Bộ Gia Nhiệt Enclosure Prusa & Bộ Điều Khiển Nhiệt Độ

Bối cảnh 

Mình gặp vài vấn đề khi in ASA bị cong vênh (warping). Dựa trên những gì mình đọc được từ người khác, mình đã đổi gần như mọi thiết lập (skirts, brims, speeds, temps, v.v.), mức độ hiệu quả thì lúc được lúc không. Nhưng mấy cách đó không bao giờ xử lý dứt điểm chuyện warping. Cuối cùng mình nhận ra vấn đề nằm ở nhiệt độ môi trường (ambient temperature) bên trong enclosure. Dù để máy chạy nhiều tiếng, nhiệt độ trong enclosure của mình cũng hiếm khi vượt quá 35–36°C. Vậy là mình bắt đầu “lạc” vào mớ nghiên cứu về heater cho enclosure.

Mình thấy rất nhiều giải pháp DIY tự chế, yêu cầu kỹ năng mỗi kiểu mỗi khác, và khá nhiều cái nhìn… hơi rén về mặt an toàn. Mình muốn in ASA không bị cong vênh, chứ không phải làm cháy nhà… Rồi mình tình cờ thấy bài Reddit này của ChariaABC. Bạn đó gợi ý một giải pháp đơn giản hơn: dùng Amazon Basics 500w ceramic heater giá rẻ và một cái Ketotek Digital Thermostat Outlet Plug Temperature Controller. Đúng thứ mình đang cần nên mình đặt y hệt các món họ dùng.

Bước tiếp theo là thiết kế toàn bộ ngàm/giá đỡ (mounts) cần thiết để lắp. Mình muốn đảm bảo công tắc an toàn chống lật (tip-over safety switch) của cái heater vẫn hoạt động được. Vì vậy heater sẽ kiểu như đặt trên một cái “kệ”, cái kệ này gắn ở bên ngoài enclosure, thay vì bắt cứng heater trực tiếp vào một vị trí nào đó.

Thiết kế

Phiên bản đầu tiên mình để heater ở bên trong enclosure. Dù hoạt động được, mình không thấy yên tâm khi heater thổi gần như trực tiếp vào MMU steppers và các phần điện tử khác. Với lại nếu có gì đó va vào enclosure làm nó rớt khỏi cái “kệ” như thiết kế ban đầu, thì nó sẽ rơi thẳng xuống máy in. Bộ hiện tại là phiên bản 2: gắn bên ngoài enclosure.

Ống dẫn gió (duct) phía trong ban đầu mình làm một khối liền. Ngoài chuyện làm in khó hơn, nó còn bị cố định một vị trí. Tách phần đế gắn (mounting base) và duct thành hai phần riêng, lắp khớp với nhau và giữ bằng một con ốc siết (set screw) thì hợp lý hơn nhiều.

Cái thermostat controller vốn không được thiết kế để dựng đứng, nên mình làm một cái mount để giữ nó ở vị trí mình nhìn được, trên nóc enclosure. Trong setup của mình, nó nằm bên trái. Khi slice thì có thể mirror để đặt bên phải rất dễ, nên mình không làm riêng bản trái/phải. Mình thêm một “runner” bên hông có lỗ để luồn dây rút (zip tie) nhằm giảm lực kéo (strain relief) cho phích cắm nguồn. Cách này cũng giúp mình rút heater ra dễ: vẫn đọc được nhiệt độ nhưng không chạy heater.

Phần cuối là cái kẹp/giá giữ đầu dò nhiệt (temperature probe). Mình đặt nó ở phía dưới, trước, bên trái, bên trong enclosure. Thật ra có thể chỉ cần dùng zip-tie cột ở chỗ cần là được, nên phần này có thể xem là tùy chọn.

Phần cứng (Hardware)

8 x M3x12

4 x M3 nuts

In ấn (Printing)

Với mình thì đúng kiểu “con gà hay quả trứng”. Mình muốn in mấy món này bằng ASA, nhưng lý do làm dự án này là để có thể in ASA… Nên ban đầu mình in PETG để lắp và chạy thử cho mọi thứ ổn trước. Khi set up chạy ngon rồi, mình in lại các chi tiết liên quan tới heater bằng ASA. Về lâu dài, mình thấy yên tâm hơn khi heater thổi trực tiếp qua một duct làm từ ASA.

Lắp ráp (Assembly)

Xem các hình exploded view.

Sử dụng (Use)

Mỗi người sẽ có use case khác nhau. Với mình, như nói ở trên, nhiệt độ ambient trong enclosure nếu không có heater thường đứng quanh 35–36°C. Mình thử in ở nhiều mức nhiệt ambient khác nhau theo những gì mình đọc được từ người khác. Cuối cùng mình chốt khoảng tầm 42°C là cho kết quả tốt ổn định với ASA trong setup của mình. YMMV.