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Ultimaker Original Wärmekissen Upgrade

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Ultimaker Original Wärmekissen Upgrade

Dieses ist ein Projekt, das ich mit vor kurzem experimentierte, und ich schreibe dieses instructable, um hoffnungsvoll jedermann zu helfen, das daran denken, dieses selbst über einige Fallstöcke zu tun, die ich erlebt habe. Davon abgesehen, während mein Bereich der Elektrotechnik ist, bin ich nur ein Student so, wenn ich irgendwelche offensichtlichen Fehler oder Fehlkalkulationen lassen Sie mich bitte wissen lassen. In den letzten Monaten habe ich mit 3d-Druckern mehr und mehr. Das ultimaker Original war immer mein Gehen zum Drucker aber sobald ich begann mit anderen Druckern, die mit beheizten Betten enthalten war, erkannte ich, dass die Standard-Ultimaker ich verwendet hatte war streng durch nicht mit einem begrenzt. Ich betrachtete die Möglichkeit der Verwendung der Wärmebett Upgrade-Kit, dass Ultimaker verkauft, aber es ist ziemlich teuer, für mein Budget sowieso. Allerdings habe ich auch entdeckt, dass es scheint ein Mangel an Informationen online auf, wie Sie dieses Upgrade selbst tun. Ich landete, um ein paar Ausschnitte aus Informationen aus verschiedenen Foren und Blogs zu kompilieren, bevor ich voll und ganz verstanden die Aufgabe, die ich unternehmt. Das offizielle Handbuch (verfügbar hier: https://ultimaker.com/de/resources/249-assembly-manual) war ein guter Ausgangspunkt.

Mit einem Wärme Bett ist aus einer Reihe von Gründen nützlich. Erstens, und meiner Meinung nach am wichtigsten, hilft es bei der Verhinderung verzogenen Drucke. Verzug tritt auf, wenn es eine ungleichmäßige Kühlung des bedruckten Teils gibt, was von besonderer Bedeutung ist, wenn wir über die erste Schicht sprechen. Wenn der Drucker eine Schicht aus Kunststoff ablegt, ist der Kunststoff offensichtlich anfänglich sehr heiß. Es beginnt sofort zu kühlen und somit auch eine kleine Menge. Dies allein ist oft genug, um den Kunststoff auf dem Druckbett locker zu machen, was ich als Hauptquelle für fehlerhafte Drucke fand. Jedoch tritt ein Warping auf, wenn der Drucker dann die nächste Schicht darüber hinaus druckt. Diese nächste Schicht wird an die untere Schicht, wenn es heiß ist, dann wird es abkühlen und kontrahieren wie die Schicht davor. Diese Kühlung wird wirklich ziemlich große Kräfte auf die unteren Schichten, zieht sie nach oben. Diese Kräfte sind proportional zu der Grße der betreffenden Druckschicht, für große Drucke wird es mehr Kontrahierung und somit eine grßere Kraft geben, die ausgeübt wird, um die Verformung zu bewirken. Was ein Wärmebett tut, ist, den Kunststoff über seiner Glasübergangstemperatur zu halten. Für PLA ist dies etwa 60 Grad Celsius, wird aber leicht von Probe zu Probe variieren. Für ABS ist es näher bei 100 Grad. Solange es oberhalb dieser Temperatur bleibt, bleibt es weich und so, wenn es zusammenzieht, werden die Kräfte nicht groß genug sein, um den Druck vom Bett zu ziehen

Ein Hitzebett erlaubt Ihnen auch, mit anderen Materialien zu experimentieren. Zum Beispiel ist es nahezu unmöglich, mit ABS ohne Wärmebett zu drucken. Dies liegt daran, ABS-Warps viel stärker als die gern von PLA. Es kann möglich sein, für kleinere Drucke weg, ohne ein Wärmebett, aber wirklich es ist ein Muss haben, wenn das ist ein Material, das Sie auf häufig verwenden möchten.

Auch mit einem Wärmebett können Sie auf Glas, das eine viel bessere Oberfläche als Standard-Maler-Band, das verwendet wird, zu drucken. Glas gibt ein viel besseres Ende und es gibt keine Notwendigkeit, über das Ruinieren der Unterseite Oberfläche zu kümmern, weil Sie es nicht weg von der gebauten Platte erhalten können, ohne eine Last des Klebebandes mit ihm zu nehmen, das mir weit mehr geschah, als es haben sollte. Das Problem beim Bedrucken von kaltem Glas besteht darin, dass es eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat und somit jeden heißen Kunststoff sehr schnell abkühlt, was das Verformen fast unvermeidlich macht.

Ein Wort der Vorsicht, dass ich fühle, sollte ich erwähnen ist, dass dieses Projekt beinhaltet einige Netz Verdrahtung und mehrere High Current DC Linien zu tun. Wenn Sie nicht viel Erfahrung mit diesem haben, ist es wahrscheinlich am besten zu vermeiden, auf dieses Projekt oder auf das Minimum bitten Sie jemanden um Hilfe, wer weiß, dies zu tun. Ich kann nicht verantwortlich sein, wenn Sie etwas falsch verdrahten und braten Sie Ihren Drucker oder schlechter noch, sich im Prozess.

Schritt 1: Stückliste

Alle in diesen Teilen kosten rund 65 Euro, was eine enorme Einsparung gegenüber dem Preis des offiziellen Ultimaker-Wärmebettkits ist, der nahezu 250 Euro kostet.

Hitze-Bett - Es sollte selbstverständlich sein, dass du das benötigst. Ebay ist eine großartige Quelle für diese, bekam ich eine generische Wärme Bett Form Porzellan für rund 30 €. Das Wärmebett muss nicht nichts Besonderes sein, solange es die richtige Größe für einen Ultimaker-Drucker ist

Glasplatte - ich fand es am einfachsten, dieses lokal aufzuheben, sollten die meisten Glasschneider in der Lage sein, dies zu einem sehr niedrigen Kosten. Aus meiner Erfahrung 3mm Glas ist eine gute Dicke, aber ich glaube nicht, dass es so wichtig sein sollte

Stromversorgung - dies ist ein wichtiges, um nach rechts zu kommen. Der mit dem Standard-Ultimaker gelieferte Strombrenner kann nicht genügend Strom liefern und versucht, dies allein zu nutzen, würde wahrscheinlich am Ende ausbrennen. Wie das Hitzebett ebay ist eine große Quelle für diese, obwohl es kritisch ist, dass Sie eine erhalten, die genügend Energie liefern kann. Hitzebetten normalerweise kommen als entweder 24 Volt oder 12 Volt und Sie sollten sicherstellen, dass Ihre Spg.Versorgungsteil kompatibel mit dem ist, was Hitzebett Sie haben. Es ist auch wichtig, um sicherzustellen, dass Sie eine, die genug Strom liefern wird. Hitzebetten sind in der Regel sehr niedrigen Widerstand, und als solche wird eine Menge Strom setzen. Es sollte in der Wärme-Bett-Spezifikation aufgeführt werden, aber wenn es nicht kann es berechnet werden, sobald Sie entweder den Widerstand oder Leistung zusammen mit der Spannung entweder mit Ohm oder Jules Gesetz jeweils haben. Sie wollen eine Stromversorgung, die in der Lage, eine erhebliche Menge mehr als Sie für das Wärmebett berechnen zu bekommen. Eine Energie supple fähig, heraus oben zu setzen 125% das von, was Sie erwarten, dass das Hitzebett Gebrauch ist, ist fein als grobe Schätzung. Ich entschied mich für ein 15-Volt-24-Volt-Netzteil, um etwas zukunftssicher zu sein, falls ich eine zweite Druckwärme- oder Wärmekammer oder ein anderes leistungsintensives Upgrade irgendwann in der Zukunft installieren würde, würde ich nicht brauchen Um eine weitere Versorgung zu bekommen.

Widerstände - benötigen Sie ein paar von diesen, einen 4,7k Widerstand, um auf die ultimaker Steuerplatine setzen, und zwei für die Steuerschaltung, die erforderlich ist, die später beschrieben wird. Die genauen Werte dieser beiden nicht so wichtig, wie ich erklären werde, aber so oder so können alle für fast nichts zu bekommen.

Transistor - Die Steuerschaltung benötigt auch einen Leistungs-MOSFET. In meinem Fall habe ich IRF3205PBF N-Kanal mosfet, obwohl es viele, die den Job gut machen wird. Thomas Sanladerer tut eine sehr gute Aufteilung der Art des Mosfets Sie suchen in diesem Video: https://www.youtube.com/watch?v=ND8uJWlOgIQ

Andere Bits und Stücke - Ihr braucht auch einige Draht, Kupfer Strip Board oder Protoboard. Optional können auch Schraubklemmen benötigt werden.

Es gibt nicht zu viele Werkzeuge, die dafür erforderlich sind. Sie werden auf jeden Fall ein Lötkolben zusammen mit einigen Lötmittel, ein Abisolieren und mit einer Zange und Schraubendreher ist immer nützlich. Ich finde es hilfreich für die Überprüfung auch ein Multimeter zur Hand haben.

Schritt 2: Ändern der Ultimaker-Elektronik

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Sobald Sie alle Teile zusammen haben, ist es Zeit, in die Konvertierung zu starten. Der direkteste erste Schritt ist, diesen Widerstand zum ultimaker hinzuzufügen. Ich habe einige Bilder von, wo muss gehen. Sie muss an der mit R4 markierten Stelle neben der Markierung für Pin 9 gelötet werden.

Im Wesentlichen geht es hierbei darum, einen Potentialtrenner zwischen dem 5-V-Pin des Arduino und der Erde einzurichten, wobei das Zentrum auf den digitalen I / O-Pin 9 gelangt. Ich habe ein Schnelldiagramm von LTspice enthalten, um dies zu illustrieren. Da sich der Widerstand des Thermistors ebenfalls ändert, wird die Spannung am Pin 9 und diese dann als Temperaturwert abgelesen. Beachten Sie, dass in meinem Fall der Thermistor war 100k Ohm, es spielt keine Rolle, was Ihre besondere ist, wie es im Code später definiert werden.

Beachten Sie, dass Sie auch die Wärmefühler-Sensorleitungen an die Steuerplatine anschließen müssen. Auf der ultimaker-Platine ist ein Port mit der Bezeichnung temp3 markiert, wo Sie diese anschliessen möchten. In meinem Fall kam das Heizbett mit der korrekten Steckdose, die an den Drähten angebracht wurde, aber wenn Ihr nicht tut, können Sie sie ziemlich leicht erhalten, oder sonst konnten Sie die Drähte direkt an die Steuerplatine löten, obwohl meine persönliche Präferenz sein würde Um diese Verbindungen abnehmbar zu machen.

Schritt 3: Steuerkreis

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Das nächste, was wir tun müssen, ist, machen uns ein Leistungsregelkreis. Aus irgendeinem Grund der ultimaker, während es mit einer Schraubklemme, die für ein Wärmebett, die die richtige Spannung für ein Wärmebett, ist es nicht tatsächlich entworfen, um ein Wärmebett unterstützen gekennzeichnet. Wenn Sie das Wärmebett direkt in dieses Terminal anschließen, ist der beste Fall, dass Sie einen der Polyfuses auf der Platine auslösen und es ausschalten wird. Jedoch besteht die Gefahr, dass Sie das Brett braten werden, da es nicht entworfen ist, um so viel Strom zu nehmen. Also brauchen wir eine Arbeit um. Es scheint eine Menge von Dokumentationen über die Notwendigkeit, dies zu tun, aber nicht so viele tatsächliche Schaltungen, die ich finden konnte, wenn ich das Gebäude war so habe ich die kleine Schaltung selbst, um den Job zu tun, und wieder habe ich ein LTspice Diagramm. Ich entschied mich, es auf Kupferstreifenbrett zu bauen, vor allem, weil ich es zur Hand hatte, aber ich entwarf auch eine pcb Version, die gebildet werden kann, wenn Sie die relevante Ausrüstung haben. Ill enthalten auch diese Dateien, aber nicht durch, wie es zu machen, da es viele Unterlagen über die Herstellung von PCs online, wie es ist. Beachten Sie aber, dass es zwar eine unglaublich einfache Schaltung ist, die ich aber nie unter Last getestet habe, so dass ich zum Beispiel nicht weiß, ob die Tracks in der Lage sind, die hohen Ströme zu curryieren, ohne zu brennen.

Hier verwenden wir den mosfet als Schalter, der von der Ausgangsklemme des Ultimakers gesteuert wird. Ich glaube, dass ich einfach den positiven Anschluss direkt mit dem Gate des MOSFETs verbunden haben musste, wie es in meinem Fall der 19 Volt-Ausgang der Ultimaker mitgeliefert haben könnte, sondern ich beschloss, ihn mit einem Spannungsteiler zu reduzieren Auf der sicheren Seite sein. Dazu habe ich eine 14k und 5k Widerstand Serie Kombination. Dieses brachte die Spannung für das Gatter unten zu herum 5v, das ich fühlte, war ein bequemeres Niveau und würde ausreichen, um sicherzustellen, dass der Mosfet vollständig eingeschaltet war, als es sein sollte.

Dann wird die positive Spannung, die von der Stromversorgung kommt, mit dem Drain des Mosfets verbunden. Die Quelle ist mit einer der Zuleitungen verbunden, die zum Wärmebett gehen. In meinem Fall war das Wärmebett nicht polarisiert, obwohl dies möglicherweise nicht wahr für Sie. Wenn es polarisiert ist, dann stellen Sie sicher, dass Sie die positive Leitung zu diesem Anschluss anschließen. Die verbleibenden Leitungen, das Negativ des Wärmebettes und die Masse der Stromversorgung sind miteinander verbunden. Es ist auch wichtig, die Masse vom Potentialteiler an die Masse der Stromversorgung anzuschließen. Diese Anschlüsse sind im Schaltplan dargestellt.

Ich fand, dass es notwendig war, einen Kühlkörper zum mosfet hinzuzufügen. Während gemäß dem Datenblatt dieses spezielle mosfet nur 0,008 Ohm über dem Drain und der Quelle hat, wenn es eingeschaltet ist, führt diese Schwelle zu einer signifikanten Verlustleistung und es wird dadurch warm, aber nichts überwältigend heiß. Es war auch in meinem Fall nützlich, die Enden einiger Kabel, z. B. derjenigen, die auf das Wärmebett gingen, aufzutragen (da sie Litzen waren), da es sich um Litzendrahtkerne handelte, und dies ermöglichte einen besseren Kontakt mit den Schraubklemmen. Ich wählte auch zu springen mehrere Drähte gehen und aus dem Mosfet. Ich berechnete, dass, wenn das Heizbett auf war, könnte sie bis zu 5 oder 6 Ampere und ich war unruhig mit einem einzigen Standard-Jumper Draht, um all das zu tragen. Ich landete mit drei Drähte gehen sowohl die Drain-und Source, die hoffentlich teilen sollte der Strom genug, um zu verhindern Ausfall.

Schritt 4: Netzverdrahtung

Ultimaker Original Wärmekissen Upgrade

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Jetzt müssen wir die Steckerverdrahtung wechseln. Das Problem hierbei ist, dass der Ultimaker noch seinen 19 Volt Gleichstromeingang benötigt, was der ursprüngliche Leistungsstecker bereitstellt, aber wir haben jetzt auch eine Stromversorgung, die mit einer anderen Spannung arbeitet. Es könnte möglich sein, den Ultimaker aus 12 Volt auszuschalten, wenn dies die Stromversorgung ist, die Sie bekommen haben, aber es ist nicht möglich, es auszuschalten 24 Volt, da einige der On-Board-Komponenten nicht für diese bewertet sind. Während meine ursprüngliche Absicht für diese war es, zwei Stecker, eine für die Power Brick und eine für die neue Stromversorgung für die Wärme Bett zu verwenden, kam ich zu dem Schluss, dass dies übermäßig chaotisch war und es war in der Tat eine einfachere und saubere Lösung. Was ich tat, war, zuerst das Stromkabel zu bekommen, das mit dem ultimaker kam, speziell das Kabel, das von der Steckdose in den Stromziegel geht, und schneiden Sie es in zwei Längen. Nicht gleich Längen Geist, machte ich den Schnitt um einen Fuß aus dem Power Brick Ende der Schnur.

Als nächstes wurde, um etwa einen Zoll oder so von den Enden und Zinn sie mit dem Lötkolben. Danach konnte ich die beiden Längen parallel zur Stromversorgung anschließen. Dies war in meinem Fall möglich, da die Schraubklemmen auf meinem speziellen Netzteil ziemlich groß waren. Der Schaltplan ist in den Bildern enthalten. Es ist wichtig zu beachten, dass ich dies mit einem UK-Stecker tun. Ich bin ziemlich zuversichtlich, das wäre das gleiche für Kontinentaleuropa und Amerika, aber ich kann nicht sicher sein, so dass, wenn Sie im Zweifel Doppel-und Triple-Check dies, weil Netzverkabelung kann extrem gefährlich sein, wenn es falsch gemacht wird. Nur um zu klären, in dem Bild sind die beiden Enden eigentlich aus zwei verschiedenen Kabeln, aber das spielt keine Rolle, solange das Gelände, das Leben und die Neutralität beider Kabel richtig angeschlossen sind. Ich weiß auch, die Stromversorgung ist schwer verbeult und macht es schwierig, richtig zu sehen.

Schritt 5: Firmware-Update

Der letzte Schritt war, die Firmware zu ändern. Die Lager-Firmware ist marlin, so ist es einfach genug, um die Änderung, um es mit einem Hitzebett zu machen. Ich habe meine eigene Version von Marlin, die ich derzeit verwenden, aber dies wird wahrscheinlich nicht genau das, was Sie wollen. Die Chancen sind, dass Sie verschiedene Code laufen für andere Bereiche haben, wie wenn Sie ein Bett Niveausensor oder kein LCD-Bildschirm usw. haben, so ist es wahrscheinlich am besten, es als Beispiel nur verwenden, aber ich überlasse das bis zu Ihnen. Beachten Sie, dass zum Öffnen von Marlin benötigen Sie einen Computer mit Arduino installiert, die frei heruntergeladen werden hier: https://www.arduino.cc/en/Main/Software

Sie können auch den Marlin-Code hier: https://github.com/Ultimaker/Ultimaker2Marlin

Sobald der Code in Arduino geöffnet ist, gehen Sie zur configuration.h-Datei. Hier werden wir alle Änderungen am Code vornehmen. Nun, ich sage alle Änderungen, gibt es eigentlich nur eine Änderung, die vorgenommen werden muss, die in den thermischen Einstellungen Abschnitt der Konfiguration ist. Die Linie:

#define TEMP_SENSOR_BED

Muss eingestellt werden, was Setup Sie haben. In meinem Fall entsprach es der Nummer 5 in der Liste der Optionen, die ein 4.7k Widerstand ist, den ich an die ultimaker Steuerplatine vorher lötete und einen 100k-Thermistor. Ich glaube, dass jede der anderen mit der gleichen Konfiguration beschriftet sollte auch funktionieren. Eine einfache Möglichkeit, das Setup zu testen, ist einfach, die Software hochzuladen und den Drucker einzuschalten. Wenn der angezeigte Wert für das Hitzebett weg ist, was Sie erwarten würden, dann mehr als wahrscheinlich haben Sie ein Problem mit dem Code. Sie können Cross-Check-Code mit mir durch die Verwendung von Dokument Unterschieds-Checker online, die schnell markieren Unterschiede zwischen den Dateien.

Also das letzte ist, um den Code zum ultimaker hochzuladen und du bist fertig. Ihr Drucker hat jetzt ein Hitzebett!

Schritt 6: Schlussnoten

Während Sie jetzt ein funktionierendes Hitzebett haben, ist es nicht ideal.

Zum einen werden die Anschlüsse der Stromversorgung wahrscheinlich zusammen mit der Steuerschaltung freigelegt. Dies ist besonders gefährlich für die Netzkontakte der Stromversorgung. Ich wählte als meine ersten Abzüge, um alle diese Abdeckungen zu machen, nicht nur um sie vor eventuellen Schlägen zu schützen, sondern auch um die Chance eines Kurzschlusses zu minimieren, indem wir die Kontakte bedecken und sie schwer versehentlich berühren.

Ich fand auch, dass das Heizbett schien sehr schnell abkühlen, was darauf zurückzuführen war, dass es auf beiden Seiten der Umgebungslufttemperatur ausgesetzt war. Nicht nur, dass dies mehr Belastung auf die Stromversorgung (und Taille Strom), aber es könnte dazu führen, dass weniger als perfekte Drucke aufgrund der Betttemperatur schwankt. Denken Sie daran, die Drucke werden viel besser als wenn es keine Wärme Bett in den ersten Platz. Um dies zu lösen bekam ich einfach Pappe und befestigte sie an der Unterseite des Wärmebettes. Karton arbeitet als großer Isolator und arbeitet so gut hier, um zu verhindern, dass eine Menge Wärme aus der Unterseite des Wärmebettes ausstrahlt.

Ich denke, es versteht sich von selbst, dass die Glasplatte auf der Metalloberfläche des Wärmebettes verwendet wird. Ich fand es am einfachsten, diese mit Standard-Butterfly-Clips zu befestigen. Sie müssen relativ große kaufen, sollte es möglich sein, sie von den meisten Zeitungen oder stationären Geschäften abholen. Auch, während es viele Dokumentationen über diese, können Sie einige Kleber oder andere Substanz, um in immer den Kunststoff, um das Glasbett bleiben. Ich fand mit Prittstick war die bequemste für mich, aber ich habe gehört, dass andere Dinge wie Haarspray Arbeit auch sehr gut. Ich überlasse dieses bis zu Ihnen, um weiter zu forschen und zu entscheiden, was die beste Option für Sie sein wird.

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