Como adicionar luzes LED à sua impressora 3D

O sucesso de uma impressão 3D depende da integridade da primeira camada. Mas apenas um pouco de plástico escorrendo do bocal pode estragar tudo. Nem todo mundo pode pagar uma impressora equipada com rotinas de limpeza de bico servo-assistida para contornar esse problema, mas você ainda pode reservar alguns minutos para cuidar manualmente da primeira camada.

Uma boa iluminação, no entanto, é o requisito mínimo para esse fim. E incorporá-lo à sua impressora 3D existente é mais barato e fácil do que você pensa. Veja como você pode atualizar sua impressora com iluminação LED elegante para melhorar a visibilidade da primeira camada.

Além de uma impressora 3D, você terá que se certificar de que tem essas ferramentas e materiais prontos antes de mergulhar neste projeto. Como este guia oferece opções em termos de habilidades, ferramentas e materiais necessários, os requisitos são divididos nas categorias obrigatórias e opcionais.

A maioria dos itens listados é comumente encontrada em uma casa típica, mas você pode precisar comprar alguns deles. Embora você possa comprar os itens obrigatórios imediatamente, leia o guia uma vez para descobrir qual dos itens opcionais você já possui e anote aqueles que você pode precisar adquirir.

Nada é tão frustrante quanto descobrir que falta uma ferramenta ou componente crítico no meio de uma compilação.

Itens que você absolutamente precisa

• impressora 3d.
• Tira LED SMD.
• Tesoura.
• Filamento de impressão 3D (PLA, PETG ou ABS).
• Fio de conexão (bitola varia de acordo com a tensão escolhida).
• Descascador de fios (recomendado) ou lâmina afiada.
• Porca M3 T-slot (tipo drop-in recomendado).
• Parafuso de cabeça de botão M3 de 6 mm e chave de fenda compatível.

Itens Opcionais

• Chave de fenda Phillips (tamanhos padrão: # 1 ou # 2).
• Conectores LED strip-to-wire sem solda.
• Kit de solda.
• Tubulação termorretrátil (10 mm).
• Pistola de calor ou mais leve.
• Terminais isolados de anel ou garfo.
• Ferramenta de crimpagem de terminal isolada.

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Etapa 1: Descobrir o posicionamento da tira de LED

Para a maioria das impressoras 3D que apresentam o design defletor de cama Prusa / Mendel, como a Prusa i3 ou Creality Ender 3, há apenas um local ideal onde você pode instalar as tiras de LED. E isso está no lado inferior da extrusão de alumínio atuando como o membro transversal entre o par de extrusões de eixo Z.

A instalação da faixa de LED neste local não interfere no sistema de movimento da impressora 3D, ao mesmo tempo que direciona a luz diretamente para a superfície de construção. As extrusões verticais do eixo Z também servem como um meio conveniente para direcionar quaisquer fios com segurança, sem sujar os componentes de movimento, como trilhos lineares ou rodas em V-slot.

Etapa 2: Baixe e imprima o suporte da tira LED

Usar o adesivo na faixa de LED para fixá-la em qualquer lugar da impressora é uma proposta arriscada. Os adesivos podem falhar com o tempo, o que pode fazer com que a faixa de LED se solte e caia nos componentes de movimento. Essa é uma receita para curtos-circuitos elétricos e incêndios subsequentes.

É mais seguro baixar e imprimir um suporte de fita LED para Creality Ender 3, Prusa i3, Voron, ou quaisquer outras impressoras de repositórios de modelos 3D gratuitos, como Thingiverse ou Thangs. Você também pode querer imprimir em 3D tampas de cabo para organizar os cabos fora do caminho.

É possível aumentar ou diminuir o comprimento dessas tampas de cabo no software do fatiador para se ajustar às dimensões exatas de sua impressora.

Etapa 3: Escolha do tipo correto de faixa de LED

As fitas de LED SMD estão disponíveis em uma ampla gama de opções, mas obter a classificação de tensão correta é de extrema importância. As tiras de LED estão normalmente disponíveis em opções de 5 V, 12 V e 24 V, com a escolha dependendo da saída de tensão DC operacional fornecida pela unidade de fonte de alimentação (PSU) de sua impressora 3D.

Existem algumas maneiras de verificar a tensão CC fornecida pela PSU. Você pode obter as informações da página do produto no site do fabricante da impressora ou pode consultar o manual. Na pior das hipóteses, você pode verificar fisicamente a etiqueta de conformidade na PSU para descobrir a tensão de saída CC.

As tiras de LED SMD também estão disponíveis em várias configurações de cores. Os LEDs de cor fria ou branco quente de uma única cor (com terminais positivos e negativos) são ideais para a iluminação de faixas de LED RGB. Você também pode optar por tiras de LED de alta densidade com mais LEDs por metro para uma iluminação mais brilhante ao custo de maior consumo de energia.

Etapa 4: Cálculo do tamanho do fio

A espessura do fio usado para alimentar as tiras de LED é diretamente proporcional à corrente máxima consumida. Não há problema em usar fios mais grossos do que o necessário, mas fios mais finos tendem a superaquecer e causar quedas de tensão.

Calcular a corrente máxima consumida pelos LEDs é uma boa maneira de otimizar a espessura do fio. Isso é feito dividindo a potência nominal da faixa de LED por sua voltagem operacional. Por exemplo, se a faixa de LED é avaliada em 24 watts por metro e você está usando meio metro, o consumo de energia da faixa de LED é de 12 watts.

Para tiras de LED de 24 V, a corrente máxima consumida seria de 0,5 ampere. Com a metade da tensão, os LEDs de 12 V requerem o dobro da corrente, que funciona com 1 ampere. Finalmente, as tiras de LED de 5 V exigiriam substanciais 2,4 amperes. Este prático JST DC gráfico de dimensionamento de fios deve ajudá-lo a escolher o tamanho de fio ideal para sua faixa de LED em particular.

Etapa 5: corte a faixa de LED no tamanho certo

Corte a faixa de LED no tamanho de acordo com os requisitos de encaixe do suporte impresso em 3D de sua escolha. Certifique-se de cortar a faixa de LED apenas onde as almofadas / terminais de cobre expostos estiverem visíveis. Isso é marcado com um ícone de tesoura na maioria das tiras de LED.

Etapa 6: Prepare os fios de conexão

O comprimento do fio deve ser suficiente para preencher a lacuna entre a PSU da impressora 3D e a faixa de LED. É mais seguro manter uma margem de erro e superdimensionar o fio. Você sempre pode cortá-lo no tamanho certo mais tarde.

Usando descascadores de fios dedicados ou uma lâmina afiada, exponha cerca de um oitavo de polegada dos fios de conexão vermelho e preto.

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Etapa 7: conecte a faixa de LED

Se você souber como lidar com um ferro de solda, solde os fios vermelho e preto nos terminais positivo e negativo, respectivamente, na faixa de LED. Para terminar, use um isqueiro ou uma pistola de ar quente para isolar as juntas de solda expostas com um tubo termorretrátil.

Se soldar não é sua preferência, os conectores de faixa a fio de LED sem solda permitem que você faça o mesmo sem a necessidade de ferramentas. Apenas certifique-se de obter a polaridade da fiação correta. O fio vermelho vai para o terminal positivo e o preto para o negativo.

Etapa 8: Instale a faixa de LED na caixa impressa em 3D

As fitas de LED geralmente vêm com adesivo. Use isso para fixar a faixa de LED no suporte impresso em 3D.

Agora seria um bom momento para garantir que sua impressora 3D esteja desligada e desconectada da tomada. Remova o cabo de alimentação da tomada de entrada de energia na impressora para ter certeza absoluta.

Etapa 9: Monte o invólucro na impressora 3D

A menos que você queira desmontar sua impressora 3D, é recomendável usar porcas M3 com ranhura em T para instalar o conjunto de faixa de LED na impressora. Dependendo do tipo de porca de ranhura em T escolhida, elas podem ser inseridas diretamente na extrusão de alumínio ou e então giradas no sentido horário para travá-las no lugar.

Assim que as porcas do slot T estiverem no lugar, alinhe os orifícios correspondentes no suporte da faixa de LED e fixe-os nas porcas do slot T usando parafusos de cabeça de botão M3.

Etapa 10: Crimpagem das extremidades restantes dos fios

Use os desencapadores de fio para expor as pontas livres restantes dos fios vermelho e preto. A ferramenta de crimpagem de terminal isolado será útil para crimpar terminais em anel ou garfo nos fios.

Embora seja tentador enfiar os fios trançados nos terminais de parafuso sem prender os terminais isolados em suas extremidades, isso introduz o risco de conexões soltas e curto-circuito.

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Etapa 11: Conecte a faixa de LED à PSU

Consulte o manual da sua impressora 3D para localizar a PSU e expor o bloco de terminais. Possui terminais de parafuso para entrada CA e saída CC. Os terminais de entrada CA (marcados pelos símbolos L, N e G) já devem estar preenchidos com os fios de entrada da rede elétrica. Eles não devem ser consertados a qualquer custo.

O lado DC dos blocos de terminais é marcado pelos símbolos + e - significando os terminais positivo e negativo. Conecte o fio vermelho ao terminal positivo e o fio preto ao terminal negativo. Reinstale a PSU em seu lugar correto.

Etapa 12: Gerenciamento de cabos

Passe os fios pelos canais de extrusão de alumínio de forma que não interfiram com as rodas do slot em V, trilhos lineares ou quaisquer outros componentes do sistema de movimento. Use as tampas de cabo impressas em 3D para prender a fiação no lugar.

Mova todos os eixos da impressora de ponta a ponta algumas vezes para garantir que tudo se mova livremente sem bater na faixa de LED, nos fios ou nas tampas dos cabos.

Faça um teste

Com uma mão no botão liga / desliga e pronto para desligar a fonte de alimentação a qualquer momento, ligue a impressora 3D. Sua faixa de LED deve iluminar a superfície de construção se tudo correr conforme o planejado.

Adicione luzes LED à sua impressora 3D: Sucesso!

Seguindo as instruções passo a passo, você terá adicionado uma faixa de LED à sua impressora 3D para iluminar a superfície de impressão e obter uma primeira camada perfeita.

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