Noções básicas de impressão 3D: proteção térmica de fuga

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A proteção contra fuga térmica é exatamente o que parece. É um sistema de proteção contra uma situação em que a sua impressora esquenta incontrolavelmente. Para entender esse risco, é útil entender como uma impressora 3D deve gerenciar sua temperatura. É altamente recomendável que você teste se a proteção contra fuga térmica está ativada e funcionando em sua impressora.

Quando uma impressora 3D está sendo aquecida para uso, a placa de controle envia uma instrução para o elemento de aquecimento aquecer. O elemento de aquecimento é desligado novamente quando um termistor registra o cartucho de aquecimento para atingir a temperatura desejada. Infelizmente, se houver um problema com o termistor, este processo não funciona.

A menos que haja um sistema de proteção à prova de falhas no local, o elemento de aquecimento continuará a aquecer sem ser verificado. Eventualmente, algo irá derreter e geralmente pegar fogo ou causar um incêndio. Isso é o que o sistema de proteção térmica de fuga evita.

Proteção Inteligente

A impressora sabe aproximadamente quanto tempo deve levar para o elemento de aquecimento atingir a temperatura desejada. Se o termistor não registrar o bloco de aquecimento atingindo esta temperatura no período de tempo esperado. Em seguida, o sistema de proteção térmica de fuga será acionado. Algum espaço extra é deixado para aquecedores mais fracos.

Quando acionada, a proteção térmica contra fuga corta toda a energia para o elemento de aquecimento e interrompe a impressão. Uma mensagem também é exibida em uma tela, se houver, para explicar o motivo do desligamento. Para continuar após o desligamento da proteção térmica de fuga, você precisará reiniciar e redefinir a impressora.

Uma tela da impressora mostrando uma mensagem de proteção térmica contra fuga. Fonte da imagem: www.phaser3d.com

Observação: Um termistor é um resistor em que a resistência varia com base em sua temperatura. Medir a resistência permite que a temperatura seja calculada. Este processo será gerenciado automaticamente pela placa-mãe.

O que causa a fuga térmica?

A causa da fuga térmica é quase sempre um problema com o hardware da impressora. O termistor em si pode estar com defeito ou não funcionando ou qualquer contato com o bloco de aquecimento. Conectores ou fios defeituosos ou parcialmente quebrados também podem ser os culpados. Finalmente, o próprio cartucho do aquecedor também pode estar no lugar errado ou ter caído.

Se alguma dessas coisas acontecer, o elemento de aquecimento continuará sendo alimentado até que algo mude. Idealmente, o sistema de proteção térmica contra fugas entra em ação. Caso contrário, o elemento de aquecimento continuará a ficar mais quente até quebrar. Enquanto o fio de Nicromo no elemento de aquecimento derrete a cerca de 1.400 ° C, o alumínio do bloco de aquecimento derrete bem antes, a cerca de 660 ° C. Você tem então um alumínio incrivelmente quente caindo sobre o que é provavelmente pelo menos uma impressão parcial que vai queimar. É claro que algum plástico próximo pode derreter ou pegar fogo antes mesmo disso.

O que você deveria fazer?

É uma excelente ideia planejar o que fazer na eventualidade de um incêndio, antes que o risco se torne um problema. Você deve investir em equipamentos de segurança contra incêndio adequados. Verifique se a proteção térmica de fuga está ativada. No mínimo, ao lidar com riscos de incêndio, como uma impressora 3D, você deve se certificar de que possui os preparativos adequados contra incêndio.

Você deve garantir que sua impressora esteja posicionada de forma que não bloqueie nenhuma saída, que você instalou um detector de fumaça diretamente acima dela. Além disso, certifique-se de ter instalado um extintor de CO2 ao alcance do braço da porta da sala.

O resultado de uma impressora não fazer uso de um sistema de proteção térmica contra fuga. Fonte da imagem: thissmarthouse.net via Hackaday.

Para ativar a proteção contra fuga térmica para sua impressora, você precisará acessar os arquivos de configuração da impressora. Embora a localização exata varie entre os fornecedores e versões de firmware, você precisa procurar a seção de proteção térmica contra runaway. Verifique se as configurações são as recomendadas pelo fornecedor do firmware.

Muitos fabricantes de impressoras e fornecedores de firmware terceirizados agora habilitam a proteção térmica contra fuga por padrão. Algumas versões, entretanto, ou nem mesmo incluem a opção. Para a etapa de verificação, é útil verificar a duração do temporizador de proteção. Se você não marcar isso, não sabe quanto tempo esperar para que o sistema seja ativado.

Teste de proteção térmica de fuga

Depois de saber que está ativado, existem duas maneiras relativamente fáceis de verificar se a proteção está funcionando. Você pode desconectar os cabos de alimentação do elemento de aquecimento. Em seguida, instrua a impressora para aquecer até que o mecanismo de proteção térmica contra fuga seja acionado. Como alternativa, você pode instruir a impressora para aquecer normalmente e, em seguida, resfriar deliberadamente o cartucho do aquecedor até que o sistema de proteção seja desligado.

Se quiser desconectar o elemento, certifique-se de que a impressora esteja fria e desconectada antes de desconectar ou reconectar qualquer coisa. Para o método de resfriamento, você precisará de uma boa quantidade de energia de resfriamento. Um secador de cabelo com aquecimento desativado ou ar comprimido pode funcionar bem. Em qualquer caso, você precisará dar tempo à impressora para perceber que algo está errado e desligar automaticamente. Se isso acontecer, a proteção térmica de fuga está funcionando conforme o esperado.

Se sua impressora não desligar automaticamente, o firmware da impressora não oferece suporte ao sistema de proteção ou algo está errado. Tente verificar e instalar a versão mais recente do firmware. Usar uma solução de firmware de terceiros que oferece o recurso também é uma opção. Dependendo da sua confiança em diagnosticar o problema, você também pode tentar repará-lo sozinho. Se o problema persistir, você pode substituir a impressora ou repará-la.

Conclusão

A segurança é sempre importante, especialmente ao trabalhar com componentes em ebulição que podem iniciar incêndios. Você tem alguma dica para testar a proteção térmica de fuga de uma impressora 3D? Deixe-nos saber abaixo.