Niebezpieczeństwo podczas drukowania 3D na akumulatorze litowo-jonowym

11

Kilka miesięcy temu kupiłem Lulzbota Mini i ostatecznie pobrałem wersję Cury Ultimakera ... Chłopcze ... czy ja tęskniłem ...

Jedną z funkcji, którą zaimplementowałem Ultimaker Cura, której szukałem, jest funkcja „pauzy na wysokości z” („narzędzie do przetwarzania końcowego”). Buduję prototypy urządzenia elektronicznego i tworzę dwa pasujące do siebie elementy wyglądają o wiele gorzej niż drukowanie pojedynczego elementu. Gdybym mógł wstrzymać drukowanie, włożyć elektronikę i kontynuować drukowanie, moje urządzenie wyglądałoby na bardziej profesjonalne (nawet jeśli zajęło by to więcej czasu).

Moim jedynym problemem jest bateria litowo-jonowa. W tej chwili drukuję w TPU. Przy podgrzewanym złożu 40 stopni Celsjusza i podgrzewanej wytłaczarce w 240 stopniach Celsjusza wydaje się, że istnieje znaczące ryzyko, że bateria litowo-jonowa osiągnie temperaturę powyżej 60 stopni Celsjusza (uszkadzając ogniwo, powodując potencjalną eksplozję). Oczywiście nie jestem pewien, co tak naprawdę oznacza „60 stopni Celsjusza”. Może to oznaczać, że tylko jedna część opakowania musi osiągnąć tę temperaturę, lub może oznaczać, że cała wewnętrzna temperatura LiPo będzie musiała to osiągnąć. W obu przypadkach liczby nie wyglądają dobrze.

Z drugiej strony podgrzewane łóżko z pewnością nie musi być ogrzewane poza kilkoma pierwszymi warstwami? Dodatkowo mogę stworzyć „dach” dla baterii LiIon, pod którą można go wsunąć, zapewniając izolację TPU przed resztą urządzenia. Wydaje mi się, że nadruk byłby bezpieczny w ten sposób, ale oczywiście eksplozja byłaby naprawdę bardzo zła. Jakby prawdopodobnie spaliłby mój dom i zasnąłbym, kiedy to się stało.

Czy ktoś ma jakieś doświadczenie w tym zakresie? Czy istnieje sposób na wyłączenie podgrzewanego łóżka w połowie druku? Chyba mogę wstawić linię kodu G podczas pauzy? Czy wpłynie to na pozostałą część wydruku, o którym myślisz? Czy jestem paranoikiem? Czy wytłaczarka faktycznie może przepuszczać ciepło przez izolację o grubości 1–2 mm i powodować wybuch? Czy ktoś wie, jak ciepło przemieszcza się z początkowego, płynnego materiału drukarskiego przez resztę konstrukcji?

Jeszcze jakieś porady lub rzeczy, które powinienem rozważyć przed realizacją tego?

Bardziej szczegółowy typ pauzy może być pomocny, jeśli ktoś o nim wie.

K Mmmm
źródło
2
Czy owijanie baterii w coś rozpraszającego ciepło jest opcją? Zwykle umieszczanie baterii obok grzejnika jest dużym nie-nie. Nie chcesz być blisko, gdy coś pójdzie nie tak, jak twój dom.
Maszt
3
Nie jestem pewien, dlaczego tak wbudowałeś baterię. Wygląda na to, że Twoja konstrukcja uniemożliwi jej usunięcie.
Maszt
5
@Mast Ponieważ żaden producent elektroniki tego nie robi.
Jan
1
Kolejną wadą tej metody drukowania części jest to, że jesteś w stanie wyprodukować część tylko wtedy, gdy masz pod ręką elementy wewnętrzne. Jeśli zaprojektujesz część tak, aby można ją było drukować bez wewnętrznych komponentów, możesz mieć części utworzone nawet bez wewnętrznych komponentów i być może poprawić szybkość tworzenia dodatkowych „urządzeń”, mając zapasy tej części, z której po prostu czerpiesz.
Aaron Havens
1
Zwrócę uwagę, że jeśli zdecydujesz się pójść tą trasą, sprawdź, jak ugasić pożary baterii. Wierzę, że woda tylko pogorszy sytuację.
StarWind0

Odpowiedzi:

9

Istnieje możliwość bezpośredniego wstawienia dodatkowych poleceń na określonej wysokości Z, bez konieczności ręcznego wprowadzania ich.

To powiedziawszy, to zły pomysł, aby wyłączyć podgrzewane łóżko podczas drukowania, ponieważ często spowoduje to całkowite odłączenie przedmiotu od łóżka (to jest taki sens, że podgrzewane łóżko jest przede wszystkim: lepsza przyczepność podczas drukowania i łatwiejsze usuwanie później).

Nie drukowałbym na akumulatorze, aby go zamknąć, nie tylko dlatego, że może to uszkodzić akumulator, ale także w celu wymiany akumulatora. Możliwe jest zamknięcie reszty projektu w etui, ale zwykle łatwiej jest wydrukować dwie oddzielne części, które można skręcić ze sobą przez otwór w płytce drukowanej.

Tak więc, doświadczenie: zwykle nie jest tego warte.

Simon Richter
źródło
9

Chciałbym zobaczyć twój projekt, aby komentować więcej, ale dlaczego nie zmienić modelu z pokrywką lub blatem, które można później połączyć lub przymocować w inny sposób?

Możliwe jest wyłączenie podgrzewanego łóżka po określonej warstwie. Wygląda na to, że tutaj jest dyskusja z kodem G: Czy Cura może wyłączyć podgrzewane łóżko w druku?

Osobiście unikałbym wystawiania baterii na działanie ciepła wytwarzanego przez hotend lub płytę montażową. Same drukarki mogą spalić twój dom. Po co łączyć go z niesamowitą mocą baterii litowo-jonowej?

Aaron Havens
źródło
2
Pierwsze zdanie twojej odpowiedzi powinno być komentarzem do pierwotnego pytania (choć samo pytanie już częściowo odnosi się do niego). Łączysz się z dyskusją na temat wyłączania podgrzewanego łóżka, ale wolimy mieć samodzielne odpowiedzi. Czy mógłbyś tutaj streścić główne punkty połączonej dyskusji?
Tom van der Zanden,
3

Jeśli twoje łóżko ma temperaturę 40 ° C i nie jest niebezpieczne aż do 60 ° C, nie martwiłbym się.

To łóżko nagrzewa drukowany przedmiot, a nie głowicę drukującą. Podczas drukowania oczywiście nieco go podgrzeje w małym lokalnym obszarze, ale ciepło szybko rozprasza się, wpływając jedynie bardzo nieznacznie na temperaturę przedmiotu.

Jeśli martwisz się, spróbuj uzyskać termometr laserowy i monitoruj temperaturę powierzchni akumulatora podczas wydruku testowego. Są za 10 USD, więc wypróbowanie ich nie jest dużą inwestycją.

Alternatywnie, być może możesz zrobić wydruk testowy z przystawką dla baterii i osadzić sondę temperatury w stojaku i monitorować temperaturę w czasie rzeczywistym podczas drukowania.

Gertsen
źródło
Laserowy termometr to świetny pomysł.
K Mmmm,
Osobiście miałem pecha z termometrami laserowymi. Spojrzałbym również na te kamery termowizyjne Flir, przynajmniej na nagrania. Dowiedz się, jak to działa.
StarWind0
Czy mógłbyś opisać, w jaki sposób miałeś pecha z termometrami laserowymi? Jak dotąd, kiedy ich używałem, zawsze działały zgodnie z oczekiwaniami. Wymagają pewnej powierzchni do zmierzenia, nie mogą zmierzyć czegoś tak małego jak kilka milimetrów, potrzebujesz co najmniej kilku centymetrów kwadratowych, ale taka bateria będzie miała wystarczająco dużą powierzchnię do zmierzenia.
Gertsen
3

Chociaż łóżko może osiągnąć tylko 60 °, wytłaczanie nad akumulatorem będzie bliższe 200 ° C. To prawda, że ​​będzie dość niski strumień ciepła, ale nadal spowoduje starzenie się baterii. Co najmniej izolacja lub pakowanie powyżej akumulatora wydaje się rozsądnym ruchem. Może to być materiał drukowany i możesz wydrukować na górze, jeśli naprawdę chcesz uszczelnić część.

Pamiętaj również, że w miarę starzenia się ogniw LiPo generują one gaz (który ma być uwięziony w woreczku) i pęcznieją. W takim przypadku powinieneś unikać ryzyka przebicia.

Sean Houlihane
źródło
1

Dobrze. Pierwszy. Jeśli kiedykolwiek pomyślisz, hmm, może to spowodować wybuch. NIE RÓB TO. POWAŻNIE. Zmodyfikuj projekt, aby móc włożyć baterię.

To powiedziawszy, większość programów pozwala ustawić temperaturę grzałki na warstwę. Mam mój zestaw poprzez uproszczenie 3d. Zazwyczaj używam tego ustawienia dla gorącego końca, ponieważ lubię mieć pierwszą warstwę gorącą. Będziesz miał złe wyniki, robiąc to z łóżkiem, ponieważ prawdopodobnie spowoduje to, że wydruk powiększy się lub zmniejszy na tyle, aby odpadł. Lepiej nie używać podgrzewanego łóżka do drukowania niż go wyłączać. Zajrzyj również do tratw. W ten sposób makerbot pomaga złagodzić swoje bezogrzewane łóżka. Fan pomoże również ..

PONOWNIE nie próbuj niczego, co mogłoby coś wysadzić w powietrze. Istnieje wiele zmiennych, których nie znasz, takich jak przewodzenie plastiku i ile będzie podróżować przez hotend do akumulatora. Lub jak nie podano specyfikacji dla tej baterii.

StarWind0
źródło
-2

Całkowicie rozładuj akumulator, w przypadku pęknięcia membrany nie ma niebezpieczeństwa zapłonu. Ogniwa baterii są zwykle chronione taśmą Kapton (LiPo), a może nawet metalową (LiIon). Oba wytrzymają temperaturę 240 ° C. Minusem jest to, że komórki są uszkodzone po głębokim rozładowaniu. Następnie należy wyrzucić baterię.

Czego bym się spodziewał, gdy to zrobisz:

Głęboko rozładowana bateria wybuchnie, ponieważ rozpuszczalniki wydostaną się na zewnątrz. Dzieje się tak również wtedy, gdy wystarczająco nagrzejesz akumulator (>> 60 stopni). Same gazy można ponownie zapalić, ale są one przechwytywane w naszej szczelnej komorze Kapton :) Zapalenie tych gazów będzie porównywalne do krótkiego błysku za pomocą puszki z aerozolem.

Temperatura nie wystarcza do uszkodzenia koperty. Rozpuszczalniki również nie będą bardzo niebezpieczne w tym zakresie temperatur. W przypadku mechanicznego uszkodzenia membrany nic się już nie wydarzy.

Z rozpuszczalników i dodatków :

Rozpuszczalniki i dodatki

dgrat
źródło
3
Czy możesz podać referencje, do których możesz utworzyć kopię zapasową roszczenia? Nie tylko, jak pan mówi, LiPo zostałby (prawdopodobnie nieodwołalnie) uszkodzony, ale nie jestem też pewien, czy rozgrzanie nawet całkowicie rozładowanego LiPo byłoby strasznie bezpieczne .
Greenonline
1
Ładowanie całkowicie rozładowanego LiPo jest również dość złym pomysłem. Niektóre z nich wybuchły (nie wybuchły) po wykonaniu tej czynności.
K Mmmm,
Powinno być jasne, dlaczego to piszesz?
dgrat