Nâng cấp hệ thống tản nhiệt cho nguồn và bo mạch chủ trên Snapmaker U1

Đây là mô hình đầu tiên mình chia sẻ với cộng đồng in 3D, vì suốt nhiều năm qua mình đã nhận được rất nhiều sự hỗ trợ từ cộng đồng này!!!

Vì vậy, đây là cách mình đóng góp một chút công sức nhỏ bé.

Mời mọi người cùng trải nghiệm!!!

MỤC ĐÍCH

Mục tiêu của mình là làm cho quạt tản nhiệt bộ nguồn (PSU) chạy êm hơn và làm mát các chip điều khiển động cơ bước (stepper driver) vốn thường đạt tới 87 độ C trên Orca. Mặc dù chúng được thiết kế để chịu được ngưỡng nhiệt khoảng 110 độ C, nhưng mức đó vẫn quá nóng so với mong muốn của mình. Thêm vào đó, mình quyết định mở rộng khả năng làm mát cho toàn bộ bo mạch chủ.

Kết quả là quạt PSU chạy êm hơn nhiều và bo mạch chủ luôn mát mẻ, với nhiệt độ chip điều khiển chỉ còn 58 độ C thay vì 87 độ C như trước. Vì luồng không khí từ cả hai quạt đều được hướng xuống dưới và thoát ra qua đáy máy in, nhiệt độ khoang in vẫn được duy trì ổn định.

Mình đã thử nghiệm trên cả các bản in dài và ngắn, mọi thứ đều hoạt động rất tốt.

LINH KIỆN CẦN THIẾT

Kinh nghiệm của mình về các loại quạt siêu êm luôn là dòng Noctua. Vấn đề là các quạt này chỉ chạy ở điện áp 12v, nên mình buộc phải sử dụng thêm bộ chuyển đổi điện áp DC-DC (step-down converter).

Bạn sẽ cần thực hiện một chút công đoạn hàn. Tuy nhiên, mình đã dùng đầu nối dây điện nhanh (Mini Fast Wiring Cable Connectors) để công việc được nhanh chóng và gọn gàng hơn.

Dưới đây là danh sách linh kiện cần thiết:

1. Noctua NF-A9x14 PWM, Premium Quiet Fan, 4-Pin (92x14mm, Brown) (Số lượng: 2)
2. Bộ chuyển đổi 24V sang 12V DC step-down (Số lượng: 1)
3. Đầu nối dây điện nhanh M2-1 (loại 1-1) (Số lượng: 2)
4. Đầu nối dây điện nhanh M-F12 (loại 2-1) (Số lượng: 2)
5. Dây điện 2 lõi bọc PVC (Số lượng: 1 mét)

ĐẤU NỐI ĐIỆN

Luôn đảm bảo ngắt điện hoàn toàn trước khi thao tác. Hãy đặt các quạt vào vị trí cần thiết và đo chiều dài dây trước khi cắt.

Nguồn điện cho cả hai quạt được lấy từ quạt PSU gốc. Vì quạt gốc tiêu thụ 0.20a, còn mỗi quạt Noctua chỉ tiêu thụ 0.11a, nên cả hai quạt có thể chạy tốt từ một nguồn cấp này.

Cách đấu nối khá cơ bản. Bạn cắt dây quạt PSU gốc (đỏ và đen). Xác định vị trí bộ hạ áp DC-DC vì nguồn ra của quạt PSU là 24V, chúng ta cần hạ xuống 12V. Dây đen PSU nối với đầu vào (-) của bộ hạ áp, dây đỏ nối với đầu vào (+) của bộ hạ áp. Sử dụng đầu nối nhanh M2-1. Từ đây, đầu ra của bộ hạ áp sẽ cung cấp điện 12V.

Kết nối đầu đơn của đầu nối M-F12 với đầu ra bộ hạ áp. Quạt Noctua có cấu hình 4 dây, chúng ta chỉ dùng dây vàng và đen. Dây đen (GND) nối với dây (-) bộ hạ áp, dây vàng (+12V) nối với dây (+) bộ hạ áp.

CÁC TẤM ỐP

Mình thiết kế các tấm ốp rất vừa vặn vì không gian khá hẹp.

Sau khi in bằng nhựa PETG hoặc tốt hơn, hãy ép quạt vào các tấm ốp. Nó khá chặt, mình đã dùng búa nhựa để đóng nhẹ vào. Cẩn thận đừng để làm hỏng. Tấm ốp bộ nguồn rất dễ lắp, chỉ cần tháo ốc cũ và lắp thay thế. Tấm ốp bo mạch chủ khó hơn, bạn phải tháo cáp ăng-ten RFID (x2). Hãy thật cẩn thận. Trước khi lắp, hãy đặt tấm ốp ngoài thẳng hàng với mặt trước Snapmaker để giảm khoảng cách cáp. Sau đó, luồn dây ăng-ten qua lỗ nhỏ trên tấm ốp bo mạch chủ rồi cắm lại. Đảm bảo không để dây cáp bị kẹt. Đẩy nhẹ phần mấu ở trên cùng vào vị trí ốc vít hiện có.

Bạn có thể cần xoay ăng-ten để có thêm chiều dài dây cáp.

Việc lắp tấm ốp ngoài Snapmaker chỉ cần khớp vào vị trí. Nhấn cạnh dưới lên cho đến khi nghe tiếng tách.

IN CÁC BỘ PHẬN

Mình đã in bằng nhựa PETG để tránh các vấn đề về nhiệt. Mình không khuyến khích dùng PLA. Có 3 màu là Đỏ, Đen và Trắng. Bạn có thể chọn màu tùy ý. Cần dùng support cho tấm ốp bo mạch chủ và bộ nguồn.