Cómo actualizar su impresora 3D Ender-3 y solucionar problemas de seguridad
La Creality Ender-3 original elevó el listón de las impresoras 3D económicas a pesar de ser más barata que solo diez rollos de filamento PLA. Pero claramente se cortaron esquinas para lograr esta hazaña.
Ya sea que posea la Ender-3 original, la Ender-3 Pro o el modelo Ender-3 V2 más nuevo, estas impresoras 3D económicas están obstaculizadas por compromisos de diseño, ingeniería e incluso algo tan básico como la seguridad.
Siga leyendo para descubrir qué actualizaciones críticas puede realizar para evitar problemas potenciales que van desde la baja confiabilidad y la calidad de impresión hasta la prevención de incendios domésticos y eludir agentes nerviosos letales.
Actualizaciones de Ender-3 para la salud y la seguridad
Si bien puede comenzar a imprimir con la línea Ender-3 de inmediato, hacerlo no es lo ideal dados los riesgos de salud y seguridad asociados con las agresivas medidas de reducción de costos de Creality. Un dispositivo capaz de derretir plástico es un riesgo potencial de incendio. Y ese potencial es aún mayor cuando se fabrica de forma económica.
Instalar casquillos Bootlace
La placa controladora Ender-3 se encarga de la delicada tarea de redirigir la energía de la unidad de fuente de alimentación (PSU) de 350 vatios a componentes que consumen mucha energía, como la cama caliente y la boquilla a través de cables que se enganchan en los terminales roscados de la placa base.
A diferencia de los cables de cobre sólido que se encuentran dentro de las paredes de nuestros hogares, el cableado de la impresora 3D consta de varios hilos de cobre diminutos para mayor flexibilidad. El riesgo de que los hilos sueltos provoquen un cortocircuito en los terminales vecinos dificulta la inserción segura de cables trenzados en los terminales roscados.
Prensar los extremos del cable con virolas es la forma ideal de solucionar este problema.
Creality, en cambio, unta los extremos de estos cables con soldadura. Si bien eso puede parecer una solución barata, la soldadura tiende a deformarse gradualmente bajo la presión de sujeción de los terminales de tornillo. Posteriormente, los cables se aflojan, lo que aumenta la resistencia del conductor y eventualmente genera suficiente calor para encender materiales inflamables en los alrededores.
Cortar los extremos de los cables estañados y engarzar los casquillos de los cordones de las botas en ellos es absolutamente fundamental para la seguridad operativa a largo plazo de su Ender-3:
Conectores originales XT60
Se sabe que los modelos Ender-3 y Pro se queman espontáneamente debido a los conectores XT60 falsificados, que actúan como desconexiones rápidas entre la fuente de alimentación y la cama caliente. El peligro de incendio se atribuye a un contacto eléctrico deficiente y a la cuestionable resistencia al fuego de la carcasa del conector de plástico.
Si bien los conectores XT60 genuinos son relativamente económicos, el procedimiento de reemplazo aún requiere habilidades básicas de soldadura.
Deshazte del tubo de PTFE estándar
Una impresora 3D coloca capas de plástico empujando el filamento a través de una boquilla calentada. Restringir el calor solo a la boquilla es difícil y parte de él migra invariablemente a la rotura de calor, que es un tubo de metal que lleva filamento frío hacia la boquilla calentada.
De hecho, el filamento que se derrite prematuramente en la rotura de calor es una de las causas más comunes de obstrucciones y atascos.
Todos los diseños de hot-end incorporan un disipador de calor enfriado activamente para mitigar este problema, pero eso por sí solo no es suficiente para evitar atascos de filamentos.
La solución de Creality consiste en aislar el filamento con un revestimiento de PTFE resistente al calor que pasa a través del bloque calefactor y se apoya directamente contra la boquilla. Desafortunadamente, esto también expone la tubería de PTFE a temperaturas superiores a 500 ° F (necesarias para imprimir materiales como ABS).
Esa es una mala idea porque el PTFE libera sustancias químicas tóxicas letales para las aves de compañía a temperaturas tan bajas como 395 ° F. Los propios estudios de DuPont revelan que el material libera partículas tóxicas dañinas para los humanos a 464 ° F. Caliéntelo más y estará expuesto a dosis bajas de agentes de guerra química, como PFIB y fosgeno de gas nervioso de la Segunda Guerra Mundial.
Todo esto es cierto para los tubos de PTFE que se fabrican según las especificaciones: los tubos de PTFE más baratos se degradarán fácilmente a temperaturas aún más bajas.
Las costosas impresoras 3D solucionan este problema con ensamblajes de extremo caliente "totalmente metálicos" que separan físicamente el tubo de PTFE del bloque calefactor y la boquilla.
La fluencia de calor se mitiga aún más al hacer que el rompedor de calor sea más delgado, lo que reduce su masa térmica para detener la conducción térmica. Esto también requiere el uso de materiales costosos con baja conductividad térmica, como el acero inoxidable y el titanio.
Idealmente, debería limitarse a imprimir PLA si no puede pagar la actualización de extremo caliente totalmente metálico . Sin embargo, aún puede imprimir PETG de manera segura reemplazando el tubo de PTFE económico con uno de la marca Capricorn.
Este es un conveniente reemplazo directo, completo con aditivos que previenen el deterioro térmico prematuro. El tubo de PTFE Capricornio también mejora la calidad de retracción gracias a tolerancias más estrictas y fricción reducida.
Actualizaciones de Ender-3 para calidad y confiabilidad de impresión
Ahora que estamos seguros de que su Ender-3 no lo asesinará mientras duerme, pasemos a las actualizaciones que mejoran la calidad de impresión y la confiabilidad general. Aunque las fallas de diseño e ingeniería de la línea Ender-3 provienen de las agresivas medidas de reducción de costos de Creality, la mayoría de estas correcciones son, afortunadamente, imprimibles en 3D o bastante baratas.
Soportes de motor paso a paso del eje Z impresos en 3D
Un gran número de impresoras Ender-3 sufren de montajes de motor paso a paso del eje Z desalineados. Esto conduce a problemas que van desde llamativos artefactos de bandas en Z en impresiones 3D hasta una unión catastrófica del motor paso a paso del eje Z.
La solución es bastante simple e implica la impresión 3D de un soporte de motor paso a paso ajustable apropiado para su versión de Ender-3. Los de tipo ajustable son especialmente útiles para solucionar problemas de desalineación del marco existentes.
Acoplamiento de PTFE
El tubo de PTFE no solo lleva el filamento a la boquilla calentada, sino que también asegura que no se derrita prematuramente en su camino hacia allí. Eso hace que estos acoplamientos sean importantes, porque sujetan firmemente el tubo de PTFE en su lugar y evitan que se salga durante los movimientos de retracción.
Los acoplamientos originales Ender-3 no son muy buenos en esto y tienden a perder su agarre con el tiempo, lo que hace que el tubo de PTFE sea empujado fuera del hot-end. El filamento se derrite antes de llegar a la boquilla en ausencia de un revestimiento de PTFE resistente al calor, y así es como se producen obstrucciones y atascos desagradables.
Un acoplamiento de PTFE de buena calidad cuesta solo unos pocos dólares, pero ahorra tiempo, esfuerzo y dinero asociado con el atasco del filamento.
Extrusora de engranajes de doble accionamiento
Una impresora 3D necesita dos componentes principales: una boquilla calentada para derretir el filamento y una extrusora para mover con precisión el filamento fundido fuera de la boquilla (y en ocasiones hacia adentro). El conjunto de la extrusora de stock mueve el filamento pellizcándolo entre un cojinete y un piñón de corte recto.
Este último, lamentablemente, aplasta el filamento, y el daño se ve agravado por las frecuentes retracciones. Peor aún, este diseño de extrusora no proporciona suficiente agarre de extrusión, ya que solo el piñón puede empujar activamente el filamento. El consiguiente deslizamiento de la extrusora da como resultado una mala calidad de impresión.
Una extrusora de engranajes de doble accionamiento es una solución relativamente económica que emplea un par de engranajes de engranaje para empujar el filamento desde ambos lados. Estos engranajes de piñón no son de corte recto como sus contrapartes estándar, sino que están tallados para sujetar firmemente el filamento sin aplastarlo.
El tallado es un proceso de mecanizado que corta los dientes en engranajes en un perfil semicircular único, que se adapta a la forma cilíndrica natural del filamento. Esto asegura una extrusión de filamento precisa que ofrece impresiones 3D consistentes y precisas.
Resortes de cama y placa de construcción magnética flexible
Transportar (o nivelar) la superficie de construcción es absolutamente fundamental para el éxito de sus impresiones en 3D. Este es un proceso que requiere mucha mano de obra y que se puede deshacer fácilmente martillando las impresiones 3D pegadas obstinadamente a la placa de construcción.
Hay dos formas principales de abordar este problema. El primero implica actualizar los resortes de la cama de serie con unos más rígidos del mercado de accesorios que conservan mejor la alineación a través del abuso mencionado anteriormente.
La solución más cara implica la mejora de la superficie de construcción de stock a una magnética flexible . La impresión 3D terminada pegada en la hoja de acero de resorte extraíble se puede separar convenientemente de la hoja magnética pegada a la cama.
Separar impresiones es una simple cuestión de doblar la placa flexible, que luego se puede volver a colocar directamente en la cama sin afectar la alineación.
Acoplamientos de eje de araña
La boquilla del Ender-3 se mueve a lo largo del eje Z gracias a un tornillo de avance de 8 mm que controla con precisión el movimiento hacia arriba y hacia abajo del pórtico X que aloja la boquilla. El tornillo de avance es accionado por el motor paso a paso del eje Z, con un acoplamiento de eje rígido que conecta mecánicamente los dos.
La naturaleza rígida del acoplamiento se convierte rápidamente en un problema incluso con la más mínima desalineación.
Es prácticamente imposible encontrar un tornillo de avance perfectamente recto sin oscilación, un problema que se agrava aún más por el montaje impreciso del motor paso a paso del eje Z. Esta desalineación se manifiesta en forma de artefactos de bandas Z que plagan virtualmente a todos los Ender-3 en la naturaleza.
Los acoplamientos de eje de araña sirven como una elegante solución a este problema.
A diferencia de sus contrapartes rígidas, los acoplamientos de araña se componen de tres partes: una mitad superior y una mitad inferior del cubo, intercalando la araña en el medio. Este último está fabricado con un elastómero semiflexible diseñado para absorber las oscilaciones menores del husillo y evitar que ligeras desalineaciones afecten la calidad de impresión.
Sin embargo, el mayor beneficio de un acoplamiento de araña es su propensión a desacoplar el tornillo de avance del motor paso a paso en caso de que la boquilla se bloquee. Tales contratiempos no son infrecuentes, y los acoplamientos de araña actúan como un dispositivo a prueba de fallas que protege la boquilla, la base y otros componentes del extremo caliente contra daños.
Estos acoplamientos se pueden volver a acoplar sin pérdida de funcionalidad después de contratiempos.
Recuerde seguir el ritmo de sus actualizaciones
Todas estas actualizaciones deberían solucionar los principales problemas de seguridad, calidad y confiabilidad que afectan a la línea Ender-3. Evite aplicar más de una actualización a la vez, o la solución de problemas será una pesadilla cuando las cosas salgan mal.
Hemos omitido deliberadamente modificaciones costosas y complicadas, como el sistema de nivelación automática de la cama BLTouch y la actualización del eje Z dual. Recurrir a estas soluciones rápidas desde el principio es perjudicial para adquirir la habilidad esencial de marcar manualmente en su impresora.
Incluso puede reemplazar la placa controladora de stock con actualizaciones del mercado de accesorios ricas en funciones a medida que profundiza en el agujero del conejo de la impresión 3D. Sin embargo, es bastante fácil gastar más en actualizaciones de lo que pagó por la impresora. En ese punto, como postula este antiguo experimento mental , ¿ya es incluso un Ender-3?