3 डी एफडीएम प्रिंटर प्रमुखों के विकास पर। भाग 1

2013 के अंत में, इंटरनेट के बहुत विचार और अध्ययन के बाद, मैंने 3 डी प्रिंटर बनाने का फैसला किया, जिसके संयोजन के दौरान मैं "छोटे मैकेनिकल इंजीनियरिंग" की विचारधारा से प्रेरित था और छोटे से शुरू करके, अपने प्रिंटर नोड्स के विकास और आधुनिकीकरण में लगा हुआ था।

प्रिंटर का ऐसा भाग जैसा कि सिर निकला, रहस्यमय नहीं था। इसका अर्थ है कि इसके निर्माण के सिद्धांतों के बारे में विस्तार से बहुत अधिक नहीं लिखा गया था, और वेब पर अटक और खराब गुणवत्ता वाले प्लास्टिक के बारे में शिकायतों से भरा था। मैंने खुद सिर के साथ किसी भी समस्या का अनुभव नहीं किया है - शायद इसलिए कि मैंने तुरंत एक अच्छे निर्माता से गुणवत्ता वाला सिर खरीदा है।
वैसे भी, सिर के विकास ने मुझे दिलचस्पी दी। मैंने प्रोटोटाइप बनाना शुरू किया। यह काफी अच्छा निकला। लेकिन, जितना अधिक मैंने इस विषय पर ध्यान दिया, उतनी ही सूक्ष्मताएं और छोटी चीजें इसमें सामने आईं और उतना ही दिलचस्प। फिर ऐसा हुआ कि कई महीनों तक मैंने लिक्स पेन मैनुअल 3 डी प्रिंटर के लिए सिर और फ़ीड तंत्र विकसित किया। इसने मुझे अनुभव और तकनीकी क्षमताओं को जोड़ा। अब मैं इस विषय का अध्ययन करना जारी रखता हूं, मेरा मानना ​​है कि मैंने इस विषय पर बहुत सारी जानकारी जमा की है और अगर किसी को दिलचस्पी है तो मैं इसे साझा करना चाहता हूं।

सामान्य तौर पर, मेरे प्रयोगों का मुख्य लक्ष्य 3 डी एफडीएम-प्रकार के प्रिंटर को प्रिंट करने की गति और संकल्प में काफी वृद्धि करना है।


अंजीर। 11 हेड टाइप 3.1
ध्यान! नीचे वर्णित प्रिंटहेड्स के उदाहरण एक उत्पाद नहीं हैं, वे बिक्री के लिए नहीं हैं, क्योंकि वे उच्च गति / रिकॉर्ड / प्रयोगात्मक उत्पाद हैं और कोई भी उनका उत्पादन नहीं करता है।
इस भाग में हम विचार करेंगे: - 1. सिर, सामान्य संरचना और उसमें चल रही प्रक्रियाएँ। बाहर निकालना। टकराव। - 1.1 हेड जोन - 1.2 फिलामेंट की पिघलने की गति और इसके प्रभाव की गणना। - 1.3 घर्षण का प्रभाव। उसकी रेटिंग। थर्मल बाधा। गर्म रेडिएटर। - 1.4 ट्रैफिक जाम। - सिर में, आराम और गति में 1.5 फ्लक्स और ग्रेडिएंट्स की गणना। उसके साथ और उसके बिना गर्म रेडिएटर गणना।

परिचय
एफडीएम 3 डी प्रिंटर के संचालन का सिद्धांत यह है कि एक प्लास्टिक फिशिंग लाइन (जिसे आमतौर पर फिलामेंट कहा जाता है) को एक एक्सट्रूडर द्वारा प्रिंट हेड (हॉटएंड) में धकेल दिया जाता है जिससे यह एक पतली मछली पकड़ने की रेखा के रूप में बाहर हो जाता है। माइक्रोकंट्रोलर सिर की गति और डेस्कटॉप को नियंत्रित करता है (मुद्रित उत्पाद उस पर स्थित है), जिससे उत्पाद इस मछली पकड़ने की रेखा से बनता है। इस प्रक्रिया में कई सूक्ष्मताएं हैं, लेकिन सार ठीक इसी में है। यह स्पष्ट है कि प्रिंट उत्पाद की सटीकता तालिका के सापेक्ष सिर की स्थिति की सटीकता से निर्धारित होती है, लेकिन केवल इतना ही नहीं! निचोड़ा हुआ मछली पकड़ने की रेखा का व्यास भी मायने रखता है। व्यास भी नहीं, लेकिन मछली पकड़ने की रेखा की चौड़ाई। सिर के नोजल से, पिघल को सिलेंडर के रूप में बाहर निकाला जाता है, यह ऐसा है, लेकिन परतों को एक साथ जकड़ने के लिए, भाग के ऊपर सिर की ऊंचाई नोजल के व्यास की तुलना में थोड़ी कम ली जाती है।इसी समय, मछली पकड़ने की रेखा को थोड़ा चिकना और चौड़ा किया जाता है।

व्यवहार में, परत की मोटाई उद्देश्य के आधार पर चुनी जाती है - नोजल के व्यास से 1.5-2 गुना कम।


अंजीर। 1 मछली पकड़ने की लाइन क्रशिंग
चित्रा 1 के निचले हिस्से में यह देखा गया है कि सब्सट्रेट के साथ संपर्क सतह बहुत छोटी है, और मछली पकड़ने की रेखा चौड़ी होती है लगभग नहीं होती है। आंकड़े के ऊपरी भाग में, आप मछली पकड़ने की रेखा के समतल को देख सकते हैं, जबकि संपर्क क्षेत्र बढ़ रहा है, साथ ही साथ मछली पकड़ने की रेखा की चौड़ाई भी। प्रिंटर विवरण में, न्यूनतम परत मोटाई पैरामीटर अक्सर संकेत दिया जाता है। हालांकि, यह केवल एक अक्ष पर प्रिंट रिज़ॉल्यूशन की विशेषता है ... अन्य दो पर, नोजल व्यास (मछली पकड़ने की रेखा की चौड़ाई, जो नोजल के व्यास और परत की मोटाई से प्राप्त होती है) काफी हद तक निर्धारित करती है। चित्रण करने के लिए, मैंने चित्र 2 में मोटी रेखाओं के साथ छोटे विवरण खींचने की कोशिश की। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि सही कोण पर नोजल आंदोलन को बदलना इस तथ्य के कारण एक अवांछनीय चीज है कि प्लास्टिक को कुछ क्षेत्रों में दो बार लागू किया जाएगा। इससे किनारों के साथ सूजन और बाहर निकालना होगा, जो प्रिंट की गुणवत्ता को खराब कर देगा।इसलिए, अधिक बार कोण कुछ फ़िललेट्स के साथ मुद्रित होते हैं।

चित्र 2
हम चित्र में कोनों की गोलाई देख सकते हैं। अंदर अधूरा भरने से ताकत पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। सामान्य तौर पर, 40-60% के हिस्से को भरने की एक डिग्री आमतौर पर उपयोग की जाती है, लेकिन यह कई कारकों पर निर्भर करता है। शुष्क पॉलियामाइड के साथ मुद्रण करते समय, मैंने 15-20% भराव का उपयोग किया। इस मामले में, केवल बाहरी समोच्च, भाग के ऊपर और नीचे एक सतत परत में मुद्रित होते हैं। डिफ़ॉल्ट रूप से - किनारे से 3 परतें, फिर भरें। तो - एक उच्च रिज़ॉल्यूशन प्रिंट करने योग्य ऑब्जेक्ट के लिए आपको सबसे छोटे संभव नोजल व्यास की आवश्यकता होगी। इससे एक और समस्या पैदा होती है - प्रिंट गति। मान लीजिए कि हमारा सिर 0.3 मिमी की नोजल व्यास के साथ 100 मिमी / एस की एक सभ्य बाहर निकालना गति देता है। यह नोजल से बाहर निकलने पर प्लास्टिक के बाहर निकलने की दर को संदर्भित करता है। आइए गणना करें कि यह क्यूबिक सेंटीमीटर में कितना होगा, सेंटीमीटर के लिए अग्रणी:

V = L * 3.14 * D² / 4 = 10 * 3.14 * 0.03 4/4 = 0.007068 cmose / s

मान लीजिए कि 0.4 का घनत्व भरने के लिए पर्याप्त नहीं है, ज़ाहिर है, लेकिन ...

0.007068 / 0, 4 = 0.01767 सेमी³ / एस

यह पता चला है कि भाग का 1 घन सेंटीमीटर 0.4 के भरने की डिग्री के साथ, 0.3 मिमी के नोजल के साथ एक प्रिंटर 56.5 सेकंड प्रिंट करेगा। मोटे तौर पर - 1 मिनट। एक लीटर का हिस्सा मात्रा - 1000 मिनट, लगभग 16 घंटे। परिणाम प्रेरक नहीं है। यह स्पष्ट है कि जब व्यास दोगुना हो जाता है, उसी एक्सट्रूज़न गति पर, प्रिंट गति चार गुना बढ़ जाएगी।
इसलिए - यदि हमारे पास सही प्रिंटर मैकेनिक्स हैं, तो बेहतर परिणाम प्राप्त करने के लिए, हमारे पास सबसे अधिक नोक के लिए अधिकतम बाहर निकालना गति होनी चाहिए। 0.3 मिमी के व्यास के साथ एक नोजल के मामले में, चेहरे की वास्तविक न्यूनतम गोलाई त्रिज्या आधा मिलीमीटर से हो सकती है, मेरी राय में। यह सिर को कुचलने पर मछली पकड़ने की रेखा के कुछ विस्तार के कारण है। यहां तक ​​कि कुछ हद तक - लेकिन यह आवश्यक है ताकि ताकत बहुत अधिक न गिर जाए। कई ने एक्स, वाई और जेड एक्सिस के साथ उत्पादों की असमान ताकत को नोट किया। जेड अक्ष के साथ ताकत इस तथ्य के कारण कम है कि परतें एक साथ पर्याप्त रूप से बंधन नहीं कर सकती हैं। मछली पकड़ने की रेखा के अच्छे पेराई के साथ, उदाहरण के लिए, एक परत ऊंचाई ing नोजल का व्यास, यह समस्या ध्यान देने योग्य नहीं है।
इन दोनों से जुड़ा एक और लक्ष्य प्रिंट हेड असेंबली के द्रव्यमान को कम करना है। अधिकांश प्रिंटर में, सिर एक या 2 विमानों में चलता है। जितनी जल्दी यह चलता है, उतनी ही तेजी से यह प्रिंट होता है। हालाँकि, ऐसे मॉडल हैं जहाँ पूरा डेस्कटॉप चलता है। एक अद्भुत बात। डेस्कटॉप सिर से बहुत भारी है, यहां तक ​​कि एक एक्सट्रूडर के साथ भी। इसके अलावा, मुद्रित भाग इसे करने के लिए अटक गया है। लगातार बारी-बारी से होने वाली तेजी को इसे तोड़ने का प्रयास करना चाहिए। और सिर लोहे का है, इसे तोड़ना मुश्किल है।
अब सिर खुद HotEnd है। सामान्य तौर पर, यह बहुत भारी नहीं है, लेकिन एक है लेकिन - सबसे आम कनेक्शन विकल्प - ग्रेग या वेड्स, में एक एक्सट्रूडर शामिल करना है - एक इकाई जो कि हॉटएंड में फिलामेंट को धक्का देती है, रचनात्मक रूप से सिर के साथ। यह नाटकीय रूप से द्रव्यमान को बढ़ाता है। कनेक्शन विकल्प बोटडेन, जब एक्सट्रूडर को ठीक किया जाता है और एक लंबे समय तक चलने योग्य टेफ्लॉन ट्यूब (टेफ्लॉन थोड़ा घर्षण देता है) के साथ सिर से जुड़ा होता है, जिसके माध्यम से फिलामेंट सिर में प्रवेश करता है। यह समाधान बहुत विश्वसनीय नहीं है, प्रेषित बल इतना महान नहीं है, इसके अलावा, सिर में प्लास्टिक के प्रवाह को जल्दी से नियंत्रित करना मुश्किल है। बहुत उच्च मुद्रण गति के लिए यह उपयुक्त नहीं है, मेरी राय में।
दूसरी ओर, एक्सट्रूडर के साथ जंगम सिर का बड़ा द्रव्यमान, तेज गति के साथ, प्रिंटर फ्रेम पर बड़े भार का कारण बनता है, और इस सभी द्रव्यमान को स्थानांतरित करने के लिए अतिरिक्त ऊर्जा की भी आवश्यकता होती है। इसका मतलब यह है कि विचार का एक पहलू छपाई इकाई के कुल द्रव्यमान में कमी होना चाहिए।
निष्कर्ष:
मुद्रण की गति और गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले तीन मुख्य कार्य:
1. संभवतः छोटे व्यास के साथ एक कार्यशील नोजल प्राप्त करना
2. एक ही समय में एक उच्च गति के साथ
3. और एक ही समय में, ताकि मुद्रण इकाई का द्रव्यमान यथासंभव छोटा हो।
ये ऐसे मुद्दे हैं जिनके समाधान, मेरा मानना ​​है कि एफडीएम 3 डी प्रिंटर को बेहतर बनाने के लिए महत्वपूर्ण है, और जिनके समाधान पर यहां चर्चा की जाएगी।

अध्याय 1. सिर, सामान्य उपकरण और उसमें चल रही प्रक्रियाएँ। बाहर निकालना। टकराव।

1.1 सिर का क्षेत्र। उपरोक्त समस्याओं को हल करने के लिए, आपको उन प्रक्रियाओं को समझना होगा जो उन्हें अनुकूलित करने के लिए सिर में होती हैं। तो, चलो सिर के अंदर का एक सरल आरेख लें। सेमी। Fig.3

Fig.3
देखें कि निर्दिष्ट क्षेत्रों में क्या प्रक्रियाएं होती हैं।
जोन ए में , हमें आने वाली ठंड फिलामेंट दिखाई देती है। इसके गुणों को अभी तक हीटिंग से नहीं बदला गया है, इसलिए आंदोलन के लिए प्रतिरोध दीवारों के खिलाफ घर्षण द्वारा निर्धारित किया जाता है। Teflon लाइनर का उपयोग करके इसे अच्छी तरह से कम किया जा सकता है - एक ट्यूब, Teflon के बाद से, बहुत अधिक तापमान पर नहीं, जब इसमें रिसाव नहीं होता है (बस लाइनर), अच्छी तरह से काम करता है, और इस पर फिसलन घर्षण बहुत कम है।
अब खंड बी- हरा रंग। इस भाग में, प्लास्टिक पहले से ही दीवारों से थोड़ा गर्म है और इसके यांत्रिक गुण बिगड़ रहे हैं, लेकिन तरलता अभी तक प्रकट नहीं हुई है।
मुझे एक संकीर्ण चैनल (बेहतर थर्मल संपर्क के लिए) के साथ एक बहुत लंबे पिघलने वाले कक्ष के प्रयोगों के परिणामों के अनुसार इस साइट के अस्तित्व पर संदेह था।

अचानक, बाहर निकालना दर नाटकीय रूप से कम हो गई। व्यास का अंतर लगभग 0.1 मिमी था। मैंने मान लिया कि आंशिक हीटिंग के साथ, प्लास्टिक की छड़ी की ताकत कम हो जाती है, और यह एक छोटे से झुकने वाले त्रिज्या के साथ एक्सट्रूडर के दबाव के प्रभाव में चैनल में झुकना शुरू कर देता है, अर्थात, दीवार के खिलाफ बहुत अधिक घर्षण बिंदु उत्पन्न होते हैं, या थोड़ी सी मुद्रास्फीति भी कॉर्क बनाने का कारण बनती है, लेकिन जहां नहीं यह आवश्यक है, एक उच्च तापमान ढाल के क्षेत्र में नहीं (नीचे इस बारे में अधिक)।
इस तरह के सांप-वसंत के गठन के पक्ष में कहते हैं कि बाहर निकालना के दौरान एक बड़ा पोस्ट-एक्सट्रूज़न देखा गया था। यही है, एक्सट्रूजर नोजल से बंद होने के बाद, प्लास्टिक को चोक करना जारी है। सत्यापन और उन्मूलन के लिए, चैनल को 1.8 मिमी के साथ 2.0 मिमी तक ड्रिल किया गया था। निकासी 0.3 मिमी थी। गति काफी बढ़ गई है। यह घटना संभवतः छोटे व्यास के एक फिलामेंट की अधिक विशेषता है, क्योंकि व्यास में कमी के साथ झुकने में रॉड की कठोरता तीसरी या चौथी डिग्री के कानून के अनुसार कम हो जाती है। हालांकि, पूर्ण निश्चितता के साथ, इस मामले में विफलता का मुख्य कारण नहीं माना जा सकता है, क्योंकि एक और त्रुटि समाप्त हो गई थी - नोजल आउटलेट अनुभाग बहुत लंबा था। अनुशंसित और सामान्य से 4-5 गुना अधिक। विनिर्माण त्रुटि के कारण। हालांकि, नोजल नाक (नीचे दिए गए) में घर्षण बलों की गणनाओं को देखते हुए,एक लंबे निकास चैनल को गति में इतनी कमी नहीं देनी चाहिए थी।
धारा सी । तापमान अधिक हो जाता है और बार का प्लास्टिक विरूपण शुरू हो जाता है। दबाव में, इसे पक्षों पर वितरित किया जाता है, जिससे पिस्टन बनता है। मुझे इस घटना का विवरण http://reprapology.info/archive/1422/rheology/ पर मिला, धन्यवाद, साथियों! इस पल को आसानी से जांचा गया - 3 मिमी की मछली पकड़ने की रेखा व्यास पर, छपाई के बाद सिर को ठंडा होने देने के लिए पर्याप्त था, और फिर, तेजी से हीटिंग का उपयोग करके, मछली पकड़ने की रेखा को कड़े प्रवाह के साथ हटा दें। सिर के डिजाइन ने मुझे आसानी से ऐसा करने की अनुमति दी।
तो, परिणामस्वरूप पिस्टन प्लास्टिक की हॉट्टर तरल निचली परतों के लिए एक बाधा के रूप में कार्य करता है और उन्हें टूटने की अनुमति नहीं देता है। इस तरह की सफलता कुछ शर्तों के तहत हुई, मैं उन्हें भी देख सकता था। इसलिए, यह घटना उपयोगी है, इसलिए मैं इसे "कार्य ट्रैफिक जाम" कहता हूं। हालांकि, कई परिस्थितियों में, कॉर्क लंबाई में बढ़ने लगता है। अर्ध-ठोस द्रव्यमान की एक बड़ी हद तक दीवारों के करीब फिट प्रतिरोध को तेजी से बढ़ाता है। एक "ट्रैफिक जाम" है - भीड़। मैं इस घटना को अपने प्रयोगात्मक प्रमुखों पर प्राप्त करने में सक्षम था, हालांकि कुछ शर्तों के तहत।
तथ्य यह है कि निश्चित रूप से, मुख्य रूप से, एक कॉर्क सिर के असफल डिजाइन के कारण होता है और केवल इसके परिणामस्वरूप, अधिक बार गर्म अवस्था में निष्क्रिय समय के दौरान। जाहिर है, यह आंकड़ा से स्पष्ट है कि "काम करने वाले प्लग" के अनुभाग की एक निश्चित लंबाई होनी चाहिए - कम नहीं, और अब इष्टतम के बिना नहीं। मैं इस दोष को पूरा नहीं कर सका "बहुत कम काम करने वाला जाम", लेकिन "बहुत लंबा" एक लगातार घटना है। यह स्पष्ट है कि अगर हम स्थिर स्थिति पर विचार करते हैं, तो "वर्किंग प्लग" की लंबाई ज़ोन सी की शुरुआत से लेकर उसके अंत तक तापमान के अंतर (ढाल) से निर्धारित होती है। 230 डिग्री सेल्सियस के ऑपरेटिंग तापमान वाले प्लास्टिक के मामले में, इसके गठन की शुरुआत का निचला तापमान संभवतः 100-110 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के क्षेत्र में है। वास्तव में, यह तथ्य काम करने वाले प्रमुखों में प्रशंसकों और थर्मल बाधाओं के उपयोग की व्याख्या करता है - जब मुद्रण बंद हो जाता है (और न केवल),वे गर्मी के उदय को रोकते हैं, और तदनुसार, काग की वृद्धि और अवांछनीय क्षेत्रों में इसके विस्थापन।
अनुभाग डी। भी एक साधारण अनुभाग नहीं है। तथ्य यह है कि इस क्षेत्र में प्लास्टिक को बहुत केंद्र तक पिघलाया जाना चाहिए, अर्थात पूरी तरह से। अन्यथा, यदि कोई अनियंत्रित कोर नोजल के पास पहुंचता है, तो प्लास्टिक की असमान एक्सट्रूज़न देखी जाती है - न कि एक निरंतर मछली पकड़ने की रेखा को निचोड़ा जाता है, बल्कि कंस्ट्रक्शन वाले निराशावादियों या निराशावादियों के लिए एक तरह की माला है - "काकाशिस्ट"। थोड़ी कम गति पर, ताजे सूखे पॉलीमाइड का उपयोग करते हुए अक्षीय पारदर्शी मछली पकड़ने की रेखा में देखा जा सकता है, धुरी के साथ, बेलनाकार आकार के unmelted टर्बिड प्लास्टिक के छोटे समावेशन। यह घटना अच्छी तरह से 3.3 सिर पर 1.6-1.7 मिमी के फिलामेंट व्यास और 1 मिमी के एक नोजल व्यास के साथ 500- 1000 मिमी / मिनट के फिलामेंट फीड गति के साथ देखी गई थी। यहां कुछ चित्र हैं।
500 मिमी / मिनट, 225 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर एक सूखे पॉलियामाइड का एक उदाहरण, एक्सट्रूडर में मछली पकड़ने की रेखा का फिसलन लगभग 10% है।

अंजीर। 4
यह देखा जा सकता है कि मछली पकड़ने की रेखा लगभग हर जगह सपाट है, केवल बहुत ही चुलबुली है। चिंतित न हों - यह सुविधा संयोजन का परिणाम है - आउटपुट नोजल का एक बड़ा व्यास और एक उच्च फीड दर।
यह सब समान है, लेकिन फिलामेंट फ़ीड दर 1000 मिमी / मिनट है, और स्लिपेज गुणांक लगभग 50% है! यही है, आपूर्ति वास्तव में मुश्किल से 5-10% बढ़ी है। पर्ची गुणांकमैं इसका उपयोग इस तथ्य को इंगित करने के लिए करता हूं कि फ़ीड गति में वृद्धि के साथ, मछली पकड़ने की रेखा की एक्सट्रूज़न गति बढ़ जाती है और, तदनुसार, मछली पकड़ने की रेखा को धक्का देने के लिए प्रतिरोध बढ़ जाता है। कुछ बिंदु पर, हॉबोल्ट के दांत मछली पकड़ने की रेखा पर कब्जा करने का सामना नहीं कर सकते हैं, और इसे फाड़ना शुरू कर सकते हैं, या उस पर फिसल सकते हैं। इस मामले में, सेट फ़ीड की गति वास्तविक से अधिक होने लगती है - हम इसे निचोड़ा हुआ मछली पकड़ने की रेखा के वजन से निर्धारित करते हैं। 100% के लिए मैं पारी का पूर्ण अनुपालन मानता हूं, 0% के लिए, पारी का पूर्ण समापन। यह मान एक्सट्रूज़न के दबाव को बहुत अच्छी तरह से बताता है, 80% का मतलब आमतौर पर एक स्थिर और समान प्रक्रिया है।

अंजीर। 5
कुछ सुस्ती दिखाई देती है, हालांकि यह बुदबुदाहट के कारण खराब दिखाई देती है।

Fig.6
यहाँ सूखे पॉलियामाइड, फिलामेंट व्यास 1.7 मिमी, फ़ीड 500 मिमी / मिनट, तापमान 215, है। बुदबुदाहट नहीं है, अड़चनें हैं। वैसे, एक इलेक्ट्रिक ओवन में सुखाने का कार्य किया गया, 30 मिनट 100, 30 पर, 30 मिनट में 120।। पर। 5.5% द्रव्यमान का संकोचन। 120 डिग्री सेल्सियस पर एक घंटे के लिए आगे सुखाने से वजन में 0.5-1.0% की कमी आई। उसी समय, मेरी मछली पकड़ने की रेखा आंशिक रूप से विकृत हो गई थी - शायद ओवन सुखाने के लिए सबसे अच्छा उपकरण नहीं है।
निष्कर्ष - 1 घंटे, तापमान में एक कदम वृद्धि के साथ सुखाने के लिए पर्याप्त है। सुखाने ने बाहर निकालना दर को काफी प्रभावित नहीं किया। एक महत्वपूर्ण बिंदु! समय के साथ, पॉलियामाइड और एबीएस दोनों हवा से नमी प्राप्त करते हैं। मुद्रण करते समय, यह मछली पकड़ने की रेखा में बुलबुले की उपस्थिति की ओर जाता है, जिसका अर्थ है तैयार उत्पाद पर प्रोट्रूशियंस और अनियमितताएं। इसके लिए संघर्ष करना होगा।

चित्र 7
अच्छा, समान मछली पकड़ने की रेखा, व्यास थोड़ा चलता है। 300 मिमी / मिनट फ़ीड। स्लिपेज लगभग शून्य है।
धारा ई - प्रवाह संपीड़न क्षेत्र।सिद्धांत सिखाता है कि इस खंड का आकार और लंबाई बहुत महत्वपूर्ण नहीं है - जितना छोटा उतना बेहतर। इसमें संदेह था, रोबोफोरम के कुछ साथी, कि बहुलक पिघलते हुए विस्को-लोचदार प्रकृति के कारण ऐसा नहीं हो सकता है। प्रयोगों ने एक पारगमन में एक पारंपरिक ड्रिल के साथ ड्रिलिंग द्वारा प्राप्त बड़े प्रवेश कोण के साथ, सबसे सरल नलिका के लाभ की पुष्टि की। किसी भी चरणबद्ध ड्रिलिंग, लम्बी शंक्वाकार नलिका (1k13 के विस्तार तक), एक परवलयिक प्रोफ़ाइल के साथ नलिका का परीक्षण किया गया था, और 118º के तीक्ष्ण कोण के साथ एक ड्रिल का उपयोग करके किए गए सरल नोजल की तुलना में बहुत अधिक घर्षण से निकला। इसलिए, फिलहाल, मुझे लगता है कि इसका कोई मतलब नहीं है। एक फिलामेंट से भरा प्रश्न - यह मामला नहीं हो सकता है।
धारा एफ - नोजल नोजल।वास्तव में, कम बेहतर है। 0.4 मिमी तक अनुशंसित। यह सबसे बड़ा प्रतिरोध वाला क्षेत्र है, इसलिए इसकी लंबाई प्रतिरोध को बहुत प्रभावित करती है। 0.4 मिमी की लंबाई और 0.2 मिमी के एक नोजल व्यास के साथ, जैसा कि यह निकला, सभी प्रतिरोध का 49% इस हिस्से पर पड़ता है। यह V4_1 हेड के अंतिम संस्करण के लिए है। इस डेटा को प्राप्त करने की पद्धति कम होगी। लेकिन यह ध्यान में रखना चाहिए कि इस खंड को लंबा करने से न केवल गति कम हो जाती है, बल्कि उच्च गति पर ब्लोटिंग को कम करने, ट्रिकल पर एक चौरसाई प्रभाव पड़ता है। सच है, यह पता लगाना अभी भी आवश्यक है कि क्या यह प्रिंट की गुणवत्ता को प्रभावित करता है - आखिरकार, वैसे भी, इस हिस्से पर तुरंत धब्बा लग जाता है

निष्कर्ष: इसमें जोनों में जाने वाली प्रक्रियाओं के अनुसार सिर का विभाजन वर्णित है। उनमें मुख्य प्रक्रियाएँ जारी हैं। कार्य प्लग-पिस्टन। घर्षण। फिलामेंट का पूरा पिघलना। फिलामेंट में पानी की सामग्री, इसका प्रभाव, सुखाने। वैकल्पिक नोजल आकृतियों को ड्रिलिंग के लिए रखा गया है।
1.2 फिलामेंट की पिघलने की दर और उसके प्रभाव की गणना।
मैंने
फूरियर नियम के अनुसार सतह से एक बेलनाकार प्लास्टिक की छड़ के पिघलने की दर की गणना की , यह मानते हुए कि एक चरण संक्रमण (जैसे पिघलती हुई बर्फ) पर गर्मी बर्बाद नहीं होती है (जो पॉलियामाइड के मामले में बहुत सच नहीं है - इसमें ध्यान देने योग्य क्रिस्टलीयता है, लेकिन त्रुटि छोटी है), कि पिघलती परतों का पिघलने ऐसा नहीं होता है - यह सच्चाई के करीब है, क्योंकि, पिघले हुए प्लास्टिक की उच्च चिपचिपाहट के कारण, बहुत बड़े व्यास (1.7 और 3.0 मिमी) के पाइप में इसका प्रवाह लामिना है।
मैंने प्लास्टिक की एक पतली बेलनाकार परत के लिए विचार किया, इस परत में प्रवेश करने वाली तापीय शक्ति: P = λ * S * lTdv / l, जहां λ प्लास्टिक की तापीय चालकता है, S ऊष्मा अंतरण क्षेत्र है, l ऊष्मीय चालकता परत की मोटाई है, जिसे गर्म सतह से गिना जाता है। ,Tdv - प्रक्रिया की प्रेरक शक्ति, ताप और गर्म सतहों के बीच तापमान का अंतर। यदि बिजली हीटर की शक्ति से अधिक हो गई है, तो सूत्र में गणना की गई थी, हीटर की शक्ति बराबर है। सूत्र के अनुसार Q = M * C * Δtr, rTr की गणना की गई थी - इस समय इस परत पर गर्म सामग्री के तापमान में बदलाव। इस प्रकार, यह परतों में माना जाता था, लिबर ऑफिस पैकेज से कैल्क तालिका में एक काफी छोटा कदम के साथ। मैंने 0.15 मिमी का एक चरण आकार और 0.02 सेकेंड का समय अंतराल लिया।
अब देखते हैं कि कैसे एक स्थिर तापमान के साथ वस्तु गर्म हो जाएगी - जैसा कि हमारे मामले में है। फूरियर कानून से, हम जानते हैं कि हीटिंग दर तापमान अंतर के लिए आनुपातिक है, अर्थात। - "ड्राइविंग बल", ,t। गणना। हीटिंग सतह t = 250 = = है, लक्ष्य तापमान t = 230 º है। प्रारंभिक तापमान t = 20 º। आइए हम उस समय को लेते हैं जिसके दौरान प्रारंभिक तापमान अंतर का एक तिहाई ((250-20) / 3 = 77 º)) टी के बराबर गर्म होता है। इसके अलावा, अंतराल में अंतिम तापमान t = 97 (((20 + 77) है, और औसत Δt = (250-) 20) + (250-97)) / 2 = 191 -। अगली बार अंतराल T = 2 पर, ऑब्जेक्ट शेष "ड्राइविंग बल" के एक तिहाई तक गर्म हो जाता है, 97t = 250-97 = 153 ,, और अंतराल में अंतिम तापमान t = 97 + 51 = 148 हो जाता है और औसत =t = (250-97) + (250-148)) / 2 = 127.5 )।

समय अंतराल पर T = 3, timet = 250-148 = 102 º, और अंतिम तापमान t = 148 + (102/3) = 182 and और औसत (t = ((250-148) + (250-182)) हो जाता है / 2 = 85 =।

X = 4, Δt = 250-182 = 68 the Δ से, तापमान t = 182 + (68/3) = 205 and और औसत Δt = ((250-182) + (250-205) / 2 = 56 हो जाएगा, 5 º।

ओवर एक्स = 5, =t = 250-205 = 45 माइक्रोन, तापमान टी = 205 + (45/3) = 220 and average और औसत Δt = ((250-205) + (250-220)) / 2 = 37 हो जाएगा। 5 º।

ओवर एक्स = 6, =t = 250-220 = 30 माइक्रोन, तापमान टी = 220 + (30/3) = 230 and the और औसत Δt = ((250-220) + (250-230) + 2 = 25 Δº हो जाएगा। । इसलिए, जब सतह से थोड़ा गर्म होने (20 )) के साथ गरम किया जाता है, तो हमें 6 पारंपरिक समय अंतराल टी के लिए निर्धारित मापदंडों से बाहर निकल गया।
अब देखते हैं कि यदि हम इस तापमान अंतर को बढ़ाते हैं तो क्या होता है। हम टी = 320 माइक्रोन के साथ हीटिंग सतह से एक ही हीटिंग की गणना करते हैं - इस तरह की तकनीकी संभावना इस डिजाइन के सिर में उपलब्ध है।

= 1, =t = 320-20 = 300 the the, तापमान t = 20 + (300/3) = 120 = = और औसत Δt = ((320-20) + (320-120)) / 2 = 250 ºº हो जाता है।

T = 2, =t = 320-120 = 200 the Δ, तापमान t = 120 + (200/3) = 187 18 और औसत Δt = ((320-120) + (320-187)) / 2 = 166.5 हो जाता है º।

= 3, =t = 320-187 = 133 the, तापमान t = 187 + (133/3) = 231 and और औसत Δt = ((320-187)) + (320-231) + / 2 = 111 =º हो जाता है।

यह पता चला है कि सिर को जरूरत से ज्यादा गर्म करने से हम पिघलने की दर में वृद्धि करेंगे। बुरा नहीं है, यह समाधान काम में आ सकता है, हालांकि कई कठिनाइयां पैदा होंगी। इसके अलावा, यह तरल प्लास्टिक की चिपचिपाहट को सकारात्मक रूप से प्रभावित करेगा, क्योंकि प्लास्टिक की पिघलने की दर नोजल से प्लास्टिक के प्रवाह की दर को सीमित करने वाला एकमात्र कारक नहीं है। यह गणना में ध्यान में रखा गया था, जिसके कारण ओवरहिटिंग के साथ ऑपरेशन के मोड पर विचार करना संभव हो गया। इसने लिबरऑफिसकैल्क में बनाई गई एक अद्भुत तालिका को बदल दिया, जो आपको कारकों के एक सेट के साथ बार के हीटिंग पर विचार करने की अनुमति देता है और यह गणना करने का अवसर देता है कि कहां और क्या तापमान होगा। एनालॉग एक्सेल का उपयोग करने के लिए डांट मत करो - वह अपना काम करता है।

30 ° C के तापमान पर 280 ° C के व्यास के साथ PA6 पॉलियामाइड का कुल पिघलने का समय, 200 ° C के तापमान पर, 30 W की हीटर शक्ति के साथ 2.88 s, और हीटर के मामले में 240 ° C - 3.24 s के तापमान के साथ होता है। एक ही प्लास्टिक के लिए 3 मिमी के व्यास के साथ और 50 डब्ल्यू की एक हीटर शक्ति के साथ, 280 डिग्री सेल्सियस के हीटर के तापमान और 200 डिग्री सेल्सियस - 8.64 एस के ताप के साथ, और 240 डिग्री सेल्सियस - 9.84 के तापमान के साथ एक हीटर के साथ। यह गणना डेटा है जब वास्तविक सिर टाइप 4.1 और 3.3 के मापदंडों को प्रतिस्थापित करते हैं। इसके अलावा, गणना के परिणामों के अनुसार, सिर में फिलामेंट के पिघलने का एक प्रोफ़ाइल बनाया गया था।

अंजीर। 8
रॉड के पिघलने के लिए आवश्यक समय के मूल्य से, पिघलने वाले क्षेत्र की आवश्यक लंबाई या फिलामेंट के पिघलने की अधिकतम संभावित दर पर विचार किया जा सकता है।
1.7 मिमी व्यास के फिलामेंट के लिए गणनाओं के प्रायोगिक सत्यापन के लिए, मैंने 1.7 मिमी फिलामेंट के लिए 1 मिमी से 1 नोजल के साथ 3.3 सिर का उपयोग किया, और 3 मिमी के रेशा के लिए 0.9 नोजल के साथ 4.1 प्रकार का एक प्रकार का उपयोग किया। इतनी बड़ी एपर्चर चिपचिपाहट के कारण फटने वाले प्रतिरोध को काफी कम करना था, केवल पिघला हुआ द्रव्यमान के फटने की एक सीमा को छोड़कर। चूंकि नोजल से पिघल के प्रवाह की दर फिलामेंट की उन्नति की गति की तुलना में बहुत अधिक है (व्यास के वर्गों के बीच अंतर के अनुपात में), फिलामेंट का unmelted हिस्सा सिर्फ छेद से बाहर नहीं जा सकता है, और यह नोजल के व्यास से छोटा होता है, यह टूट जाता है । तापमान पहले से ही काफी अधिक है, इसलिए पिघले हुए कोर की ताकत कम है।इस घटना को सूखे पॉलीमाइड (वाष्प के बुलबुले की वजह से पिघला हुआ बादल) के बाहर निकालना के दौरान देखा जा सकता है, पिघले हुए राज्य में यह पारदर्शी है, और नोजल से गर्म ठंड की रेखा में, धुरी के छोटे मैला द्वीप धुरी के साथ दिखाई दे रहे थे।
निकास को कैसे मापा गया, जिसका अर्थ है कि फिसलन: सबसे पहले, एक्सट्रूडर को कैलिब्रेट किया गया था। 50 सेमी के एक असाइनमेंट (उदाहरण के लिए) पर, उन्होंने फिसलन की अनुपस्थिति के बारे में सुनिश्चित करने के लिए कम गति पर मछली पकड़ने की रेखा को कुचल दिया। यह मापा गया कि वह वास्तव में कितना बेचा गया। फॉक्स-टिप पेन के साथ मछली पकड़ने की रेखा पर निशान लगाए गए थे। फिलामेंट के विशिष्ट गुरुत्व की गणना की गई थी - 1 मीटर लंबे फिलामेंट का एक टुकड़ा काट दिया गया था, व्यास को कई स्थानों पर सावधानीपूर्वक मापा गया था। इस टुकड़े का वजन किया गया था। इन आंकड़ों से घनत्व की गणना की गई। - वैसे, पॉलियामाइड के प्रकार को इसके घनत्व से काफी अच्छी तरह से आंका जा सकता है, और यह हमें इसकी अन्य विशेषताओं, जैसे कि ताकत, पिघलने बिंदु, और पानी के अवशोषण की अनुमति देता है।
3 मिमी के व्यास के लिए 280 डिग्री सेल्सियस पर हीटिंग के दौरान अधिकतम वास्तविक रेशा फ़ीड दर 6.52 मिमी / एस थी। वास्तविक फ़ीड दर एक्सट्रूडर के काम के समय द्वारा निचोड़ा मछली पकड़ने की रेखा के वजन को विभाजित करके प्राप्त की जाती है, फिर घनत्व (हम प्रति सेकंड की मात्रा) से विभाजित होता है, फिर रेशा क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र द्वारा। इस सिर के लिए, पिघलने क्षेत्र की लंबाई के बारे में 50 मिमी माना जा सकता है। तो, प्रयोग से पिघलने का समय the = 50 / 6.52 = 7.67 s है। यह 3 मिमी के व्यास के साथ फिलामेंट के पूर्ण पिघलने का समय है। अधिक सटीक रूप से, यह एक फिलामेंट नहीं था, लेकिन एक ट्रिमर मछली पकड़ने की रेखा थी, इसका व्यास स्थिर था। 1.6 मिमी के व्यास के साथ एक ट्रिमर मछली पकड़ने की रेखा के मामले में, इसका व्यास 1.62 मिमी से 1.68 मिमी तक "चला गया"। इस तरह के फिलामेंट के लिए, पूरी पिघलने की दर 4.17 सेकेंड थी। गणना के साथ अंतर पहले मामले की तुलना में कुछ बड़ा है। मैं समझता हूं कि यह एक संकीर्ण कार्यशील चैनल के प्रतिरोध के कारण है।यह सिद्धांत के साथ एक अच्छा संयोग है। एक और व्यास के लिए पूर्ण पिघलने की दर द्विघात होने की संभावना है (और 3 मिमी फिलामेंट के लिए गणना की जाती है, यह पुष्टि करता है)।
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१.३ घर्षण का प्रभाव। उनका मूल्यांकन। थर्मोबैरियर। गर्म रेडिएटर। यह सिर के सभी हिस्सों में खुद को प्रकट करता है। ठंडे प्लास्टिक का घर्षण, पक्षों को सूजन के कारण थोड़ा गर्म प्लास्टिक का घर्षण, "वर्किंग प्लग" का घर्षण, दीवारों पर तरल प्लास्टिक का घर्षण और परतों के बीच और नोजल के अंतिम खंड में अप्रत्याशित रूप से उच्च प्रतिरोध। हालांकि आमतौर पर इसे छोटा बनाने की सिफारिश की जाती है, लेकिन इस तथ्य के कारण कि इस स्थान पर प्लास्टिक की गति सबसे अधिक है और छेद का व्यास छोटा है, प्रतिरोध बहुत महत्वपूर्ण हो सकता है।
सिर पर और एक्सट्रूडर में खंड पर घर्षण भी महत्वपूर्ण है, लेकिन अब हम सिर के साथ काम कर रहे हैं। उच्च तापमान के कारण, सिर के अंदर टेफ्लॉन डालने का उपयोग करना एक बुरा समाधान लगता है, हालांकि, प्लास्टिक के पिघलने के कारण, यहां घर्षण कम हो जाता है, जिसका अर्थ है कि टेफ्लॉन की आवश्यकता गायब हो जाती है। हालांकि, धातु पर शुष्क घर्षण से बचा जाना चाहिए, और अगर पॉलिश स्टील पर प्लास्टिक अच्छी तरह से ग्लाइड होता है, तो एल्यूमीनियम नहीं होगा।
इसलिए, ज़ोन के साथ सिर के ड्राइंग पर वापस लौटना, चित्र 3 - ज़ोन सी, काम करने वाले प्लग के गठन का क्षेत्र।
इस खंड में घर्षण को कम करने के लिए, ज़ोन सी से एक बड़ा तापमान अंतर (ढाल) बनाना आवश्यक है - कार्य प्लग का गठन, ज़ोन डी - पिघलने तक। ग्रेडिएंट जितना बड़ा होगा, वर्किंग प्लग की लंबाई उतनी ही कम और घर्षण प्रतिरोध कम होगा। उपयुक्त ढाल बनाने के लिए, थर्मल बैरियर का उपयोग करें। प्रकार 1.1 के पहले प्रमुखों से शुरू होकर, मैंने इसे स्टेनलेस स्टील ट्यूब से (हार्ड सिल्वर सोल्डर के साथ) पीतल के सिर के साथ बनाया, एक छोटी सी डिस्क एल्यूमीनियम रेडिएटर ट्यूब पर डाली गई, जो सिर के पीतल के हिस्से से लगभग 2-4 मिमी की दूरी पर थी। स्टेनलेस स्टील की कम तापीय चालकता (ग्रेड 304, या X18H10) और एल्यूमीनियम की उच्च तापीय चालकता के कारण, रेडिएटर ने लगभग 100 डिग्री सेल्सियस का तापमान हासिल कर लिया, और प्लगिंग के जोखिम के बिना, पिघलने के लिए समय कम करने वाली मछली पकड़ने की रेखा को प्रीहीट किया। चूंकि रेडिएटर को एक प्रशंसक द्वारा उड़ा दिया गया था,यह एक अच्छा थर्मल स्थिरीकरण निकला - कॉर्क ऊपर नहीं उठ सका, क्योंकि बढ़ते तापमान के साथ रेडिएटर बहुत अधिक तीव्रता से गर्मी देना शुरू कर दिया। रेडिएटर स्तर पर और ऊपर स्टील ट्यूब के अनुभाग में, अंदर से एक टेफ्लॉन डालने का उपयोग किया गया था, इसलिए अनुभाग बी का बढ़ा हुआ घर्षण कम हो गया था।
1.4। ट्रैफिक जाम। आइए, यदि संभव हो तो, विचार करें कि सिर में ट्रैफिक जाम के गठन की प्रक्रिया और उपयोगी "श्रमिकों" से दुर्भावनापूर्ण लोगों तक उनके पतन। ऐसा करने के लिए, सिर के विभिन्न हिस्सों में गर्मी के प्रवाह की गणना करें और इसके बारे में सोचें।

सामान्य तौर पर, एक्सट्रूजर और सिर के संचालन के दौरान, प्लास्टिक लाइन को पिघल में बदल दिया जाता है और एक संकीर्ण नोजल खोलने के माध्यम से पर्याप्त रूप से बड़े बल के साथ धक्का दिया जाता है। यह स्पष्ट है। वैसे, कुछ कारणों से, यह अनुमान लगाया जा सकता है कि सिर में पिघल पर्याप्त उच्च दबाव में हो सकता है। एक अच्छा एक्सट्रूडर का बल दस किलोग्राम-बल प्रति 3 मिमी रेशा तक पहुंच सकता है। मैंने ऐसे प्रयास को बार पर रखा जब मैं हाथ से प्लास्टिक को आगे बढ़ा रहा था। घटित हुआ। इसमें 100 वायुमंडल के अंतर्गत 7 वर्ग मिलीमीटर का क्षेत्र शामिल है। ठीक है, यह मापना बहुत मुश्किल नहीं है - हम नोजल में कम तापीय चालकता (PEEK, PTFE?) के साथ एक सामग्री से बना एक रॉड डालते हैं और प्रवाह प्लग दबाव को मापते हैं। 0.5 मिमी - 2 ग्राम-बल प्रति वातावरण के व्यास के साथ एक नोजल के लिए। हालांकि यह बहुत महत्वपूर्ण नहीं है। मैंने नाप नहीं लिया।

तो, मछली पकड़ने की रेखा एक अंतराल के साथ सिर में प्रवेश करती है। कुछ भी नहीं टूटता। यह स्पष्ट है कि हीटिंग के दौरान प्लास्टिक के कुछ नरम होते हैं और एक्सट्रूडर के बल के प्रभाव के तहत, पक्षों को वितरित किया जाता है, जबकि दीवारें अनुमति देती हैं। प्लास्टिक को आंशिक रूप से नरम करने की क्षमता को सत्यापित करना आसान है - यह है।

फिर, यह स्पष्ट है कि कॉर्क घटना क्षेत्र की लंबाई के साथ तापमान का अंतर जितना छोटा होगा, कॉर्क उतना ही विस्तारित होगा। दीवारों के साथ कॉर्क का पूरा संपर्क जितना लंबा होगा, धकेलने के प्रतिरोध जितना अधिक होगा। आप चित्र 3 देख सकते हैं ... आगे, जब प्लास्टिक पिघलता है, तो दीवारों के खिलाफ घर्षण कम हो जाता है और आप इसके बारे में चिंता नहीं कर सकते। तो, काम करने वाले प्लग को जितना कम हो, उतना कम घर्षण घर्षण।

कल्पना करें कि काम करने वाले प्लग की लंबाई केवल 0.1 मिमी है। यह स्पष्ट है कि आम तौर पर बहुत मजबूत सामग्री की ऐसी पतली परत तरल प्लास्टिक के पीछे के दबाव का सामना नहीं करेगी, और यह वापस फट जाएगा, और, टूटने के बाद, ठंडे हिस्से में कठोर हो जाएगा, एक अप्रत्याशित कॉर्क का निर्माण करेगा। एक दो बार मैं ऐसे बाहर खींचने के लिए हुआ। वहां आप स्पष्ट रूप से देख सकते हैं कि एक सफलता कैसे हुई और तरल पूरे फिलामेंट बार में बढ़ गया। वैसे - सभी मामलों में जब मुझे कॉर्क मिला (हालांकि मेरे पास बहुत सारे प्रायोगिक सिर थे, लेकिन कॉर्क शायद ही कभी बनते थे), मैंने उन्हें बहुत सरलता से छुटकारा दिलाया - इसे ठंडा होने दें, फिर गर्मी चालू करें, कुछ मिनटों के बाद एक्सट्रूडर और हाथों से "रिवर्स" कमांड दें। मछली पकड़ने की रेखा द्वारा बाहर निकाला गया। मेरा सुझाव है कि यह मेरे सभी प्रमुखों की डिज़ाइन सुविधा के कारण हो सकता है।- सक्रिय पिघलने वाले क्षेत्र से पहले, ट्यूब के अंदर एक टेफ्लॉन सम्मिलित होता है, जिसमें एक व्यास सिर के कामकाजी क्षेत्र के व्यास से कम नहीं होता है।
निष्कर्ष: कॉर्क की वृद्धि और अटकना, जैसा कि मेरा मानना ​​है, इस तथ्य के कारण है कि, जब निष्क्रिय, गर्मी सिर धारक (थर्मल बैरियर?) की दीवारों को ऊपर उठाती है, और जब काम शुरू होता है, तो पक्षों को नरम प्लास्टिक वितरित किया जाता है। संभवतः, यह घातक हो जाता है जब कोई टेफ्लॉन लाइनर लगभग सिर तक ही नहीं पहुंचता है।

सिर में, आराम और गति में 1.5 फ्लक्स और ग्रेडिएंट्स की गणना। उसके साथ और उसके बिना गर्म रेडिएटर गणना।

1.5.1। BASS टाइप का डिजाइन 1.3 हेड और इसमें हीट फ्लक्स होता है। सामग्री के पहले अक्षरों का नाम पीतल, स्टेनलेस स्टील, एल्यूमीनियम का इस्तेमाल किया। 3 मिमी रेशा। उदाहरण के रूप में इस डिजाइन का उपयोग करके गर्मी के प्रवाह, तापमान और प्रक्रियाओं पर विचार करें।

मैं अपने पुराने प्रकाशन
"जेड-प्रिंटर: सिर की तरफ से एक दृश्य" से एक टुकड़ा डाल रहा हूं , थोड़ा सही।


अंजीर। 9 अंजीर में योजना के अनुसार थोड़ा सा। 9: सिर के बाहर की तरफ बैंगनी एक हीटिंग कॉइल है, यह नाइक्रोम से बेहतर है, हालांकि, एक अवरोधक का उपयोग अक्सर सिर में हीटर के रूप में किया जाता है - यह उत्पादन में सुविधाजनक है, लेकिन हीटिंग क्षेत्र की विश्वसनीयता और एकरूपता को कम कर देता है, चूंकि रोकनेवाला स्थानीय रूप से स्थित है, इसलिए यह स्थानीय ओवरहीटिंग का अनुभव करता है। हालांकि, यहां कोई बुनियादी अंतर नहीं है - एक रोकनेवाला या घुमावदार। केवल - उच्च एकरूपता और हीटिंग दर, लेकिन डिजाइन की आसानी और सटीकता।

सिर के निचले हिस्से में लाल पिघला हुआ बहुलक क्षेत्र है, यह विषम है, क्योंकि बहुलक एक विस्तृत तापमान सीमा पर चिपचिपापन बदलता है, और नारंगी क्षेत्र वह क्षेत्र है जहां बहुलक पहले से ही प्लास्टिसिटी तक गर्म होता है, लेकिन अभी तक तरल नहीं है। यह क्षेत्र बहुत महत्वपूर्ण है - इसमें, प्लास्टिक की छड़ थोड़ा फैलता है, दीवारों के खिलाफ अच्छी तरह से फिट बैठता है और एक पिस्टन में बदल जाता है, जो आउटलेट के माध्यम से पिघल को धक्का देता है - मर जाता है। ग्रीन वह ज़ोन है जहाँ अभी तक नमनीयता में महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं हुए हैं और बार बिना किसी दबाव के स्थानांतरित हो जाता है। विभिन्न छायांकन में एक पीतल का सिर और एक एल्यूमीनियम रेडिएटर दर्शाया गया है। फ़्लोरोप्लास्टिक ट्यूब को सफेद रंग में हाइलाइट किया जाता है - गाइड, बहुत कम घर्षण के कारण, इसके साथ बार न्यूनतम प्रतिरोध के साथ गुजरता है। ग्रे - स्टेनलेस स्टील ट्यूब, असर सिर और रेडिएटर,साथ ही एक रिंग - इंसर्ट - यह आपको गर्म भाग में टेफ्लॉन ट्यूब पर यांत्रिक तनाव से बचने की अनुमति देता है। यह महत्वपूर्ण है - टेफ्लॉन, ऐसी स्थितियों में, यंत्रवत् अस्थिर रूप से अस्थिर है, इसलिए यहां यह हर जगह स्टील को खत्म कर देता है - यह थोड़ा लीक कर सकता है, लेकिन जल्द ही नहीं, और टेफ्लॉन ट्यूब का यह टुकड़ा बदलना बहुत आसान है। स्टेनलेस स्टील ट्यूब एक ठोस चांदी मिलाप के साथ पीतल के सिर पर टिकी हुई है - इसलिए, थर्मल स्थिरता और ताकत के बारे में कोई सवाल नहीं हैं। अंगूठी (अंदर से पॉलिश, घर्षण को कम करने के लिए!), बस अंदर एम्बेडेड है और एक टेफ्लॉन ट्यूब द्वारा शीर्ष पर दबाया जाता है। कृपया ध्यान दें - स्टेनलेस स्टील को कम तापीय चालकता के साथ होना चाहिए, इसके लिए इसे चुना गया था। आमतौर पर यह 04X18H10 जैसा कुछ होता है।इसलिए, यहां यह हर जगह स्टील को खत्म कर देता है - यह थोड़ा लीक कर सकता है, लेकिन जल्द ही नहीं, और टेफ्लॉन ट्यूब का यह टुकड़ा बदलना बहुत आसान है। स्टेनलेस स्टील ट्यूब एक ठोस चांदी मिलाप के साथ पीतल के सिर पर टिकी हुई है - इसलिए, थर्मल स्थिरता और ताकत के बारे में कोई सवाल नहीं हैं। अंगूठी (अंदर से पॉलिश, घर्षण को कम करने के लिए!), बस अंदर एम्बेडेड है और एक टेफ्लॉन ट्यूब द्वारा शीर्ष पर दबाया जाता है। कृपया ध्यान दें - स्टेनलेस स्टील को कम तापीय चालकता के साथ होना चाहिए, इसके लिए इसे चुना गया था। आमतौर पर यह 04X18H10 जैसा कुछ होता है।इसलिए, यहां यह हर जगह स्टील को खत्म कर देता है - यह थोड़ा लीक कर सकता है, लेकिन जल्द ही नहीं, और टेफ्लॉन ट्यूब का यह टुकड़ा बदलना बहुत आसान है। स्टेनलेस स्टील ट्यूब एक ठोस चांदी मिलाप के साथ पीतल के सिर पर टिकी हुई है - इसलिए, थर्मल स्थिरता और ताकत के बारे में कोई सवाल नहीं हैं। अंगूठी (अंदर से पॉलिश, घर्षण को कम करने के लिए!), बस अंदर डाला जाता है और टेफ्लॉन ट्यूब द्वारा दबाया जाता है। कृपया ध्यान दें - स्टेनलेस स्टील को कम तापीय चालकता के साथ होना चाहिए, इसके लिए इसे चुना गया था। आमतौर पर यह 04X18H10 जैसा कुछ होता है।बस अंदर डाला और टेफ्लॉन ट्यूब द्वारा पिन किया गया। कृपया ध्यान दें - स्टेनलेस स्टील को कम तापीय चालकता के साथ होना चाहिए, इसके लिए इसे चुना गया था। आमतौर पर यह 04X18H10 जैसा कुछ होता है।बस अंदर डाला और टेफ्लॉन ट्यूब द्वारा पिन किया गया। कृपया ध्यान दें - स्टेनलेस स्टील को कम तापीय चालकता के साथ होना चाहिए, इसके लिए इसे चुना गया था। आमतौर पर यह 04X18H10 जैसा कुछ होता है।

तस्वीर के बाईं ओर, आप ट्यूब के अक्ष के साथ एक तापमान भूखंड (अनुमानित ग्राफ) देखते हैं। मैं पैमाने की सटीकता के लिए वाउच नहीं कर सकता, लेकिन निर्देश सही हैं। ज़ोन के अंकन के साथ अक्ष से दूर, तापमान जितना अधिक होगा।
हम नहीं दोहराएंगे। केवल ज़ोन 4 यहां रुचि रखता है। आप देख सकते हैं कि गर्म रेडिएटर कैसे रखा जाता है।

जोन 4- प्लास्टिक के सक्रिय नरम होने का क्षेत्र, थर्मल बैरियर का क्षेत्र। यह देखा जा सकता है कि सिर के पीतल के हिस्से और रेडिएटर के बीच एक छोटा सा अंतराल है, जिस पर तापमान बहुत तेजी से बदलता है। फिर प्लास्टिक एक कॉर्क बनाने के लिए गर्म होना शुरू होता है, जो आगे और आगे धकेलने वाले पिस्टन के रूप में कार्य करता है। जैसा कि reprapology.info के सहयोगियों ने दिखाया है, अगर प्लग-पिस्टन की लंबाई बढ़ जाती है, तो यह घर्षण और दर्दनाक सफाई की समस्याओं के कारण मुद्रण को रोक देगा। इस कॉर्क को बढ़ने से रोकने के लिए, 5 वें क्षेत्र में एक छोटे रेडिएटर का उपयोग अधिक किया जाता है। स्टेनलेस स्टील से थर्मल पुल के साथ गर्मी की आमद के साथ, यह गर्म हो जाता है, जिसका अर्थ है कि यह अधिक गर्मी फैलाना शुरू कर देता है। इस प्रकार, प्रक्रिया स्व-स्थिरीकरण है और टिकाऊ काम के क्षेत्र में हो रही है, बिल्कुल भी मुश्किल नहीं है। रेडिएटर द्वारा गर्मी अपव्यय बड़ा है,और सिर और रेडिएटर के बीच पुल का थर्मल प्रतिरोध बड़ा है, इसलिए दूरी के साथ तापमान में वृद्धि अधिक होती है, जिसका मतलब है कि इष्टतम, काम कर रहे तापमान का बिंदु इस खंड में एक छोटा, प्रभावी पिस्टन बनाने के लिए फिट होने की सबसे अधिक संभावना है। गर्म रेडिएटर का आकार चुना जाना चाहिए ताकि इसका तापमान 100-110 डिग्री के क्षेत्र में हो, शायद (यह प्रिंटर डेस्कटॉप का सामान्य तापमान है)। ऐसा इसलिए किया जाता है ताकि थर्मल बैरियर ज़ोन के जितना संभव हो उतना संभव काम कर रहे तापमान रेंज (कॉर्किंग!) में हो।ताकि इसका तापमान 100-110 डिग्री के क्षेत्र में हो, शायद (यह प्रिंटर डेस्कटॉप का सामान्य तापमान है)। ऐसा इसलिए किया जाता है ताकि थर्मल बैरियर ज़ोन के जितना संभव हो उतना संभव काम कर रहे तापमान रेंज (कॉर्किंग!) में हो।ताकि इसका तापमान 100-110 डिग्री के क्षेत्र में हो, शायद (यह प्रिंटर डेस्कटॉप का सामान्य तापमान है)। ऐसा इसलिए किया जाता है ताकि थर्मल बैरियर ज़ोन के जितना संभव हो उतना संभव काम कर रहे तापमान रेंज (कॉर्किंग!) में हो।

तो, संक्षेप में, सिर के स्थिर संचालन के लिए, उच्च तापीय प्रतिरोध के साथ एक संकीर्ण क्षेत्र (इसे थर्मल बैरियर कहा जाता है) मौजूद होना चाहिए जिसमें तापमान थोड़े समय के लिए काम कर रहे तापमान (हम 235 मानते हैं) से 100 डिग्री तक बदल जाएगा - लगभग काम करने वाले टेबल का तापमान। हमें एक छोटे प्रशंसक के साथ निरंतर उड़ाने की आवश्यकता है और इसे रेडिएटर के लिए निर्देशित किया जाना चाहिए!
निष्कर्ष: "गर्म रेडिएटर" का उपयोग करके सिर के डिजाइन और संचालन के सिद्धांत का वर्णन किया गया है।
1.5.2 सिर से गर्मी प्रवाह की गणना। गर्म रेडिएटर से सिर के क्षेत्र में गर्मी प्रवाह की गणना। - स्टेनलेस स्टील की थर्मल चालकता (ग्रेड 304/316) K = 9.4 W / ° * m

सिर के आकार: सिर से गर्म रेडिएटर L = 3 मिमी तक थर्मल बैरियर की लंबाई, बाहरी व्यास D = 8 मिमी है, आंतरिक व्यास इन्सर्ट-रिंग d = 4 मिमी के कारण है

- हम सिर का तापमान 260 ° C मानते हैं।

- हम गर्म रेडिएटर टी = 110 डिग्री सेल्सियस के सामान्य कामकाजी और वांछनीय तापमान पर विचार करते हैं

- एक 3 डी प्रिंटर के सिर के मामले में संवेदी प्रवाह, जो एक प्रशंसक द्वारा उड़ाया जाता है और लगातार पर्याप्त तेजी से चलता है, को अनदेखा किया जा सकता है। हम रेडिएटर और अन्य भागों की चलती हवा से शीतलन को ध्यान में नहीं रखेंगे, विघटित शक्ति की गणना करने के लिए हम रेडिएटर्स के लिए अनुमानित सूत्र का उपयोग करते हैं, चलती और थोड़ा उड़ा सिर को सामान्य परिस्थितियों में रेडिएटर के समान होने पर विचार करते हैं। गर्म मेज की सतह से गरम - एक तरफ, इसकी सतह से पर्याप्त रूप से बड़ी दूरी पर और दूसरी ओर, सिर को उड़ाने और हिलाने की दृष्टि से भी उपेक्षित। हम मानते हैं कि कुछ हद तक उन्हें पारस्परिक रूप से मुआवजा दिया जाता है। हालांकि, एक कामकाजी प्रिंटर पर, गर्म टेबल पर विवरण स्पष्ट रूप से गर्म नहीं होता है।

- 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक, विकिरण द्वारा गर्मी हस्तांतरण को सभी पर विचार करने की अनुशंसा नहीं की जाती है - बहुत कम, तापमान के चौथे डिग्री के अनुपात में बढ़ते तापमान के साथ। विकिरण द्वारा सिर को ठंडा करना - हम बहुत कम देखभाल करते हैं, एक तापमान सेंसर होता है, अगर यह ठंडा हो जाता है, तो यह गर्म है। गर्म रेडिएटर का तापमान 100 डिग्री सेल्सियस की गैर-गणना के लिए अनुशंसित के करीब है - हम विकिरण पर विचार नहीं करते हैं।
गर्मी हस्तांतरण अनुभाग सिर से गर्म रेडिएटर तक जाता है।

ट्रांसमिशन क्षेत्र S = 3.14 * D² / 4 - 3.14 * d 4/4 = 3.14 * 8 * 8/4 - 3.14 * 4 * 4/4 = 37.7 mm²

इसे दिए गए तापीय चालकता गुणांक के मामले में, वर्ग मीटर में लाने के लिए, क्षेत्र आवश्यक है एक मिलियन से विभाजित।

हम एक गर्म रेडिएटर में गर्मी प्रवाह की गणना करते हैं। इस तथ्य के कारण कि स्टेनलेस स्टील के लिए एल्यूमीनियम की तापीय चालकता 50 गुना अधिक है, हम पूरे रेडिएटर में तापमान को समान मानते हैं (अक्ष के साथ यह 5 मिलीमीटर है)। इस गणना के ढांचे में रेडिएटर के किनारों पर तापमान हमें रुचि नहीं देता है।

डब्ल्यू = के * एस * ΔT / एल

एल - 1000 से विभाजित करने के लिए मत भूलना, क्योंकि हम जो गुणांक उपयोग करते हैं वह आयाम है - मीटर, सिर से गर्म रेडिएटर के अनुभाग पर ΔT = 260 -110 = 150 ° :

W = 9 निकलता है। 4 * 37.7 * 150/3 * 1000 - एक मिलियन (mm and में क्षेत्र) और एक हजार की कमी हुई, एक हजार बनी रही।

डब्ल्यू = 17.72 डब्ल्यू गर्म प्रवाह एक गर्म रेडिएटर के लिए।
1.5.3। रेडिएटर के गर्मी संतुलन की गणना। क्रमिक गणना। हॉट रेडिएटर से हेड माउंट तक के क्षेत्र में गर्मी प्रवाह की गणना:

- थर्मल बैरियर की लंबाई L = 8 मिमी

- ट्रांसमिशन क्षेत्र S = 3.14 * D 4/4 - 3.14 * d² / 4 = 3.14 * 8 * 8/4 - 3.14 * 6 * 6/4 = 21.99 mm²
इस सेक्शन में कोई रिंग नहीं है - लाइनर, ताकि आंतरिक व्यास में वृद्धि हुई, और गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र - घट गया

- तापमान अंतर। हम 30 डिग्री सेल्सियस के सामान्य और अपेक्षित सिर के बन्धन तापमान पर विचार करते हैं, जिसका अर्थ है 110T = 110-30 = 80 डिग्री सेल्सियस।

हम डब्ल्यू = 9.4 * 21.99 *

80/8000 = 2.07 डब्ल्यू - 17.72 डब्ल्यू गर्मी रेडिएटर में प्रवेश करते हैं, लेकिन 2 , 07W, अंतर = W = 15.65W।
इस गर्मी को हवा में रेडिएटर द्वारा अलग किया जाना चाहिए। काम में, गर्मी का हिस्सा फिलामेंट द्वारा दूर किया जाएगा, ट्यूब की दीवारों से इस खंड में हीटिंग। हालाँकि, हम अभी इस पर विचार नहीं करेंगे। यह पता चला है कि हमें यह मानने की ज़रूरत है कि यह सब गर्मी रेडिएटर से अलग हो गया है।
सरलीकृत सूत्र के अनुसार रेडिएटर द्वारा विघटित गर्मी प्रवाह की गणना।

- Q = 50 / WhereS जहाँ Q रेडिएटर का ताप प्रतिरोध है, प्रति वाट डिग्री में, और S रेडिएटर का क्षेत्र है, जो अब वर्ग सेंटीमीटर में है ... ऐसा सूत्र है। हां, सूत्र कमजोर है और कई बार झूठ होता है, लेकिन माप डेटा के अनुसार, आप विशिष्ट स्थितियों के लिए सुधार दर्ज कर सकते हैं। हम खाते में लेते हैं। इस रेडिएटर में बाहरी व्यास 20 मिमी, आंतरिक 8 मिमी है। ऊँचाई - 5 मिमी।

-इसके कार्य क्षेत्र की गणना करें, इसमें ऊपरी डिस्क, निचला डिस्क और रेडिएटर पंख का क्षेत्र शामिल है। S = 2 * (3.14 * D² / 4 - 3.14 * d 4/4) + 3.14 * D * H = 2 * (3.14 * 20 * 20/4 - 3.14 * 8 *
8/4 ) + 3.14 * 20/5 = 841 मिमी the = 8.41 सेमी²

- रेडिएटर के गर्मी प्रतिरोध की गणना करें क्यू = 50 / √8.41 = 17.24 डिग्री / वाट

- आइए हम उस तापमान की गणना करें जिस पर ऐसा रेडिएटर दूसरे गणना बिंदु के अंत में प्राप्त 15.65 W गर्मी को नष्ट कर सकता है। ΔT = 15.65 * 17.24 = 270 ° C. इसके अलावा, यह एक तापमान अंतर है। हम काम कर रहे प्रिंटर 30 डिग्री सेल्सियस में हवा के तापमान पर विचार करते हैं, हमें 300 डिग्री सेल्सियस का अजीब तापमान मिलता है।
अब गणना की जांच करना अच्छा होगा। रेडिएटर पर स्क्रू होल में डाले गए

एक
इलेक्ट्रॉनिक थर्मामीटर के साथ 110 ° C और 260 ° C सिर पर गर्म की गई तालिका के साथ , तापमान को कई मिनटों तक अधिकतम रीडिंग के लिए मापा गया।

तापमान 300 ° के बजाय गणना किए गए एक - 111.9 ° से बहुत कम निकला

यह स्पष्ट रूप से मॉडल की अशुद्धि का संकेत देता है। यहां सबसे कमजोर लिंक एक रेडिएटर के थर्मल प्रतिरोध की गणना करने के लिए सूत्र है, यह मजबूर शीतलन के लिए एक रेडिएटर के लिए अनुभवजन्य और गणना है। हमारे मामले में, एक प्रशंसक है, हालांकि कमजोर और दूर से वार करता है। मैं थर्मल प्रतिरोध की गणना को स्पष्ट करने के लिए एक रैखिक वेंटिलेशन गुणांक पेश करना संभव मानता हूं। हम इसे अपने सूत्रों में

Q = 50 / (KS * K) के रूप में प्रतिस्थापित करके गणना करते हैं । प्रारंभिक तापमान 260 ° C हम गर्म रेडिएटर का तापमान 111.9 °

W = K * S * LT / L लेते हैं, सिर से गर्म रेडिएटर के अनुभाग में ΔT = 260 -111.9 = 148.1 °
यह W = 9.4 * 37.7.7 148 निकलता है। , 1/3 * 1000 = 17.49 डब्ल्यू।
हॉट रेडिएटर से हेड माउंट तक के क्षेत्र में गर्मी के प्रवाह की गणना:

- ट्रांसमिशन क्षेत्र S = 3.14 * D² / 4 - 3.14 * d 4/4 = 3.14 * 8 * 8/4 - 3.14 * 6 * 6/4 = 21.99 mm²

- ड्राइविंग तापमान अंतर। सिर का बन्धन तापमान 30 ° C है, जिसका अर्थ है 111T = 111.9-30 = 81.9 ° C. हम मान लेते हैं W = 9.4 * 21.99 * 81.9 / 8000 = 2.11 W

- यह पता चलता है कि रेडिएटर में 17.49 शामिल है गर्मी का डब्ल्यू, और बाहर आता है 2.11 डब्ल्यू, अंतर 15 डब्ल्यू = 15.37
हमें रेडिएटर के थर्मल प्रतिरोध की गणना करें। हम K = 3. लेते हैं। अर्थात, हमारे रेडिएटर की दक्षता पंखे से उड़ने के कारण तीन गुना अधिक है। Q = 50 / =8.41 * 3 = 5.75 डिग्री / वाट।

आइए हम उस तापमान की गणना करते हैं, जिस पर ऐसा रेडिएटर 15.37 W गर्मी का

प्रसार कर सकता है =T = 15.37 * 5.75 = 88.37 ° C काम में हवा के तापमान को देखते हुए। प्रिंटर 30 ° C, 118.37 ° C का तापमान प्राप्त करें।
यदि आप सिर के तापमान 220 ° C = 94 ° C के लिए रेडिएटर तापमान की गणना गुणांक के साथ करते हैं और मापा 97.7 ° C के साथ तुलना करते हैं, तो आपको एक अच्छा मैच मिलता है।
निष्कर्ष: 260 डिग्री सेल्सियस G = (260 - 112) / 3 = 49 ° C / मिमी के मामले के लिए तापमान ढाल। हम "गर्म रेडिएटर" के तापमान को अच्छी सटीकता के साथ पढ़ सकते हैं और सिर में गर्मी प्रवाह को बढ़ा सकते हैं। तदनुसार, हम संबंधित आकारों को बदलकर आवश्यक सेट कर सकते हैं।
1.5.4। गर्म रेडिएटर के बिना सिर से गर्मी प्रवाह की गणना और ग्रेडिएंट की तुलना।

और अगर हम रेडिएटर नहीं लगाएंगे तो चीजें कैसे होंगी? हम एक सम्मिलन रिंग के बिना प्रवाह की गणना करेंगे, यह एक टेफ्लॉन ट्यूब के उतारने के तापमान के लिए कल्पना की गई थी और केवल एक गर्म रेडिएटर के साथ संयोजन के रूप में समझ में आता है। 260 डिग्री सेल्सियस के तापमान के लिए, रेडिएटर के मामले में माउंट में गर्मी प्रवाह 2.07W वाट होगा।
सिर से पर्वत तक के क्षेत्र में गर्मी प्रवाह की गणना:

- थर्मल बैरियर L = 8 + 3 + 5 = 16 मिमी की लंबाई हम सभी लंबाई जोड़ते हैं - और रेडिएटर भी।

- ट्रांसमिशन क्षेत्र S = 3.14 * D² / 4 - 3.14 * d 4/4 = 3.14 * 8 * 8/4 - 3.14 * 6 * 6/4 = 21.99 mm²

- तापमान अंतर। हम 30 डिग्री सेल्सियस के सामान्य और अपेक्षित सिर के बन्धन तापमान पर विचार करते हैं, जिसका अर्थ है 260T = 260-30 = 230 डिग्री सेल्सियस।

हम डब्ल्यू = 9.4 * 21.99 * 230/16000 = 2.97 डब्ल्यू मानते हैं, हालांकि, यह डेढ़ गुना अधिक है।

हम 16 मिमी जी = (260-30) / 16 = 14.4 डिग्री / मिलीमीटर के ग्रेडिएंट की गणना करते हैं।

49 डिग्री / मिलीमीटर से एक बड़ा अंतर है, खासकर जब आप मानते हैं कि रेडिएटर के मामले में, निष्क्रिय होने पर, प्लग पूरे क्षेत्र के आधे से अधिक बढ़ जाएगा, अर्थात, 8 मिमी थर्मल बैरियर की दूरी पर तापमान ΔT / 2 + T = 230/2 + 30 होगा = 145 ° यह तापमान अस्पष्ट है, काग गठन की शुरुआत से ऊपर और पिघलने के नीचे। इसके अलावा, 8-10 मिमी की ऐसी प्लग लंबाई को रोकने के लिए पर्याप्त है। और एक प्रशंसक के मामले में, निष्क्रिय समय के साथ कॉर्क के 3 मिलीमीटर से अधिक काम नहीं करेगा।
निष्कर्ष: "हॉट रेडिएटर" वास्तव में टेफ्लॉन डालने का उपयोग करते समय प्लगिंग के जोखिम को रोकता है और काम कर रहे तापमान में वृद्धि को बढ़ाता है, जिससे काम करने वाले प्लग के क्षेत्र में घर्षण में कमी आती है।
1.5.5। वर्दी फिलामेंट आंदोलन के साथ सिर में गर्मी के प्रवाह की गणना।

स्थितियां वही हैं, सिर वही है। फिलामेंट का प्रवाह 1.5 मिमी / एस की गति से चलता है, जो 0.3 मिमी = 150 मिमी / एस के नोजल के लिए या 0.5 मिमी = 54 मिमी / एस के नोजल के लिए एक बाहर निकालना दर से मेल खाती है। पॉलियामाइड का घनत्व 1.18 mg / mmamide है। चूंकि सिर के लिए एक पर्याप्त गर्म खंड (100-110 substantial) की लंबाई एल = 5 मिमी (एक गर्म रेडिएटर की लंबाई) है, 1.5 मिमी / सेकंड की गति से, फिलामेंट 3.3 सेकंड में गुजरता है, जबकि दीवारों को एक मोटाई एल के साथ टेरीसन इंसर्ट के साथ बंद किया जाता है। 1 मिमी = 0.001 मीटर और आंतरिक व्यास डी = 4 मिमी, हम दीवारों द्वारा दिए गए संभावित गर्मी प्रवाह की गणना कर सकते हैं:

P = λ * S * /T / l, जहां λ = 0.25 W / m * K टेफ्लॉन की ऊष्मीय चालकता है, S = π * D * L = 3.14 * 4 * 5 = 62.8 mm² = 0.00x628 m² - क्षेत्रफल ताप अंतरण, l तापीय चालकता की परत की मोटाई है। ΔT तापमान का अंतर है। गर्म रेडिएटर का तापमान लगभग 110 ° C है, आने वाला रेशा कम से कम थोड़ा गर्म होता है, इसलिए हम इनलेट तापमान 30 ° C theT = 110-30 = 80 ° C मानते हैं।

पी = λ * एस * ΔT / एल = 0.25 * 0.0000628 * 80 / 0.001 = 1.25W, रेशा की 1 मिलीमीटर हर सेकंड 1.25 / 5 = 0.25 जूल गर्मी प्राप्त करने में सक्षम होगी। 3.3s के लिए, रेडिएटर में बिताया गया समय, वह 3.3 * 0.25 = 0.825 जे प्राप्त कर सकेगा। हम आने वाली प्लास्टिक के 1 मिमी को 80T = 80 ° C पर गर्म करने के लिए आवश्यक शक्ति की गणना करते हैं। मात्रा = 1 * 3.14 * D² / 4 = 1.5 * 9 * 3.14 / 4 = 7.065mm³ / s

भार = 7.65 * 1.15 = 8.124mg / s

पावर, क्यू = एम * सी * =T = 8.124 * 1700 * 80/1000000 = 1.1 डब्ल्यू यह मामला है जब सभी प्लास्टिक 30 डिग्री सेल्सियस के प्रारंभिक तापमान से एक रेडिएटर से 110 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ गरम होते हैं।

तो, गर्मी का 1 मिमी जो फिलामेंट प्राप्त कर सकता है, रेडिएटर के माध्यम से गुजर रहा है, टेफ्लॉन दीवार के माध्यम से, = 0.825 जूल होगा। उसी समय, 110 डिग्री सेल्सियस तक पूर्ण हीटिंग के लिए, उसी स्लाइस, 1.1j की आवश्यकता होती है। पैराग्राफ 1.2 के लिए किए गए बार के हीटिंग के मॉडलिंग के लिए प्लेट का उपयोग करना, मैंने अधिक सटीक गणना की। गर्म रेडिएटर 5 मिमी की लंबाई के साथ, इसका तापमान 110 डिग्री सेल्सियस, और 3 मिमी के व्यास और 30 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ फिलामेंट की गति, 15 वाट के रेडिएटर के लिए एक गर्मी प्रवाह के साथ, फिलामेंट के बीच का ताप केवल 2 डिग्री होगा, लेकिन एक 1 मिमी बार 0 ले सकता है। 88j ताप, जो 0.825j से थोड़ा अधिक है, जो घुसना कर सकता है। 0.825 जे कुल हीटिंग का लगभग 75% बना देगा। यदि रेडिएटर की लंबाई 10 मिमी है, तो बार को 1.06 J ताप प्राप्त होगा, जो कुल हीटिंग का 96% होगा, और बहुत केंद्र 32 डिग्री सेल्सियस तक गर्म होगा।100% हीटिंग के लिए, रेडिएटर की लंबाई 30 मिलीमीटर तक लाने के लिए आवश्यक होगा, और इससे बहुत मतलब नहीं है - यह वैसे भी सिर में पिघल जाएगा।
यहां शीर्ष प्रकार 3.1 के लिए विवरण हैं, - 1.75 फिलामेंट में। सिर्फ सुंदरता के लिए।

अंजीर। सिर के लिए 10 विवरण टाइप 3.1
निष्कर्ष: - किसी दिए गए गति से आने वाले प्लास्टिक को गर्म करने के लिए आवश्यक शक्ति: 4.25W

; - गर्म रेडिएटर अनुभाग पर फिलामेंट को दीवारों द्वारा दी गई गर्मी प्रवाह: 2.00W;

- पूर्ण प्रवाह में कॉर्क गठन की शुरुआत सिर में गहरा बदलाव करती है।

- बड़े प्रवाह के लिए, "हॉट रेडिएटर" के तंत्र के प्रभावी संचालन के लिए, सिर और रेडिएटर के बीच गर्मी प्रवाह और रेडिएटर के साथ संपर्क क्षेत्र की लंबाई को बढ़ाना आवश्यक होगा। का कारक।

- तापमान संवेदक द्वारा नियंत्रित गर्म रेडिएटर के एक अलग प्रशंसक का उपयोग करना संभव है, ताकि तापमान को लगभग 100 डिग्री पर रखा जा सके।

एक गर्म रेडिएटर का उपयोग बिल्कुल भी आवश्यक नहीं है, लेकिन यह धारक ट्यूब में तापमान के अंतर को तेज करने का एक सरल तरीका प्रतीत होता है, जिससे काम का प्लग बढ़ते आकारों को अवरुद्ध करने के खतरे से बचा जाता है और सिर के लगाव बिंदु को ठंडा करने की समस्या को हल करने में मदद मिलती है।
दूसरा भाग जल्द ही आ रहा है।

Source: https://habr.com/ru/post/hi382561/