Materialval till värmeblock, heatblock

[MNorrgren]

Hejsan.

Skulle behöva lite hjälp med input på materialval till en värme lock till en 3d—skrivare.

Jag ska bygga en ganska snabb skrivare, vzbot är det tänkt. Mer info och en egen projekt tråd kommer så småningom, förhoppningsvis inom kort. Innan jag startar den vill jag dock ha lite grejor klart i v påbörjat!

Jag ska köra med en vattenkyld hotend som är på gång att bli klar, då ska jag nu börja med värmeblocket. För att kunna skriva ut tillräckligt fort ska den värmas upp mot en 400 grader och ska klara av 500 grader! Jag ska använda mig av dubbla 70w värmare så kommer köra totalt 140w värmare på 24v. Får se hur pass det behövs men det märker vi. Kan kanske behöva använda längre rör eller vad heter det i värmeblocket men tänkte försöka hålla det så litet och kompakt som möjligt , hålla vikten nere. Kompenserar med kortare längd och öka upp effekten rejält istället.

Men, jag sitter och klurar lite på vilket material jag ska välja! Läser man på nätet förespråkar många att använda koppar eller mässing framför aluminium , vilket är logiskt pga den högre värmekapaciteten. Dock blir vikten bra mycket högre också. Ska man kunna köra upp mot en 1500mm/s så kommer den ökade vikten göra sig påmind!

Jag har lite olika varianter av material liggandes. Massor med aluminium i olika legeringar men denna på bilden nedan tror jag att jag ska använda om jag väljer aluminium. Tror det är 7075 pga den är så enormt hård och ytterst lättbearbetad! I ett kort infall funderade jag till och med på om det är magnesium, men hoppas inte det. Ska prova en liten bit och se om det brinner!! Men men.

Har även ett par mindre bitar med såväl koppar som mässing, samt en rundstav av mässing! Den hade ju varit praktiskt att använda dock, fräsa till den och göra det så kompakt som möjligt… sitter och klurar lite på det.

Vad hade ni valt för material och varför ?! Gör materialet så stor skillnad att jag kommer märka av det?

[hawkan]

Vad är teorin för en bra hotend i det här fallet?
Ska den snabbt reagera på olika filamenthastigheter och därmed olika effektuttag?
Eller ska det vara trögt system så att det finns ackumulerad värme som kan användas och regleringen av effekt in i hotenden kan vara långsammmare?
Eller är det något annat som eftersträvas?

[MNorrgren]

Ja, jag är inte riktigt överens med mig själv heller i frågan, så det var bra att du tog upp det.

Att skriva ut i 1500mm/s är ju en kul grej, att skriva ut så fort med kvalitet är väl ytterst tveksamt men. Men att kunna köra på rätt fort för enkla, simpla saker som inte kräver precision är väl rätt trevligt. Då kommer det ju vara en konstant belastning där det sällan behöver justeras i temperatur, så ett trögt system är att föredra där.

Vet inte hur pass mycket man behöver justera temperaturen efterhand i en utskrift , ja det är klart att utskrift hastighet kan variera lite men tänker ju i och för sig inte några större variationer.

Eller så gör jag en av var och får helt enkelt byta beroende på val av utskrift?!

Jag tänker också det effekten är så pass hög att man kanske kan klara sig utan mässing eller koppar och det går bra med aluminiumet, på så sätt få som du säger att det har snabbare att ändra temperatur under pågående utskrift.

Det blir ju rätt stor massa pga de dubbla värmelemten så kopparn kommer ju som du säger hålla den värmen för evigt! Jag är också samtidigt skeptisk till det pga vikten!

[hawkan]

Jag säger inget, jag bara ställer frågor
Jag tittade på siffror, värmekapaciteten är i stort sett samma mellan koppar och aluminium, koppar har dubbla värmeledningsförmågan.
Samtidigt är det så små avstånd och små massor att jag tror inget av detta spelar någon roll egentligen.
Det är väl som vanligt att det är flera faktorer som spelar in och det är inte helt enkelt att säga vilken mix man ska ha.
Men det är ett reglersystem så försök få det bra, dvs tempgivaren så nära filamentet som möjligt och korta vägar till elementen
och vad det nu kan vara som spelar in.

[SeniorLemuren]

Håller med hawkan angående koppar eller aluminium. Skillnaden i värmeöverföringshastigheten är så liten så att de mycket korta avstånden nog gör valet betydelselöst när det gäller värmeöverföringen och då är ju aluminium att föredra på grund av den lägre vikten.

Den avsevärt mindre massan hos aluminium medför ju även att ändringen av temperaturen blir snabbare så det blir lättare att hinna styra temperaturen vid hastiga ändringen av utmatningshastigheten.

[MNorrgren]

Tack snälla för er input. Jag är inne också på samma sak, skulle ju helst vilja använda aluminium. Dels är det avsevärt lättare att bearbeta med mina begränsade möjligheter samt att vikten kommer bli så avesvört mycket lättare!

Det är kanske mer påtagligt om man skulle använda en liten värmare på säg 40w. Nu har jag värme i överflöd, eller ja hoppas jag så då kanske det gör sig mindre problematiskt.

Jag gör nog så att jag börjar med aluminiumet. Skulle det bli problem eller inte fungera som tänkt är det ju inte värre än att tillverka en ny i säg koppar!

Tack snälla för hjälpen och era tankar!

[malman]

Har inga bra svar, men jag gör nu en förhatlig avstickare å kommenterar annat än din direkta fundering....
Jag reagerade på detta: "För att kunna skriva ut tillräckligt fort ska den värmas upp mot en 400 grader och ska klara av 500 grader!"

Jag undrar om det inte är en liten tankegroda. Är det 'bara' snabbare utskrifter du vill åt tror jag inte det är lämpligt att ändra temperaturen i direkt mening. Filamenten i sig lär i princip vilja ha samma temperatur när de lämnar nozzeln. Men ökad extruderad volym kommer innebära ökad förbrukad effekt för att vidhålla samma temperatur i det smälta filamentet. Så i princip tycker jag det borde betyda att du vill behålla temperaturen, men öka tillgänglig effekt. (Om det nu visat sig att 70w ej räcker)
Sen antar jag att ökad volym och ökad effekt också sätter högre fokus på energiöverföringen från värmare genom extruderkanal/nozzle in i filamentet precis som Hawkan nämt ovan....

Högre genomloppshastighet genom hotend ger ju i princip kortare tid att värma filmentet, om man inte förlänger den varma zonen (vilket också har sina aspekter med ozing mm). Så det är möjligt att man därför kommer få justera sina printprofiler lite varmare för att få in motsvarande energi i filamentet över kortare tid. (Man värmer ytterkanten av filamentet mer för att värmen skall sprida sig till de inre delarna av tråden, å medevärdemässigt få rätt temperatur på hela volymen extruderat filament... ) Men magkänslan säger att det torde vara relativt små justeringar.
(Om det nu inte är väldigt extrema extruderings hastigheter det handlar om, men då tror jag man får rejäla problem med brännt filament när flödena temporärt sänks pga förflyttning av printhuvud osv)

Eller?

**** Fritt spekulerat ****

[MNorrgren]

Jazz nä jag är helt med dig, har också tänkt i de banorna, man behöver ju värma upp det, filamentet, under en viss tid så som du säger att det blir helt smält i mitten också. Det skulle ju då vara bra med en längre sträcka. Har sett de där munstyckena som ör långa, men de jag sett har inte riktigt haft de egenskaper som jag önskat. Bifogar bild nedan. T.ex en spets i stål eller andra material osv. Får leta så hittar jag säkert men men.

Så jag funderar på att använda en högre temperatur för att kompensera för den kortare sträckan som filamentet har på sig att värma upp sig. Det är kanske helt fel tänkt av mig, att tanken är god men i praktiken så blir det inte bra. Som du säger så kanske jag bara skadar eller bränner filamentet istället. Det får bli en sån test, prova sig fram vad som blir bra med temperaturen helt enkelt.

Om det absolut inte går så kanske jag får tänka om helt och bara tillverka ett ny värmeblock där filamentet har längre tid på sig att smälta. Det är ju faktiskt inte värre än så.

Jag har även haft denna tanken innan ska jag erkänna. Har köpt rostfritt rör med ID 2mm som jag tänkt använda som ”skarv” mellan heatbreak och munstycke om jag behöver göra ett längre värmeblock!

Men, som du också säger så risken för läckage…. Ja den finns ju där då. Kanske bättre att använda långt munstycke istället?!

[malman]

det finns många aspekter att ta i beaktande....

Har viss (men begränsad) erfarenhet av en skrivare som klara 400+ c i hotend temp,. Detta för att kunna skriva PEEK mm som vill ha 370-400c i nozzle temp....
Om man använder samma nozzle för det som man tidigare kört pla eller liknanade 'lågtemp' filament i, så får man direkt problem med att rester av lågtempfilamentet bränner fast i nozzeln å det blir tvärstopp(clog) direkt ... Så i den apparaten måste man byta munstycken beroende på det tempområde man vill köra.

Så lärdommen där som har viss anspelan här är att det finns en övre gräns som filamenten tål innan man får denna typ av problem. Sen är frågan Var gränsen går.... 370 var iaf för högt för pla.

(Det finns antagligen också en rejäl hälsoaspekt med 'för varma' plaster... Där det börjar avges en del 'intressanta' molekyler när man går över vissa temperaturer...)

[MNorrgren]

Men tacksam att du nämnde det, för det är något jag ändå tänkt på men inte lagt så mycket vikt vid. Men ska kanske ta och överväga det lite mer ändå!

Har som du gjort, lite planer på att göra högtemperatur plaster också, så när man ändå bygger nytt, varför inte göra det ordentligt från början. Blir det mycket gaser och lukt av det? Jag har den i källaren och kan koppla på utsug till från luften från uttaget till gamla torktumlaren, gammal frånluftsvariant. Så ska lösa sig med utsug. Ska ändå bygga en stängd låda för att ha en uppvärmd kammare.

Men det är ju klart, det kommer sätta igen munstycket ganska snabbt, bra tanke för också. Måste beställa fler och dela upp dem…


Men tack för tankarna, jag ska nog överväga att ha i beredskap att ha längre värmeblock än jag tänkt just nu.