Como atualizar sua impressora 3D Ender-3 e corrigir questões de segurança

A Creality Ender-3 original elevou o padrão das impressoras 3D econômicas, apesar de ser mais barata do que apenas dez rolos de filamento PLA. Mas os cantos foram claramente cortados para alcançar essa façanha.

Independentemente de você possuir o Ender-3 original, o Ender-3 Pro ou o modelo Ender-3 V2 mais recente, esse orçamento Impressoras 3D são prejudicadas com compromissos de design, engenharia e até mesmo algo tão básico quanto segurança.

Continue lendo para descobrir quais atualizações críticas você pode fazer para evitar problemas potenciais, que vão desde baixa confiabilidade e qualidade de impressão até a prevenção de incêndios domésticos e evasão de agentes nervosos letais.

Atualizações Ender-3 para Saúde e Segurança

Embora você possa começar a imprimir com a linha Ender-3 assim que sai da caixa, isso não é ideal, dados os riscos de saúde e segurança associados às medidas agressivas de corte de custos da Creality. Um dispositivo capaz de derreter plástico é um risco potencial de incêndio. E esse potencial é ainda maior quando é feito de maneira barata.

Instale Bootlace Ferrules

A placa controladora Ender-3 lida com a delicada tarefa de redirecionar a energia da unidade de fonte de alimentação de 350 watts (PSU) a componentes que consomem muita energia, como a cama aquecida e o bocal através de fios que se prendem a terminais de parafuso no placa-mãe.

Ao contrário dos fios de cobre sólidos encontrados dentro das paredes de nossas casas, a fiação da impressora 3D consiste em vários fios de cobre minúsculos para flexibilidade. O risco de fios soltos encurtarem os terminais vizinhos dificulta a inserção segura de fios trançados em terminais de parafuso.

Crimpagem fio termina com ferrolho de bota é a forma ideal de contornar este problema.

Em vez disso, a criatividade estanha as pontas desses fios com solda. Embora isso possa soar como uma solução barata, a solda tende a se deformar gradualmente sob a pressão de aperto dos terminais de parafuso. Os fios posteriormente se soltam, o que aumenta a resistência do condutor e, eventualmente, gera calor suficiente para inflamar materiais inflamáveis ​​nas proximidades.

Cortar as pontas do fio estanhado e crimpá-las é absolutamente crítico para a segurança operacional de longo prazo de seu Ender-3:

Conectores XT60 genuínos

Os modelos Ender-3 e Pro são conhecidos por entrarem em combustão espontânea devido a conectores XT60 falsificados, que atuam como desconexões rápidas entre a PSU e a cama aquecida. O risco de incêndio é atribuído ao mau contato elétrico e à questionável resistência ao fogo do invólucro de plástico do conector.

Embora genuíno Conectores XT60 são relativamente baratos, mas o procedimento de substituição ainda requer habilidades básicas de soldagem.

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Abandone o tubo PTFE de estoque

Uma impressora 3D estabelece camadas de plástico empurrando o filamento através de um bico aquecido. Restringir o calor apenas para o bico é difícil e parte dele invariavelmente migra para o dissipador de calor, que é um tubo de metal que leva o filamento frio para o bico aquecido.

Na verdade, o derretimento prematuro do filamento na quebra de calor é uma das causas mais comuns de entupimentos e congestionamentos.

Todos os projetos de hot-end incorporam um dissipador de calor resfriado ativamente para mitigar esse problema, mas isso por si só não é suficiente para evitar congestionamentos de filamento.

A solução da Creality envolve o isolamento do filamento com um forro de PTFE resistente ao calor que passa através do bloco aquecedor e atinge o bocal. Infelizmente, isso também expõe a tubulação de PTFE a temperaturas superiores a 500 ° F (necessária para imprimir materiais como ABS).

Isso é uma má ideia, porque gases de PTFE químicos tóxicos letal para pássaros de estimação em temperaturas tão baixas quanto 395 ° F. Estudos da própria DuPont revelar que o material libera partículas tóxicas prejudiciais aos humanos a 464 ° F. Aquecer ainda mais e você estará exposto a baixas doses de agentes de guerra química, como o PFIB e o fosgênio do gás nervoso da segunda guerra mundial.

Isso tudo é verdade para tubos de PTFE que são fabricados de acordo com as especificações - tubos de PTFE mais baratos se degradam prontamente em temperaturas ainda mais baixas.

Impressoras 3D caras contornam esse problema com conjuntos hot-end “totalmente metálicos” que separam fisicamente o tubo de PTFE do bloco aquecedor e do bico.

A fluência de calor é ainda mais mitigada tornando o dissipador de calor mais fino, o que reduz sua massa térmica para interromper a condução térmica. Isso também exige o uso de materiais caros com baixa condutividade térmica, como aço inoxidável e titânio.

Você deve preferencialmente limitar a impressão de PLA se não puder pagar o atualização hot-end totalmente metálica. No entanto, você ainda pode imprimir PETG com segurança, substituindo o tubo de PTFE barato por um da marca Capricórnio.

Esta é uma substituição conveniente, completa com aditivos que evitam a deterioração térmica prematura. Tubo Capricórnio PTFE também melhora a qualidade da retração graças a tolerâncias mais estreitas e atrito reduzido.

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Atualizações do Ender-3 para qualidade de impressão e confiabilidade

Agora que temos certeza de que seu Ender-3 não o matará enquanto você dorme, vamos passar para as atualizações que aprimoram a qualidade de impressão e a confiabilidade geral. Embora as falhas de design e engenharia da linha Ender-3 resultem das medidas agressivas de corte de custos da Creality, a maioria dessas correções é felizmente imprimível em 3D ou razoavelmente barata.

Suportes de motor de passo do eixo Z impressos em 3D

Um grande número de impressoras Ender-3 sofrem de montagens de motor de passo do eixo Z desalinhadas. Isso leva a problemas que vão desde artefatos conspícuos de banda Z em impressões 3D até a ligação catastrófica do motor de passo do eixo Z.

A solução é bastante simples e envolve a impressão 3D e adequada suporte de motor de passo ajustável para sua versão do Ender-3. Os tipos ajustáveis ​​são especialmente úteis para contornar problemas de desalinhamento de quadros existentes.

Acoplamento PTFE

O tubo de PTFE não apenas carrega o filamento para o bocal aquecido, mas também garante que ele não derreta prematuramente em seu caminho. Isso torna esses acoplamentos importantes, porque eles seguram firmemente o tubo de PTFE no lugar e evitam que ele seja empurrado para fora durante os movimentos de retração.

Os acoplamentos Ender-3 de estoque não são muito bons nisso e tendem a perder sua aderência com o tempo, o que faz com que o tubo de PTFE seja empurrado para fora da extremidade quente. O filamento derrete antes de atingir o bico na ausência de revestimento de PTFE resistente ao calor - e é assim que você obtém obstruções e congestionamentos desagradáveis.

Um acoplamento de PTFE de boa qualidade custa apenas alguns dólares, mas economiza tempo, esforço e dinheiro associado ao bloqueio do filamento.

Extrusora com engrenagem de acionamento duplo

Uma impressora 3D precisa de dois componentes principais: um bico aquecido para derreter o filamento e uma extrusora para mover com precisão o filamento derretido para fora (e às vezes de volta) para o bico. O conjunto da extrusora de estoque move o filamento comprimindo-o entre um rolamento e a engrenagem do pinhão de corte reto.

Este último, infelizmente, esmaga o filamento, com o dano sendo agravado por retrações frequentes. Pior ainda, este projeto de extrusora falha em fornecer garra de extrusão suficiente, uma vez que apenas a engrenagem do pinhão pode empurrar ativamente o filamento. O deslizamento da extrusora resultante resulta em baixa qualidade de impressão.

UMA extrusora com engrenagem de acionamento duplo é uma solução relativamente barata que emprega um par de engrenagens para empurrar o filamento de ambos os lados. Essas engrenagens de pinhão não são de corte reto como suas contrapartes originais, mas, em vez disso, são friccionadas para agarrar firmemente o filamento sem esmagá-lo.

Fresagem é um processo de usinagem que corta os dentes em engrenagens em um perfil semicircular exclusivo, que se adapta à forma cilíndrica natural do filamento. Isso garante a extrusão precisa do filamento que oferece impressões 3D consistentes e precisas.

Molas da cama e placa magnética flexível

Trilhar (ou nivelar) a superfície de construção é absolutamente crítico para o sucesso de suas impressões 3D. Este é um processo trabalhoso que pode ser facilmente desfeito martelando em impressões 3D teimosamente presas à placa de impressão.

Existem duas maneiras principais de lidar com esse problema. O primeiro envolve a atualização das molas da cama de estoque com pós-venda mais rígidos que preservam melhor o alinhamento por meio do abuso mencionado.

A solução mais cara envolve atualizar a superfície de construção de estoque para um magnético flexível 1. A impressão 3D acabada colada na folha de aço de mola removível pode então ser convenientemente separada da folha magnética colada na cama.

Para destacar as impressões, basta dobrar a placa flexível, que pode então ser colocada de volta na mesa sem afetar o alinhamento.

Acoplamentos de eixo de aranha

O bocal do Ender-3 se move ao longo do eixo Z graças a um parafuso de avanço de 8 mm que controla com precisão o movimento para cima e para baixo do gantry X que aloja o bocal. O parafuso de avanço é alimentado pelo motor de passo do eixo Z, com um acoplamento de eixo rígido conectando mecanicamente os dois.

A natureza rígida do acoplamento rapidamente se torna um problema, mesmo com o menor desalinhamento.

É praticamente impossível encontrar um parafuso de avanço perfeitamente reto sem oscilação - um problema que é ainda mais exacerbado pela montagem imprecisa do motor de passo do eixo Z. Esse desalinhamento se manifesta na forma de artefatos de bandas Z que assolam praticamente todos os Ender-3 na natureza.

Acoplamentos de eixo de aranha servem como uma solução elegante para este problema.

Ao contrário de suas contrapartes rígidas, os acoplamentos de aranha são compostos de três partes: uma metade superior e uma metade inferior do cubo, imprensando a aranha no meio. Este último é fabricado com um elastômero semiflexível projetado para absorver pequenas oscilações do parafuso de chumbo e evitar que leves desalinhamentos afetem a qualidade de impressão.

No entanto, o maior benefício de um acoplamento de aranha é sua propensão para desacoplar o parafuso de avanço do motor de passo no caso de colisão do bico. Esses contratempos não são incomuns, e os acoplamentos spider atuam como um sistema à prova de falhas, protegendo o bico, a cama e outros componentes hot-end de danos.

Esses acoplamentos podem ser encaixados de volta sem qualquer perda de funcionalidade após acidentes.

Lembre-se de acompanhar suas atualizações

Todas essas atualizações devem corrigir os principais problemas de segurança, qualidade e confiabilidade que afetam a linha Ender-3. Evite aplicar mais de uma atualização por vez, ou a solução de problemas será um pesadelo quando as coisas derem errado.

Deixamos deliberadamente de fora modificações caras e complicadas, como o BLTouch sistema de nivelamento automático da cama e atualização do eixo Z duplo. Recorrer a essas soluções rápidas no início é prejudicial para adquirir a habilidade essencial de discagem manual em sua impressora.

Você pode até mesmo substituir a placa controladora de estoque por atualizações de mercado de reposição ricas em recursos à medida que se aprofunda mais no buraco do coelho de impressão 3D. No entanto, é muito fácil gastar mais em atualizações do que pagou pela própria impressora. Nesse ponto - assim experimento de pensamento antigo postulados - isso ainda é um Ender-3?

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