проверить с помощью вольтметра или мультиметра. Нужно помнить, что электронное оборудование всегда должно обрабатываться с крайней осторожностью и мерами безопасности. Правильное определение выходного напряжения 3D-принтера демонстрируется в обучающем видео от Anycubic.

Видео 1: Урок по определению и замене БП. Источник: Anycubic.

Этот процесс можно резюмировать в следующих 3 шагах:

  1. Перед тем как касаться БП или отключать какие-либо провода, принтер должен быть отключен от розетки. Если нет мер ESD-безопасности, таких как заземляющий коврик, заземление можно сделать, коснувшись чего-либо металлического, например батареи. Накопленный ток уйдет в металл, потому что металл — лучший проводник электричества.
  2. Затем, через 30 секунд, БП 3D-принтера можно безопасно касаться. Критически важно избегать ESD-событий возле 3D-принтера. Даже если разряд остается незамеченным, он ощущается при разряде, он все равно может повредить электронные компоненты принтера. 30-секундный период критичен, так как некоторые дешевые платы/БП не оснащены резисторами разрядки для быстрого разрядки конденсаторов.
  3. Третий шаг — проверить напряжение на всех выходных терминалах, очень осторожно не касаясь и не замыкая входные терминалы переменного тока. Показания вольтметра должны быть почти такими же, как указанное выходное напряжение. Небольшое повышение напряжения поможет с недостаточно мощным столом, другие компоненты могут быть перегружены.

Знание выходного напряжения БП и 3D-принтера критично для правильного выбора компонентов принтера и избежания опасных последствий недопитания или перепитания компонентов и 3D-принтера. Хотя 3D-принтеры могут работать как на 12-вольтовых, так и на 24-вольтовых БП, или даже иметь возможность переключения между напряжениями, более выгодный вариант — 24-вольтовый БП, так как он требует меньше энергии для производства того же тока, его проводка меньше, и он предлагает некоторые преимущества для производительности 3D-принтера.

3D печать

  1. AWS vs Azure DevOps сертификации: какой путь бустит вашу карьеру?
  2. Топ 10 облачных баз данных 2020 года: экспертный гид по выбору правильной
  3. Исследовение сложения напряжений при последовательном соединении батарей
  4. Лаборатория делителя напряжения: дизайн, измерение и верификация закона Кирхгофа о напряжении
  5. Термоэлектричество: понимание термопар и эффекта Зеебека
  6. Потенциометрический вольтметр: Точное измерение напряжения с минимальной нагрузкой
  7. Сборка картофельной батареи: Пошаговое руководство по DIY электрохимическому питанию
  8. Низковольтный AC источник питания: Компоненты схемы сдвига фазы и лучшие практики
  9. Выбор между б/у и новыми электродвигателями: практическое руководство
  10. Литье под давлением против 3D-печати: выбор правильной технологии для проекта