
Retroscena
Da 55 a 42 dB: Aggiornamento della ventola della stampante 3D
di Kevin Hofer
Dopo aver sostituito tutte le ventole della mia stampante Creality CR-10S Pro 3D, non funziona più come dovrebbe. Inizia un'odissea di ricerca dei guasti che si conclude con importanti approfondimenti sul comportamento di stampa del PLA e una lezione sulle ventole assiali e radiali.
Qualche tempo fa, ho sostituito le cinque ventole di serie del mio CR-10S Pro con delle ventole Noctua. Il risultato: un rumore meravigliosamente silenzioso di 42 dB rispetto ai 55 dB di prima della conversione.
Poco tempo dopo la conversione, però, la frustrazione si fa sentire: alcune delle mie stampe 3D in PLA non vogliono funzionare come vorrei. Dopo aver risolto molti problemi, ho finalmente scoperto il problema: era la ventola del filamento. In realtà conosco la regola: "Se qualcosa non funziona più come prima, annulla l'ultima cosa che hai modificato". Ma sono troppo ambizioso.
Dopo aver convertito la CR-10S Pro, ho stampato esclusivamente con PETG per alcune settimane. Questo filamento si comporta in modo diverso dal PLA. Richiede temperature di stampa più elevate, ma è necessario un minor raffreddamento. La stampa funziona perfettamente con questo materiale ed è per questo che non mi accorgo che qualcosa non va. Poi inizierò il mio test di confronto con il PLA.
Nel processo, mi imbatto in un problema imprevisto: il PLA si deforma quando sporge, piegandosi verso l'alto ai bordi. A differenza del warping, per come lo conosco io, si deforma per tutta la stampa, ma solo con le sporgenze.
Come ho scoperto, il fenomeno è legato al raffreddamento. Si verifica quando il PLA che viene estruso non viene raffreddato abbastanza velocemente, ma il PLA che è già stato applicato viene raffreddato troppo. Gli strati già applicati si contraggono durante il raffreddamento. In questo modo il materiale estruso si deforma perché non si raffredda abbastanza rapidamente.
Come può succedere?
Come può accadere nel mio caso? Ha a che fare con la ventola, che ho sostituito. La Noctua NF-A4x10 PMW è una ventola assiale. In precedenza, veniva installata una ventola radiale come raffreddatore di filamenti. Sebbene le ventole assiali trasportino volumi d'aria relativamente grandi con uno sforzo minimo, fanno vorticare l'aria quando la scaricano dall'altra parte e generano una pressione statica inferiore rispetto alle ventole radiali. I ventilatori centrifughi, invece, sono in grado di controllare meglio il flusso d'aria e quindi di generare una maggiore pressione statica. Due proprietà fondamentali per un raffreddatore di filamenti. Tuttavia, le ventole radiali generano più rumore, motivo per cui ho cambiato la ventola.
Ora so cosa sta causando il problema. Ma non voglio ammetterlo. Dopo tutto, con le nuove ventole la mia stampante funziona in modo silenzioso come un sussurro. La ventola del filamento era quella che faceva più rumore e non voglio assolutamente sostituirla. È troppo bello quando la stampante 3D non mi fa più sentire come se stessi lavorando costantemente vicino all'aeroporto.
Proverò in un altro modo. Forse è a causa della mia staffa della ventola che il Noctua non raffredda in modo abbastanza efficiente? L'ho anche riprogettata quando ho ricostruito la stampante. Ho provato vari progetti che ho trovato su Thingiverse e simili. Sfortunatamente, nessuno di questi è andato bene.
Provo impostazioni alternative per l'affettatrice, come quelle consigliate dallo youtuber Chad Hellebuyck.
Chad consiglia di impostare il tempo di stampa di uno strato al minimo. In questo modo il filamento ha il tempo sufficiente per raffreddarsi prima di applicare lo strato successivo. Ma questo non aiuta molto. Le mie stampe in PLA si deformano ancora durante le sporgenze e la stampa di modelli piccoli richiede un tempo sproporzionato. Grazie ai suggerimenti di Chad, la situazione è leggermente migliorata, ma la qualità è diversa.
Infine, ho preso una ventola Noctua leggermente più alta, la Noctua NF-A4x20 PWM. Genera una pressione statica leggermente maggiore a causa del telaio più spesso. Ma nemmeno questo aiuta: le mie stampe in PLA si deformano ancora.
Dopo settimane di giochetti e soppressioni, finalmente affronto la verità: ordino una nuova ventola radiale per la mia CR-10S Pro. Ecco che il PLA non si deforma più. Posso persino far funzionare la ventola all'80 percento della sua capacità senza che il materiale si arricci. A 47 dB, la mia stampante è ora più rumorosa, ma almeno funziona di nuovo.
L'utente anxodia mi ha fatto notare nell'articolo che ho scritto sulla conversione della ventola che altri hanno avuto problemi con la ventola Noctua:
All'epoca avevo detto di no. Mi scuso per questo. In questo caso, la funzione è più importante della convenienza - o per dirla in un altro modo: In questo caso, la radiale è più importante dell'assiale.
Tecnologia e società mi affascinano. Combinarle entrambe e osservarle da punti di vista differenti sono la mia passione.