Cách nhiệt buồng in (Chamber Heat Insulation) cho Qidi Q2

Một trong những chức năng chính của Qidi Q2 là gia nhiệt chamber. Tuy nhiên, thực tế hiệu suất sưởi khá thấp do các tấm panel nhựa mỏng. Vì vậy máy cũng tiêu thụ khá nhiều điện, nhất là khi bạn in lâu với vật liệu engineering. Qidi chính thức không khuyến nghị làm nóng chamber chỉ bằng chamber heater, đặc biệt cho các ứng dụng nhiệt độ cao. Bạn phải bật đồng thời cả chamber heater và heated bed (>100°C) thì mới có thể lên được 65°C, và tốc độ lên nhiệt rất chậm. Giai đoạn chuẩn bị trước khi in đúng là “ải” thiệt.

Kết quả sau khi mod

Mình đã dán cách nhiệt vào phía trong chamber và khá hài lòng với kết quả. Để bạn tham khảo (chỉ mang tính test), trên con Q2 đã cách nhiệt của mình, giờ mất khoảng 25~30 phút để nâng nhiệt chamber từ 25°C lên 65°C chỉ với chamber heater; trước đó phải ít nhất 1 tiếng, hoặc đơn giản là bị tắt với lỗi heating do thiết lập “verify_heater”. Khi in thực tế (bật cả chamber heater lẫn heated bed), thời gian lên nhiệt giờ rút ngắn thấy rõ, thường nhanh hơn khoảng 30~50%.

Ngoài ra, trước đây mặt ngoài máy sẽ nóng đến mức khó chạm nếu bạn in ở nhiệt độ chamber 65°C. Sau khi cách nhiệt, các panel hông chỉ còn ấm và sờ được, chứng tỏ việc thất thoát nhiệt giảm đáng kể; nhờ đó cũng đạt mục tiêu giảm tiêu thụ điện.

Nói chung, DIY nâng cấp này rất đáng làm nếu bạn hay in vật liệu engineering. Còn nếu không thì có thể không phải lựa chọn phù hợp, vì toàn bộ quá trình lắp đặt thật sự không dễ và cần chút tay nghề. :)

BOM

Vật liệu cách nhiệt mình dùng là tấm dày 3mm "Aluminum Foil Faced Ceramic Fiber Cotton Blanket with Adhesive-bonded". Ceramic Fiber Cotton còn gọi là Aluminum Silicate Fiber Cotton. Nó được dùng phổ biến trong các ứng dụng cách nhiệt công nghiệp. Tuy nhiên, bạn cũng có thể dùng vật liệu khác như EPP (Expanded Polypropylene)… Nên chọn loại có tỉ lệ nở (expanding rate) cao để cách nhiệt tốt hơn.

Băng keo nhôm Aluminum Foil Tape (bản rộng 38mm) được dùng để dán cố định tất cả trong trường hợp của mình.

Nam châm Ø4x2mm N52 x4 & lưỡi dao cắt (hoặc tấm sắt mỏng), dùng để mod nắp cửa thoát khí (exhaust vent cover).

Có thể sẽ cần thêm vài sợi zip-tie và keo dán.

LƯU Ý QUAN TRỌNG

Bụi sợi từ Ceramic Fiber Blanket cực kỳ nguy hại. Nhớ trang bị bảo hộ đầy đủ khi thao tác. Cần găng tay cao su, kính và khẩu trang lọc bụi/respirator! Cũng khuyến nghị bịt kín các mép tấm sau khi dán xong để tránh bụi sợi phát tán. EPP an toàn hơn nhiều khi làm. Tuy nhiên EPP thường không đi kèm lớp Aluminum Foil và bề mặt có keo dán sẵn. Hiệu quả cách nhiệt của EPP cũng yếu hơn chút so với Ceramic Fiber. Ngoài ra Ceramic Fiber chịu nhiệt tốt hơn nhiều, vì nhiệt độ phía dưới chamber heater có thể dễ dàng vượt quá 100°C và cao hơn.

Một điểm quan trọng khác là độ dày của tấm/blanket cách nhiệt. Phải mỏng hơn 3~4mm! Do khoảng không bên trong để dán cách nhiệt rất chật. Mình mua loại dày 3mm, nhưng đo thực tế khoảng 3~3.8mm vì Ceramic Fiber Blanket khó làm chuẩn độ dày tuyệt đối.

Mẹo lắp đặt

Trước hết, bạn phải tháo hai panel hông để làm mod này.

Với lớp cách nhiệt bên trái, bạn có thể gắn trực tiếp chamber heater lên trên lớp cách nhiệt. Tuy nhiên bên phải, bạn sẽ cần cắt tấm cách nhiệt theo hình của quạt Aux. fan (chỉ phần đế vuông của cụm quạt), vì khoảng hở giữa quạt và bed platform rất sát. Nhớ kiểm tra khoảng cách giữa bed platform và các quạt ở cả hai bên trước khi bật máy.

Lưu ý quan trọng cho lớp cách nhiệt bên trái:

Nhớ đảm bảo cách điện thật kỹ sau khi lắp cách nhiệt bên trái, vì bo Host (Upper) MCU nằm ngay phía trên lớp Aluminum Foil Tape mà mình dùng để dán. Mình đề xuất dùng giấy cách điện barley paper (hoặc fish paper?). Tuy nhiên mình không dùng trong phần showcase vì .

Để dán cách nhiệt phía sau, bạn sẽ phải cắt khay gạt silicone (sillicon wiper tray) bớt 2 “răng”, vì nó sẽ cấn với lớp cách nhiệt. Nhưng yên tâm, phần bề mặt rộng 2 răng này vốn cũng không bao giờ dùng để lau hotend vì toolhead không thể chạy tới tận mép đó.

Ngoài các dụng cụ cơ bản như thước, kéo, dao rọc… mình còn dùng kìm bấm lỗ (hole puncher) 9mm để đục lỗ cho các trụ bắt quạt trên tấm blanket. Các lỗ này không có đục sẵn và cũng không được đánh dấu trong CAD. Mình chỉ đặt tấm lên panel, canh đúng vị trí, rồi ấn lên chỗ có trụ ở dưới để lấy dấu. Sau đó bấm lỗ theo dấu đó.

Dụng cụ

Dụng cụ mình dùng để bạn tham khảo. Mũi khoan 4mm và máy khoan cầm tay (electric hand drill) không có trong hình.

Các biện pháp bảo hộ của mình.

Bản vẽ kích thước

Mình dán các bản vẽ kích thước ở đây cho tiện xem. Bạn cũng có thể tải file CAD và file ZIP nữa. Đơn vị kích thước là mm.

Hình thực tế và hướng dẫn

Hình chụp quá trình lắp đặt của mình để bạn tham khảo.

Nhìn từ phía trước và phía dưới

Nhìn từ phía trên - trước

Nhìn từ phía trước

Nhìn bên phải. Với bên phải, bạn cần cắt tấm cách nhiệt theo hình của quạt Aux. fan (chỉ phần đế vuông của cụm quạt) vì khoảng hở giữa quạt và bed platform rất chật.

Nhìn bên trái. Tấm cách nhiệt bên trái của mình là nguyên 1 miếng vì . Với bên trái, bạn có thể gắn trực tiếp chamber heater lên trên lớp cách nhiệt.

Nhìn từ phía sau

Nắp che cửa thoát khí.

Dùng 4 nam châm Ø4x2mm N52 để giữ nắp.

Dán 4 miếng lưỡi dao cắt đúng vị trí tương ứng với nam châm trên cửa thoát khí.

Để dán cách nhiệt phía sau, bạn phải cắt khay gạt silicone (sillicon wiper tray) bớt 2 răng vì nó sẽ cấn với lớp cách nhiệt. Nhưng yên tâm, phần rộng 2 răng này không bao giờ dùng để lau hotend vì toolhead không thể đi tới tận mép đó.

G-code tham khảo

Về Klipper G-code cho việc gia nhiệt chamber, đây là các thiết lập và tinh chỉnh của mình để bạn tham khảo.

Chúc bạn làm vui vẻ!