Archives de catégorie : Lit chauffant

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Effectuer le PID de vos éléments chauffants

La gestion de la température de vos imprimante 3D est faite la plupart du temps à l’aide d’une commande de type PID.

Les pré-requis:

  • Pronterface (Windows, Mac)
  • Arduino IDE (optionnel)
  • Une imprimante 3D avec le PID d’activé pour l’élément chauffant en question

Installation de pronterface:

Pronterface est une application qui permet de piloter votre imprimante 3D et de lui envoyer des commandes Gcode de manière simple.

Cette application est aussi disponible sous toutes les plateformes et n’a pas besoin d’être installée.

Pour vous connecter à votre imprimante 3D il est nécessaire que vous ayez installé au préalable les driver de votre carte électronique.

Dans le cas des Scalar qui utilise des arduino MEGA 2560, il vous suffit d’installer l‘IDE arduino pour que les drivers s’installent.

Une fois que vous avez téléchargé le fichier Zip contenant pronterface, il vous faudra le dé-zipper à l’endroit de votre choix.

Vous devriez obtenir l’arborescence suivante:

Pronterface PID

A cette étape vous pouvez connecter votre imprimante 3D à votre PC via un câble USB.

Une fois les drivers série installées votre machine sera assigné à un port de communication.

Il vous faudra exécuter « pronterface.exe »

La fenêtre suivante se lance.

Pronterface PID

Attention! selon le niveau de sécurité de votre OS vous aurez besoin des droits nécessaire pour accéder à votre port série.

Il est donc préférable de l’exécuter avec les droits administrateurs.

Une fois les drivers série installées votre machine sera assigné à un port de communication.

  1.  L’application devrait pouvoir lister le port de communication associé à votre machine dans la liste déroulante
  2. Le débit de donnés à utilisé est 115200Bps (pour les Scalar)
  3. Enfin le bouton Connect vous permet de vous connecter à votre machine.

Pronterface PID

Une fois connecté vous devriez voir tout un tas d’information apparaître dans la zone de console de pronterface.

Pronterface PID

Détermination du PID

Attention!

La détermination du PID se fait lorsque les éléments chauffant sont à température ambiante.

En bas de la zone de console se trouve une zone de texte vous permettant d’écrire des commandes à votre machine.

PID de la tête chauffante

Pour effectuer le PID automatique de votre tête chauffante il vous faudra envoyer la commande suivante:

 M303 E0 S210 C8

E0 correspond à votre extrudeur , S210 correspond à la température de consigne (210°C) et C8 correspond au nombre d’itération, ici 8. Plus le nombre d’itération est élevé, plus l’algorithme va converger vers un sert de valeur Kp, Ki, et KD qui seront performantes.

Pronterface PID

il vous faudra attendre quelques minutes le temps que l’algorithme monte en température et vous écrive dans la console le set de valeurs à sauvegarder.

Pronterface PIDDans cet exemple les valeurs trouvés sont:

bias: 92 d: 92 min: 196.56 max: 203.75
Ku: 32.59 Tu: 54.92
Clasic PID
Kp: 19.56
Ki: 0.71
Kd: 134.26
PID Autotune finished ! Place the Kp, Ki and Kd constants in the configuration.h
#define DEFAULT_Kp 17.28
#define DEFAULT_Ki 0.63
#define DEFAULT_Kd 118.87

Les vôtres seront différentes.

Sauvegarder les nouvelles valeurs dans votre contrôleur:

vous pouvez taper la commande suivante

 M301 P17.28 I0.63 D118.87

Mettez à jours ls valeurs de l’exemple avec celles écrites dans la console

Sauvegarder les valeurs dans l’EEPROM de votre contrôleur

 M500

La commande M500 permet de sauvegarder l’ensemble de vos paramètres dans la mémoire EEPROM de votre contrôleur.


Commande pour le PID du lit chauffant:

M303 E-1 S60 C8

Prises en compte des valeurs par le contrôleur:

 M304 P1 I2 D3

Sauvegarde dans l’EEPROM:

 M500

 

 

(source http://reprap.org/wiki/PID_Tuning )

Raccordement du lit chauffant 12V 220W

Cette page est dédiée à la connexion d’un lit chauffant 12V 220W avec un relais statique.


Qu’est-ce qu’un relais statique?

Un relais statique est un relais de puissance électronique.

Il en existe différent types pour différents voltages et différentes puissances.

Dans notre cas d’un lit chauffant en 12V 220W il nous faudra prendre un relais statique DC-DC, piloté en 12V en entrée, et pouvant pilotée une charge en tension continue en sortie.

Ce type de relais possède des transistors de puissance compatibles avec des tensions continues.

Dans le cas d’un lit chauffant en 220V alimenté par votre secteur électrique, il vous faudra choisir un relais static DC-AC.

Ces derniers possèdent des Triac capable de piloter des tensions alternatives.

Comment choisir la puissance d’un relais statique?

La puissance utilisable d’un relais statique dépend beaucoup de son type et de la qualité de refroidissement de ce dernier.

Relais DC-DC

Pour des relais DC-DC, ces derniers chauffent beaucoup donc choisir toujours un relais 2 à 3 fois plus puissant par rapport à votre charge nominale.

Dans notre cas d’un lit en 220W 12V le courant max est de l’ordre de 18.3A.

  • Un relais donné pour 25A sera trop juste (prévoir une charge maximale de 12A => 144W Max)
  • Un relais donné pour 40A sera limite  (2 fois la charge nominale) et dissipera une chaleur relativement importante.
  • Un relais de 60A ( plus de 3 fois la charge nominale) sera bien dimensionné et dissipera très peut de chaleur.

Relais DC-AC

Ces relais possèdent des thyristors de puissance.

Au niveau des gammes de puissances utilisées dans les imprimantes 3D un simple relais de 25A est largement sur dimensionné par rapport à l’utilisation réelle.

Prenons le cas de la Scalar XL avec sont lit chauffant de 700W 220V,

Puissance (W) = Tension d’entrée(V) x Courant (A) x Cos Phy

Courant = Puissance / (tension d’entrée x cos Phy)

Si on considère un CosPhy de = 0.6

Courant = 700W/(220V*0.6) => 5.8A MAX

Le relais est donc 4.3 fois plus puissant que la charge utile.

Pourquoi un relais statique?

A ces puissances, un relais statique protègera votre électronique et sera mieux dimensionné aux courants utilisés.

Si vous utilisez une Carte Ramps avec un connecteur de puissance vert, ce dernier est dimensionné pour supporter 11A.

L’utilisation de courant plus fort fonctionnera si vous utilisez une bonne ventilation de vos composants.

Cependant avec le temps vous allez détériorer vos composants et le bornier d’alimentation peut alors se détruire

 

 

 

 


 

Les borniers d’alimentation sont démontable et peuvent se changer.

.

 

 

 

 

 

 

 


 

Cependant l’utilisation d’un relais statique adapté est hautement recommandé voir nécessaire/obligatoire dans certains cas.

 

 

 

 

 

 

 

 


Connexion du lit chauffant à votre électronique

Directement sur votre alimentation

SI vous avez suffisamment de place sur votre alimentation, vous pouvez connecter votre montage comme montré sur ce schéma.

Ici le +12V de l’alimentation est relié directement au lit chauffant.

La sortie du lit chauffant est alors connecté à la sortie  « + » (pin 2) de votre relais statique.

La sortie « – » (pin 1) de votre relais statique est alors connecté au 0V de votre alimentation.

Les pins 3 et 4 du relais statique se connecter alors à la sortie D8 de votre Ramps.

Ici attention à la polarité!

Entre la carte Ramps et votre relais statique vous pouvez utiliser des fils relativement fin (24AWG par exemple) car aucune puissance n’est transmise au relais.

Par contre en sortie de relais, prévoyez de bien dimensionner vos fils de puissance (prévoir 2.5mm² ). Plus la section de vos fils sera importante, plus vous limiterez les pertes en lignes et plus votre fils restera froid.

Il faut prévoir aussi de fixer votre relais statique sur un dissipateur.

Dans le cas des imprimantes 3D Scalar, vous pouvez les fixer directement sur les profilés qui feront office de dissipateur thermique.

 


Avec un Domino

ici le montage est très similaire,

On utilisera un Domino pour faire la jonction avec les fils déjà disponible.

Le branchement est similaire au montage précédent (voir commentaires sur la section précédente).

 

Assemblage du Plateau Chauffant V2 (tout aluminium)

Assemblage du plateau chauffant en aluminiumAssemblage du Plateau Chauffant V2 en aluminium

Liste des pièces :

  • Scalar S : 1 plateau chauffant silicone (190x190mm 250W 220V)
  • Scalar S:  1plaque d’aluminium (220x230x2mm) (Base)
  • Scalar S:  1 plaque d’aluminium (220x230x3mm) (Plateau)
  • Scalar M : 1 plateau chauffant silicone (300x200mm 400W 220V)
  • Scalar M:  2 plaques d’aluminium (300x220x3mm) (Base + plateau)
  • Scalar L : 1 plateau chauffant silicone (300x300mm 600W 220V)
  • Scalar L:  2 plaques d’aluminium (300x330x3mm) (Base + plateau)
  • Scalar XL : 1 Plateau chauffant silicone (400x300mm 700W 220V)
  • Scalar XL:  2 plaques d’aluminium (435x320x3mm) (Base + plateau)
  • Scalar XL Premium : 1 Plateau chauffant silicone (400x300mm 700W 220V)
  • Scalar XL Premium:  2 plaques d’aluminium (435x320x3mm) (Base + plateau)

 

  • 1 feuille d’aluminium de cuisine
  • 1 thermistor câblé (1 mètre)
  • 1 stylo ou crayon de papier
  • 1 paire de ciseaux
  • 1 rouleau de polyimide 50mm
  • 1 bout d’adhésif aluminium

 


 

Prenez la plaque d’aluminium correspondant à votre plateau supérieure.

Il possède seulement 4 trous aux 4 coins du plateau.

 

 

 

Ce plateau possède une face avec un film de protection et une face brute.

Sur cette photo vous pouvez voir la face possédant le film de protection.

Cette face est destinée à être votre surface d’impression. Vous devrez enlever le film de protection avant d’imprimer

 

 

La partie brute est la partie intérieure du plateau sur laquelle vous  allez coller l’élément chauffant en silicone ainsi que le thermistor.

Commencez donc par prendre la face brute du plateau face à vous.

 

 

 


 

Positionnez l’élément chauffant en silicone (orange) sans le coller au milieu du plateau en aluminium.

Faites un repère sur le plateau aluminium afin de le coller au centre.

La photo vous montre l‘exemple pour la Scalar XL.

La surface en silicone est plus petite que la surface totale de la plaque d’aluminium.

 

 

Cette photo vous montre l’exemple pour la Scalar M.

Ici l’élément chauffant est de la même longueur que la plaque d’aluminium, seule la largeur est plus petite.

Faite en sorte de laisser un espace équivalent en haut et en bas du plateau  afin de libérer les trous de la plaque d’aluminium.

 


 

Prenez des marques au niveau du bord de l’élément chauffant.

Ceci vous permettra de repositionner facilement votre élément chauffant au moment du collage.

 

 

Faites pareil en bas et en haut de votre plateau pour la Scalar M et aussi sur les côtés pour la Scalar XL.

 

 

 


 

Prenez maintenant votre thermistor déjà câblé.

Positionnez le sur votre plaque d’aluminium de tel façon qu’il soit à 1/4 de la longueur du bord du plateau.

 

 

 

Cela permet de conserver un maximum de longueur du câble du thermistor tout en plaçant le thermistor à un endroit représentatif du plateau.

 

 

 

 


 

Prenez maintenant un bout d’adhésif aluminium (ou polyimide / Kapton) qui vous servira pour sécuriser votre thermistor sur la plaque d’aluminium.

L’avantage de ces adhésifs est qu’ils supportent très bien les températures supérieures à 110°C.

 

ici une vue globale vous permettant de juger l’emplacement du thermistor.

 

 

 

 

Une fois le bout du thermistor sécurisé, votre montage devrait ressembler à celui ci.

 

 

 

 

Afin de terminer la sécurisation du thermistor, il est intéressant de sécuriser ses fils juste en sortie de plaque aluminium.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ici une photo du thermistor totalement sécurisé

 

 

 

 

 


 

Maintenant vous pouvez retirer le film de protection de l’adhésif 3M qui se trouve sous votre élément chauffant.

 

 

 

Replacez le en vous aidant des marques que vous avez faites précédemment.

Prenez soins de bien aplatir toute la bande chauffante afin que l’adhésif adhère correctement à la plaque d’aluminium.

 

 

En principe votre thermistor devrait se retrouver en sandwich entre votre plaque d’aluminium et votre élément chauffant. Ceci à pour but de mieux sécuriser le thermistor, et aussi d’obtenir la meilleure mesure possible.

 

 


 

Afin d’optimiser l’isolation thermique de votre montage, prenez une bande de film aluminium de cuisine. Tirez la de telle manière qu’elle recouvre la plus grade partie de votre élément chauffant.

Prenez soins de découper/tailler les parties qui dépassent de votre élément chauffant.

Ceci vous servira pour sécuriser votre feuille d’aluminium à la plaque d’aluminium en utilisant votre adhésif polyimide.

 

La feuille d’aluminium comporte 2 côtés:

  • Un côté « miroir« 
  • Un côté « mate« 
  1. Faites en sorte de positionner le côté « miroir » de la feuille d’aluminium face à l’élément chauffant. Cela permet  d’augmenter l’efficacité de la feuille aluminium et de réfléchir un maximum de rayonnement infrarouge vers la partie utile du plateau.
  2. Ensuite aplatissez la feuille un maximum contre la surface en silicone. Cette dernière devrait « coller » naturellement contre le silicone.
  3. Coupez les parties du feuillard aluminium qui dépassent du silicone.
  4. Sécurisez proprement  le feuillard aluminium avec du polyimide en tirant une bande sur toute la longueur du plateau. Aplatissez-le bien, en évitant un maximum de bulles.
  5. Coupez les parties du polyimide/Kapton qui dépassent de votre plateau. Le plus simple est d’utiliser un scalpel ou un cutter pour découper proprement le polyimide/Kapton.

 


 

Assemblage du bas du plateau chauffant. (Scalar XL et Scalar M)

 

 

Le plateau chauffant est fourni avec une plaque inférieure possédant des trous supplémentaires permettant de fixer les supports de roulements et de courroie du plateau.

La plaque ressemble à cette photo.

 

Vous devriez aussi avoir un jeux de rondelles, vis et écrous ainsi que les supports de roulement et le support de courroie:

  • 20 rondelles M3
  • 10 vis M3X12mm
  • 10 écrous M3 Nylstop
  • 4 Supports de roulements avec roulements LM8UU dont 1 avec un support de vis M4 (pour le end stop)
  • 1 support de courroie.
  • 1 plaque aluminium 3mm d’épaisseur avec 16 trous.

Le dessous de la plaque devrait posséder un film de protection.

Vous pouvez retirer le film dès à présent, le sens de la plaque à peu d’importance. Pour des raisons de clarté nous allons conserver ce film afin que vous puissiez bien distinguer à quel côté nous faisons référence.

 

 


 

Installation des supports de roulements

Attention, lisez bien les explications jusqu’à la fin, car le support de roulement différent des autres doit être placé à un endroit spécifique par rapport aux autres.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

Chaque kit de support de roulement comporte:

  • 1 support de roulement avec un roulement LM8UU
  • 4 rondelles M3
  • 2 vis M3X12mm
  • 2 écrous M3 nylstop

 

 

Sur les côtés de la plaque vous trouvez des emplacements avec 2 trous, l’un à côté de l’autre. Ces emplacements sont dédiés aux supports de roulement.

Placez-y le support et utilisez 2 rondelles et 2 vis comme sur la photo.

 

 

 

 

Insérez les vis comme sur la photo. Ces dernières doivent traverser entièrement la plaque et laisser apparaître un filetage suffisant pour installer le dernier jeux de rondelles et d’écrous.

 

 

 

 

Voici une vue latérale montrant la vis qui traverse la plaque d’aluminium.

 

 

 

 

 

Placez et serrez les rondelles et écrous qui restent afin de sécuriser le support de roulement.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ici une vue de derrière la plaque montrant le système Vis/rondelles/écrou.

 

 

 

 

 

Placez les supports de roulement de telle manière d’obtenir le support différent des autres placé/orienté comme sur le photo.

Ici, avec la plaque posé devant nous, le support se trouve le plus proche de nous sur la gauche.

 

 

 


 

Installation du support de courroie

Le support de courroie se positionne au milieu du plateau. Il permet d’y accrocher la courroie du plateau.

le kit comprend:

  • 2 vis M3x12
  • 2 écrous Nylstop M3
  • 4 rondelles M3
  • 1 support de courroie

 

 


 

Placez le support au milieu du plateau. Vous y trouverez 2 trous dédiés à ce support.

Sur certains modèles de support de courroie, vous trouverez 3 trous de fixation, sur d’autres modèles vous n’en trouverez que 2.

Avec le plateau en aluminium, le trou du milieu sur le support de courroie n’est pas utilisé.

 

 

 

 

 

 

 

 

Notez aussi le sens du support par rapport aux supports de roulement déjà installés.

L’ouverture permettant d’insérer la courroie se trouve du côté du support de roulement différent des autres. (ici à gauche).

 

 

Même principe que précédemment avec le couple Vis et rondelles M3.

 

 

 

 

 

Ici une vue latérale.

 

 

 

 

 

 

 

De l’autre côté de la plaque, même principe, il vous faudra rajouté des rondelles.

 

 

 

 

Et des écrous Nylstop

 

 

 

 

 


Assemblage des 2 parties du plateau.

Maintenant que vous avez vos 2 parties du plateau de prêtes:

  • partie supérieure chauffante
  • partie inférieure avec roulements

Vous allez pouvoir assembler les 2 à l’aide de

  • 4 vis M4x25 à tête coniques
  • 4 ressorts
  • 4 écrous nylstop M4

Arrangez-vous pour placer le ressort entre les 2 plaques.

La tête conique des vis doivent venir s’insérer dans la plaque chauffante au niveau des chanfreins prévus à cet effet.

L’écrou nylstop vient sécuriser l’ensemble en bas du plateau possédant les roulement, du côté des roulements.

 

Installation des supports de tige lisse du plateau:

 

 

 

Etude du lit chauffant sur Scalar XL – Test 9

Maintenant que nous en savons un peu plus avec nos tests précédents sur l’impact de l’isolation sur les performances globales, nous allons nous intéresser à atteindre une température de plateau de 110°C.

Pour cela nous testons ici un élément chauffant en silicone de 700W 220V de dimension 400x300mm.

Update : Ce modèle est actuellement présent sur nos Scalar XL!

Le montage

Très similaire aux montage précédent, On conserve la plaque en aluminium qui permet d’obtenir une température homogène sur touts la surface.

On rajoute le feuillard d’isolation précédemment testé.

De haut en bas nous avons:

  • Plaque aluminium
  • 1 élément chauffant silicone 700W
  • Feuillard d’isolation
  • Plaque de bois

Détail du montage:

  • Nombre de plateaux chauffant: 1
  • Élément chauffant: 1x700W 300x400mm
  • Température de départ: 22°C
  • Température de consigne: 110°C
  • Surface d’impression: 1 plaque d’aluminium de 3mm d’épaisseur et de dimension 435x320mm
  • Isolant: Feuillard d’isolation

Les courbes de température:

La courbe rouge correspond au profil de chauffe, lorsqu’on applique la consigne de 110°C.

La courbe bleu correspond au profile de température pendant que la surface d’impression refroidie. Ici l’alimentation des plateau est complètement coupée.

Conclusion

En chauffe, on atteint:

  • 60°C en 1 min 07 (67 sec)
  • 110°C en 3 min 06s (186 sec)

Le système monte à 110°C sans forcer! La courbe de température est quasiment linéaire et on sent qu’on peut monter beaucoup plus!

Et il faut attendre 8 min 12 sec (492 sec) pour refroidir de 110°C à 60°C

Comparaison par rapport au test précédent:

Ici les résultats sont très peu comparable étant donné qu’on passe de moins de 400W à 700W. Malgré cela on peut quand même noter les observations suivantes:

  • On atteint facilement 110°C en quasiment 3 minutes
  • La tenue en température l’élément éteint est aussi augmenté!

Si on compare par rapport au test 2 qui est le meilleur résultat obtenue sur les 8 tests précédents, on obtient:

  • On diminue de 123% le temps de chauffe pour aller à 60°C
  • On diminue de 80% le temps de chauffe pour aller à 110°C!

 

Heat bed Study for Scalar XL – Test 8

In this test we are going to study how the system behaves when removing all insulators such as many reprap machines.

The goal here is to show if the insulation has a real impact on the heat bed performances.

The setup

Very similar to the previous setup, we remove the 2 insulating layers

From top to bottom:

  • Aluminum sheet
  • 2 heating plates
  • Wood plate

Setup details:

  • Heat beds: 2
  • Bed 1: MK1a (with the thermistor) powered by PSU N°1 (360W)
  • Bed 2: MK2B powered by PSU N°2 (300W)
  • Initial Temperature: 21°C
  • Target Temperature: 110°C
  • Print Surface: 1x 3mm aluminum plate (435x320mm)
  • Insulator: none

Temperature profiles:

The red curve is the heating profile, when we apply the 110°C target.
The blue curve is the cooling profile, when the target temperature is set to 0°C.Here the power supplies are OFF.

At the bottom of each graph you have the time in seconds

On the left of the graphs you have the temperature in °C

Conclusion

While heating we have:

  • 60°C in 5 min 07 (307 sec)
  • 94°C in 30 min 45s (1845 sec)

The whole system can barely reach 94°C max!

And we must wait 6 min 10 sec (370 sec) to cool down from 94°C to 60°C

Comparison with previous test:

Compared with test 7 the differences are very different:

  • the max temperature we can reach is 94°C! so 6°C less for a total duration of 30 minutes max
  • The heating time increases by 23% to reach 60°C
  • The heating time increases by 47% to reach 94°C MAX!
  1. This test shows how important the insulation is for a heatbed. Insulation allows to get extra 6°C on max temperature for the same heating period.
  2. Also, as we could have guessed, we have a performance decrase by 23% to 47% related to the lack of insulation below the heat element.

 

Etude du lit chauffant sur Scalar XL – Test 7

Dans ce cas on se propose d’étudier l’impacte du changement de position de la plaque de liège par rapport au montage du test 6.

Le montage

IMG_0412

Très similaire au montage précédent, le liège se trouve juste en dessous des éléments chauffant cette fois ci. Le feuillard isolant se trouvant dessous.

De haut en bas nous avons:

  • Plaque aluminium
  • 2 Plateaux chauffant
  • Liège
  • Feuillard isolant
  • Plaque de bois

Détail du montage:

  • Nombre de plateaux chauffant: 2
  • Plateau 1: MK1a (sous lequel se trouve le thermistor) avec alimentation N°1 (360W)
  • Plateau 2: MK2B avec alimentation N°2 (300W)
  • Température de départ: 24°C
  • Température de consigne: 110°C
  • Surface d’impression: 1 plaque d’aluminium de 3mm d’épaisseur et de dimension 435x320mm
  • Isolant: 2mm de feuillard isolant + 2mm de liège

Les courbes de température:

La courbe rouge correspond au profil de chauffe, lorsqu’on applique la consigne de 110°C.

La courbe bleu correspond au profile de température pendant que la surface d’impression refroidie. Ici l’alimentation des plateau est complètement coupée.

Conclusion

En chauffe, on atteint:

  • 60°C en 4 min 09 (249 sec)
  • 100°C en 30 min 54s (1854 sec)

Le système à aussi beaucoup de mal à atteindre 100°C !

Et il faut attendre 6 min 40 sec (400 sec) pour refroidir de 100°C à 60°C

Comparaison par rapport au test précédent:

Comparé au test 6 les performances sont légèrement meilleurs à 100°C et légèrement moins bonnes vers 60°C

  • On augmente de  4% le temps de chauffe pour aller à 60°C
  • On diminue de 0.5% le temps de chauffe pour aller à 100°C MAX!

En fin de compte ce test met en avant que le feuillard d’isolation est plus efficace placé contre l’élément chauffant, ce qui lui permet de renvoyer un maximum d’infrarouge vers le haut du plateau.

Aussi il apparait que le liège possède une certaine capacité thermique qui diminue de manière notable les performances en chauffe de la plaque.

Cependant il permet de conserver l’énergie thermique au niveau du plateau plus longtemps.

 

 

Etude du lit chauffant sur Scalar XL – Test 6

Dans cette solution, on étudie l’ajout d’une plaque de liège sous le feuillard d’isolation. On ajoute donc une plaque de liège de 2mm au système du test 5.

Le feuillard d’isolation étant performant avec les infra rouge, il est donc à sa meilleur place déjà contre l’élément chauffant.

L’ajout de la plaque de liège permet de voir si on arrive à récupérer une partie supplémentaire de l’énergie qui se dissipe sous le plateau.

Le montage

Très similaire au montage précédent, le liège se trouve contre la plaque de bois en MDF.

De haut en bas nous avons:

  • Plaque aluminium
  • 2 Plateaux chauffant
  • Feuillard isolant
  • Liège
  • Plaque de bois

Détail du montage:

  • Nombre de plateaux chauffant: 2
  • Plateau 1: MK1a (sous lequel se trouve le thermistor) avec alimentation N°1 (360W)
  • Plateau 2: MK2B avec alimentation N°2 (300W)
  • Température de départ: 24°C
  • Température de consigne: 110°C
  • Surface d’impression: 1 plaque d’aluminium de 3mm d’épaisseur et de dimension 435x320mm
  • Isolant: 2mm de feuillard isolant + 2mm de liège

Les courbes de température:

La courbe rouge correspond au profil de chauffe, lorsqu’on applique la consigne de 110°C.

La courbe bleu correspond au profile de température pendant que la surface d’impression refroidie. Ici l’alimentation des plateau est complètement coupée.

Conclusion

En chauffe, on atteint:

  • 60°C en 3 min 59 (239 sec)
  • 100°C en 31 min 03s (1863 sec)

Le système à beaucoup de mal à atteindre 100°C !

Et il faut attendre 6 min 22 sec (382 sec) pour refroidir de 100°C à 60°C

Comparaison par rapport au test précédent:

Comparé au test 5 ça semble étrangement moins bien malgré l’ajout d’une couche d’isolant supplémentaire:

  • On augmente de  28% le temps de chauffe pour aller à 60°C
  • On augmente de 35% le temps de chauffe pour aller à 100°C MAX!
  • Le plateau refroidi 3% plus vite

Globalement assez étonné de voir que l’ajout du liège en dessous du feuillard est bien moins performant que sans ce dernier!

 

 

Etude du lit chauffant sur Scalar XL – Test 5

Dans cette solution, on étudie l’utilisation d’un plateau unique en aluminium de 435x320mm de dimensions et de 3mm d’épaisseur avec l’utilisation du feuillard isolant, utilisé dans le test 2 qui avait l’air d’améliorer les performances globale du système.

Le montage

On peut voir le feuillard en dessous de la plaque d’aluminium

Détail du montage:

  • Nombre de plateaux chauffant: 2
  • Plateau 1: MK1a (sous lequel se trouve le thermistor) avec alimentation N°1 (360W)
  • Plateau 2: MK2B avec alimentation N°2 (300W)
  • Température de départ: 24°C
  • Température de consigne: 110°C
  • Surface d’impression: 1 plaque d’aluminium de 3mm d’épaisseur et de dimension 435x320mm
  • Isolant: 2mm de feuillard isolant

Les courbes de température:

La courbe rouge correspond au profil de chauffe, lorsqu’on applique la consigne de 110°C.

La courbe bleu correspond au profile de température pendant que la surface d’impression refroidie. Ici l’alimentation des plateau est complètement coupée.

Conclusion

En chauffe, on atteint:

  • 60°C en 3 min 07 (187 sec)
  • 100°C en 23 min 01s (1381 sec)

Le système à du mal à atteindre 100°C et 102°C semble le maximum!

Et il faut attendre 6 min 35 sec (395 sec) pour refroidir de 100°C à 60°C

Comparaison par rapport au test précédent:

Comparé au test 4 ça semble un peu mieux :

  • On diminue de  42% le temps de chauffe pour aller à 60°C
  • On diminue de 30% le temps de chauffe pour aller à 100°C MAX!

On gagne donc entre 30% et 40% de temps en remplaçant simplement le type d’isolant sous le plateau chauffant. Le feuillard d’isolation est donc beaucoup plus performant pour ce type d’application que le liège considéré par beaucoup comme l’isolant par excellence.

Concernant les temps de refroidissement on obtiens les même temps que le test précédent.

On voit bien ici que le feuillard isolant renvoie une grosse partie des infra rouge vers la surface d’impression, permettant ainsi le gain de 30% à 40% sur les temps de chauffe.

Comparaison par rapport au test initial:

  • On diminue de 7% le temps de chauffe pour aller à 60°C
  • On augmente de 41% le temps de chauffe pour aller à 100°C
  • La surface d’impression à augmenté de 74%.
  • Dans la globalité le système reste limité à 100°C en température Max!
  • Cependant malgré l’augmentation de 74% de la surface d’impression, le delta de temps pour arriver à 100°C n’est que de 41%

 

Etude du lit chauffant sur Scalar XL – Test 4

Dans cette solution, on étudie l’utilisation d’un plateau unique en aluminium de 435x320mm de dimensions, comparé à 2 miroirs de 20x20cm.

Le montage

Détail du montage:

  • Nombre de plateaux chauffant: 2
  • Plateau 1: MK1a (sous lequel se trouve le thermistor) avec alimentation N°1 (360W)
  • Plateau 2: MK2B avec alimentation N°2 (300W)
  • Température de départ: 24°C
  • Température de consigne: 110°C
  • Surface d’impression: 1 plaque d’aluminium de 3mm d’épaisseur et de dimension 435x320mm
  • Isolant: 2mm de liège

Les courbes de température:

La courbe rouge correspond au profil de chauffe, lorsqu’on applique la consigne de 110°C.

La courbe bleu correspond au profile de température pendant que la surface d’impression refroidie. Ici l’alimentation des plateau est complètement coupée.

Conclusion

En chauffe, on atteint:

  • 60°C en 5 min 22 (322 sec)
  • 100°C en 32 min 45s (1965 sec)

Le système à du mal à atteindre 100°C et 102°C semble le maximum!

Et il faut attendre 6 min 36 sec (396 sec) pour refroidir de 100°C à 60°C

Comparaison par rapport au test précédent:

Comparé au test 3 ça semble beaucoup moins bien globalement mais voyons les différences avec des chiffres:

  1. Il faut noter cependant que la surface d’impression à sensiblement augmenté. On passe de 800cm² à 1392cm² soit une augmentation de 74% de la surface globale à chauffer.

Il est donc normal que les temps de chauffe soient moins bon!

  • On augmente de 68% le temps de chauffe pour monter à 60°C
  • On augmente de 172% le temps de chauffe pour monter à 100°C MAX!

Le système semble dimensionné pour atteindre en des temps raisonnable les 60°C, cependant il est impossible de dépasser les 102°C dans un environnement ouvert.

Concernant les temps de refroidissement, la plaque d’aluminium dissipant très bien la chaleur, la température passe de 100°C à 60°C en 3 min 36 sec( 396 sec)

C’est donc une diminution du temps de refroidissement de 29% par rapport au système du test 3.

Comparaison par rapport au test initial:

  • On augmente de 61% le temps de chauffe pour aller à 60°C
  • On augmente de 100% le temps de chauffe pour aller à 100°C
  • La surface d’impression à augmenté de 74%.
  • Le système dans sa globalité semble moins efficace que le test de référence à tous les points de vue.
  • La propagation de la température dans l’aluminium reste beaucoup plus homogène que dans les miroirs!

 

 

Etude du lit chauffant sur Scalar XL – Test 3

Dans cette solution, on étudie l’utilisation d’isolant de type liège avec une feuille de 2mm placé sous les éléments chauffant.

Le montage

Détail du montage:

  • Nombre de plateaux chauffant: 2
  • Plateau 1: MK1a (sous lequel se trouve le thermistor) avec alimentation N°1 (360W)
  • Plateau 2: MK2B avec alimentation N°2 (300W)
  • Température de départ: 24°C
  • Température de consigne: 110°C
  • Surface d’impression: 2 miroirs de 3mm d’épaisseur de 20x20cm
  • Isolant: 2mm de liège

Les courbes de température:

La courbe rouge correspond au profil de chauffe, lorsqu’on applique la consigne de 110°C.

La courbe bleu correspond au profile de température pendant que la surface d’impression refroidie. Ici l’alimentation des plateau est complètement coupée.

Conclusion

En chauffe, on atteint:

  • 60°C en 3 min 12 (192 sec)
  • 110°C en 17 min 29s (1049 sec)

Et il faut attendre 9 min 11 sec (551 sec) pour refroidir de 110°C à 60°C

Comparaison par rapport au test précédent:

Comparé au test 2 c’est moins bien globalement, on attend 42 secondes de plus pour atteindre 60°C et 2 minutes 35 (155 sec) de plus pour atteindre 110°C.

Comparaison par rapport au test initial:

C’est légèrement mieux:
On a donc réduit seulement de 4% le temps de chauffe par rapport au test 1
On diminue de 12% (141 secondes) le temps de refroidissement du plateau
On constate aussi que l’inertie du plateau est très proche du cas initial et que la performance globale du plateau est moins bonne que le test 2.
Il semble qu’il faut faire chauffer l’isolant en liège avant que la surface chauffant commence à monter en température.
Cependant le liège conserve un peu mieux la chaleur dans la phase de refroidissement