Наконец-то Я закончил строительство своего 3D SPrinter-а.
На постройку ушло примерно 50 часов или... один год... То запчастей не было, то времени, то желания, то всего вместе.
Изучив устройство принтера, был крайне удивлен, что средство повышенной пожарной опасности не имеет ни каких средств защиты от возможного возгорания. К сожалению это относится к подавляющему большинству само-сборных принтеров. То, что реализовано программно не в счет, т.к. оно не поможет при:
- ошибках в программе или собственных косяках при правке конфигурационных файлов (каждый из нас правил эти файлы не один десяток раз);
- неверном выборе термистора;
- деградации термистора или плохого контакта в его цепях;
- выходе из строя контроллера или его случайном зависании;
- пробоя силовых транзисторов;
- короткого замыкания.
Те, кто считает перечисленное выше доводы паранойей, автоматически причисляются к касте "железные яйца", и дальше могут не читать.
С остальными хочу поделиться своей схемой предупреждения возгорания принтера, в случае возникновения нештатной ситуации в его работе.
В списке проблем термистор упоминается дважды и это не случайно. Подавляющее большинство используемых нами термисторов работают на пределе своих возможностей - в самом конце кривой R(t°). Если посмотреть на таблицы в файле thermistortables.h можно заметить, что чем выше температура, тем меньше разница в показаниях АЦП и между 250°С и 255°С составляет всего 1-2 единицы. Далее термистор достигает предела своего наименьшего сопротивления и для температур 255°С и 700°C (значения взяты условно и зависят от конкретного экземпляра) оно будет одинаковым. При деградации термистора и контактов, сопротивление цепи возрастает, что ведет к занижению значений измеренной температуры.
Кроме того, температура плавления большинства используемых припоев< 200°С, что может привести к деградации контакта "термистор - провод" при не верном монтаже.
Для недопущения перегрева нагревателей Я использовал механические термо-предохранители. В принципе достаточно двух: HotEnd и стол. Но Я решил не мелочиться и поставил дополнительно защиту от перегрева двигателей и электроники в подвале принтера. Учитывая наличие входных вентиляторов, последний можно и не ставить. Но т.к. он у меня был - не валяться же ему без дела.
На HotEnd я установил разрушаемый термо-предохранитель RY285 на 285°С, брал тут*. Реально сработал при температуре 316°С. Скорее всего это связано с односторонним нагревом предохранителя.
Все остальные термо-предохранители восстанавливаемые KSD9700, брал тут*. Нас интересуют нормально замкнутые (NC). Для защиты стола на 135°С. Сработал на 152°С, думаю причина таже. Для двигателей на 65°С. Для отсека - на 50°С.
Предохранитель для ХотЕнда можно сделать самому: выплавляем/вырезаем из свинца проволочку диаметром примерно 1 мм и длиной примерно 10мм. Припаиваем к ней провода. Засовываем её в полый керамический цилиндр (например от электрического предохранителя) с внутренним диаметром >= 2мм. Торцы заделываем гипсом/цементом и т.п. Размещать конструкцию нужно так, чтобы при расплавлении свинец стек и разомкнул контакты. Температура плавления свинца 327°С. для снижения температуры плавления можно забодяжить свинец с оловом, но пропорции Я не знаю.
У предохранителя RY285 корпус металлический и является одним из выводов, поэтому его не плохо бы изолировать от металлических частей HotEnda. Я использовал трубку из стеклоткани, можно использовать слюду. К нагревательному блоку предохранитель прикрепил алюминиевой скобой под винтик термистора. Чтобы это все сработало, обмотал конструкцию тепло-изолятором и закрепил поверх каптоновым скотчем.
Для теплоизоляции стола и ХотЭнда использовал - мат толщиной 4мм. из строительного магазина аля "Все для бань и каминов". Выдержал открытое пламя газовой плиты, без последствий, как минимум 1 минуту (дальше было лень ждать). Количество слоёв - кому как хочется.
Кроме предохранителей нам понадобится: реле для коммутации 220В и напряжением управления "под ваш блок питания", кнопка без фиксации на коммутацию 220V. Допустимые коммутируемые токи через реле и кнопку = ток потребления принтером + 1A.
Спойлер
Схема включения1) Переводим переключатель "В1" в положение "Включено"... Ничего не происходит. Проверяем: воткнут ли шнур питания в розетку, есть ли напряжение в розетке. Если все хорошо, но ничего не происходит... Так и должно быть.
2) Нажимаем на кнопку "Страт". 220В подается на блок питания принтера. Если он работает и предохранители исправны, выходное напряжение с блока питания подается на обмотку реле, оно включается и происходит самоблокировка.
3) Принтер работает в штатном режиме.
4) Для выключения принтера переводим переключатель "В1" в положение "Выключено".
5) Если произошла нештатная ситуация и срабатывает предохранитель, обмотка реле обесточивается и отключает подачу 220В на блока питания. Принтер выключается.
Кому хочется может добавить кнопку "Стоп". Как вариант: нормально замкнутая кнопка последовательно с предохранителями.
Спасибо за внимание. Пусть эта схема в принтере будет, но ни разу не пригодится.
С уважением Александр.
Эксплуатация без присмотра ложится на плечи пользователя.