Выбор нагревательного стола для 3D принтера

Видео обзор

Все, у кого есть 3D принтер, не по наслышке знают, чтобы печать прошла гладко и без проблем, необходимо надежное прилипание первого слоя к подвижной платформе принтера. Для этих целей придумано много способов: начиная c нанесения малярного скотча и заканчивая ПИВОМ! Да-да, вам не послышалось, пивом! Но, как нам сказал один клиент — это неплохая отмазка для своей жены. Так что берем на вооружение и поехали дальше!

Самый популярный и проверенный годами способ - это использовать нагревательную платформу, или по-другому нагревательный стол. Что это такое? Это платформа, на которую подается напряжение и за счет этого она начинает греться. Теперь, когда будет печататься первый слой модели, пластик будет лучше прилипать к горячей платформе.

Нагрев стола улучшает прилипание детали и позволяет печатать пластиком с большой усадкой. Так, например, достаточно простым и распространенным PLA можно печатать на холодном столе и многие принтеры начального уровня, предназначенные для печати этим пластиком, не имеют подогреваемого стола. Но все же для PLA пластика рекомендуется подогреть стол до 50-70 градусов. А вот более капризным ABS без нагревательного стола печатать уже не получится. При остывании он дает ощутимую усадку, что ведет к загибанию углов и отрыванию модели. Для работы с ним требуется на протяжении всего процесса печати поддерживать температуру стола в пределах 90-110 градусов.

Давайте по порядку разберемся какие бывают нагревательные столы, какие плюсы и минусы каждого. Подогреваемые столы для 3D принтеров можно классифицировать по нескольким параметрам:

• Напряжение питания;
• Тип нагревателя;
• Размер подогреваемой области.

Начнем, пожалуй, с самых популярных столов – это текстолитовые, в частности MK2B. Они бывают разных расцветок, красные, черные и белые. Столы выполнены из текстолита толщиной 4 мм и выпускаются разных размеров. Самые ходовые столы с рабочей областью 200х200 мм, также довольно часто встречаются и 300х300 мм.

На текстолите нанесены медные дорожки, которые как раз и нагреваются, когда на них подается напряжение. Если взять стол MK2B, то он рассчитан на 12 или на 24 Вольт в зависимости от схемы подключения. Текстолитовый стол греется достаточно быстро, до 70 градусов за 4-7 минут, до 100 за 10-15 минут.

Так как текстолит довольный гибкий материал, то под действием тепла он может изогнутся. Обязательным условием для печати является использование стекла или зеркала. Стекло/зеркало кладется сверху стола и фиксируется, например, канцелярскими зажимами. Теперь у нас есть “идеальная поверхность” на которой можно печатать. 

К плюсам текстолитовых столов можно отнести:

• Доступная цена;
• Легко крепиться на платформу.

Из минусов можно выделить:

• Текстолит достаточно ломкий, и при не правильной эксплуатации или транспортировки он может повредится;
• На больших габаритах греется достаточно долго.

Алюминиевый стол значительно дороже текстолитового. Как следует из названия, это алюминиевая пластина с дорожками нагревателя, расположенными с обратной стороны. В отличие от текстолитового, алюминиевый стол жестче и менее подвержен температурной деформации. За счет этого, можно печатать без стекла. Специальные покрытия и стикеры для улучшения прилипания можно наносить сразу на алюминиевую поверхность. Но! При неправильной калибровке зазора, в случае если сопло окажется ниже уровня стола, есть вероятность его повреждения... В таком случае также можно использовать стекло/зеркало, которое будет располагаться сверху. 

Как и текстолитовые столы, алюминиевые могут питаться от 12 В или 24 В.

Визуально, алюминиевый и текстолитовый столы очень похожи, отличить их можно по лицевой стороне. У текстолитового она обычно выглядит также, как и оборотная – информация о подключении и предупреждение о высокой температуре. У алюминиевого лицевая сторона в виде металлической пластины, либо с рисунком производителя. Оба этих стола нуждаются в специальной упаковке при пересылке. Алюминиевые столы крепятся также, как и текстолитовые, с помощью 4х крепежных отверстий в столе.

К плюсам алюминиевых столов можно отнести:

• Более равномерный прогрев по всей площади;
• Менее хрупкий (по сравнению с текстолитом);
• Можно обойтись без стекла/зеркала.

Из минусов можно выделить:

• Высокая цена;
• По сравнению с текстолитом имеет больший вес;
• Алюминий может приехать кривым, соответственно без стекла печать будет затруднительна.

Кроме текстолитовых столов, широко используются силиконовые. Только теперь за основу взят не текстолит, а силикон, внутри которого располагаются дорожки, под воздействием тока они нагреваются и наш стол начинает выделять тепло. В зависимости от толщины дорожек и их количества, можно изготавливать столы разной мощности и под разные напряжения. Как правило силиконовые столы можно сделать любых размеров... начиная от самых маленьких 100x100 мм и заканчивая 1x1 м и это далеко не предел.

В отличии от текстолита, силикон достаточно гибкий материал, и он меньше подвержен механическим воздействиям, что можно отнести к плюсами данных типов столов.

А как же крепить силиконовые столы? У текстолитовых все понятно, в углах предусмотрено 4 отверстия и с помощью их закрепляем стол на подвижной платформе. С силиконовыми столами немного тяжелее. Так как силикон достаточно гибкий, то его надо зафиксировать на твердой теплопроводящей поверхности. Как правило используют лист алюминия, к нижней части которого крепиться нагревательный стол. Обычно Силиконовые столы идут уже с клейкой лентой с одной стороны, поэтому приклеить его не составит труда. Или второй вариант, закрепить стол непосредственно на стекле.

Силиконовые столы делают под разные напряжения: 12, 24 или 220 В. Исходя из нашего опыта, если рабочая область поля 300x300 мм и больше, то лучше покупать столы рассчитанные на напряжение питания 220 В, и вот почему:

• Столы быстрее будут греться;
• Срок службы увеличиться, так как если использовать напряжение 12 или 24 В, то должны быть высокие токи, и есть вероятность перегорания дорожек.
• Столы на 220 В подключаются через реле и соответственно разгружают силовую часть платы. 

Каптоновые (полиамидные) столы

Самый дорогой и редкий тип нагревателя для нагревательного стола 3D принтера, но при этом и самый легкий. Он представляет собой медные дорожки, запечатанные в каптоновую пленку. Также как и силиконовая грелка, он приклеивается к самому столу и является очень гибким. Такие нагреватели существуют самых разных размеров, от пары сантиметров, до нескольких десятков сантиметров. Они мощнее силиконовых грелок и легко могут нагреваться до температуры более 200 градусов даже при малых размерах. Из-за цены не получили широкого применения в 3D принтерах. Для примера, грелка 150*120 мм стоит почти как алюминиевый стол 300*300 мм.

Так что же выбрать?

Выбор стола следует осуществлять исходя из задач и бюджета, учитывая некоторые особенности.

1. Размер имеет значение. Текстолитовые и алюминиевые столы с областью печати от 300*300 мм крайне сложно найти на питание 12В. Большинство идут с питанием 24В, но продавцы могут указать также и 12В. В этом случае стол без проблем заработает от 12В, только рабочая мощность будет в несколько раз ниже и температуры даже в 90 градусов стол не достигнет.
2. Физический размер стола всегда больше размера подогреваемой области. Например, если требуется подогреваемая область 200*200 мм, то зачастую такие столы имеют размер 214*214 мм. «Лишние» 14 мм отводятся на зону без нагревателя, где размещаются отверстия крепления стола.
3. Крайне важно обратить внимание на питание выбранного стола и питание управляющих плат. Конечно, можно использовать стол на 24В на принтере, который работает от 12В. Для этого есть специальные реле и мосфет-модули. Но надо учесть, что потребуется две линии питания – 12 и 24В
4. Силиконовые грелки на 220В подключаются только через реле. На обычных платах персональных принтеров не предусмотрено подключение такого напряжения.
5. Не следует экономить на толщине питающего провода. Толще провод – меньше сопротивление – быстрее нагрев. Особенно это заметно на маломощных текстолитовых и алюминиевых столах. В кругу опытных 3Д-печатников для этих целей широко применяется ГОСТовский многожильный медный кабель – при большом сечении он сохраняет достаточную гибкость.
6. Для всех типов столов рекомендуется утепление снизу. Уменьшаем теплопотери и получаем более быстрый нагрев и более стабильную температуру. Утеплители надо использовать высокотемпературные. Это могут быть силиконовые или пробковые листы, либо различные бытовые утеплители, например, для бань и саун.

Так какой же в итоге выбрать нагревательный стол? На наш взгляд одной из самых удачных связок является:

• Силиконовый нагревательный стол рассчитанный на 220 В;
• Алюминиевая пластина, к которой будет клеиться стол;
• Стекло (каленое или обычное);
• Кусок теплоизоляции;
• Твердотельное реле.

Данная комбинация прослужит Вам очень долго и не доставит вам лишних хлопот, силиконовый стол на 220В будет греться достаточно быстро, а алюминиевая пластина с теплоизоляцией позволит равномерно распределить и сохранить тепло по всей плоскости стола.

Теплоизоляция и выбор стекла

Для того, чтобы стол грелся быстрее, равномернее и держал лучше температуру, его необходимо “утеплить”. А чтобы поверхность для печати была ровной и быстросъёмной, необходимо использовать зеркало или стекло. Об этом мы поговорим в следующих статьях. 

Где купить?

Все видов нагревательных стало для 3D принтера можно в нашем магазине