Actualización de la impresora 3D de 12 a 24 voltios: 7 pasos (con imágenes)

2023 Autor: Alyssa Boolman | [email protected]. Última modificación: 2023-11-26 21:02

Mi CoreXY es una bestia. Tiene 4 motores paso a paso 2A, 4 controladores paso a paso TMC2130, cama con calefacción de 110 voltios, caja cerrada y durante casi 3 años ha estado funcionando con una RAMPS 1.4 de 12 voltios. Es como una corbeta que funciona con un motor corola.

Hay información anecdótica sobre que las cosas se calientan más rápido (de lo que no estoy convencido, ya que cambiará el cartucho del calentador) pero lo más importante es que leí que los controladores paso a paso TMC2130 funcionan mejor con 24 voltios y los motores paso a paso tienen más torque al subir el voltaje.

En todo caso, como puede ver en las imágenes de arriba, la actualización a 24 voltios ciertamente me ha hecho volver a visitar mi cableado. Eso solo trae un sentimiento de inmensa satisfacción.

En este instructivo, discutiré la actualización de 24 voltios de mi impresora, que es un CoreXY con 2 steppers 2A, 2 steppers 1.7A, extrusión directa, ventilador de enfriamiento de piezas, ventilador de enfriamiento del controlador y LED.

En mi actualización, estoy usando una placa controladora KFB2.0, pero hay muchas otras placas alternativas que pueden manejar 24 voltios. El RAMPS 1.4 resulta ser uno que no está construido para manejar 24 voltios (hay opciones de actualización para eso).

Muchos de los elementos serán similares en su impresora y pueden manejarse de la misma manera.

Paso 1: la seguridad es lo primero

En este punto debo señalar que, aunque 24 voltios no es letal, la energía que lo alimenta desde su pared SI. Tratar con la electricidad es peligroso (especialmente para los lectores que no son de EE. UU., El doble de 110 V). No hagas esto si no sabes lo que estás haciendo.

También hay configuraciones dentro del firmware de su impresora 3D que se supone que ayudan a mantener su impresora segura (como la protección térmica contra fugas). Asegúrese de que su impresora 3D esté actualizada y configurada teniendo en cuenta la seguridad.

Paso 2: conozca su cableado actual

Da la casualidad de que mi impresora tenía un montón de cables por todas partes, muchos de ellos agrupados, lo que dificultaba su rastreo.

Es imperativo que antes de hacer nada, haya identificado todo el cableado. Si tiene suerte y su placa puede soportar 24 voltios, la mayor parte del cableado puede permanecer en su lugar, pero si la actualización implica cambiar las placas, las cosas pueden complicarse.

La imagen de arriba muestra el desorden que fue mi cableado. Además de eso, utilicé un conector DB25 para conectar todo mi cableado al ensamblaje del extrusor (cartucho calefactor, termistor, nema17, sensor inductivo, ventilador de refrigeración y ventilador de refrigeración de piezas).

Tome notas (no tiene por qué ser nada sofisticado, como puede ver en las imágenes) y agregue algunos marcadores con cinta azul que identifique qué va y dónde.

Otra cosa a tener en cuenta es cómo se conectan los motores paso a paso a la placa. En la placa, los pines se identifican generalmente como "2B 2A 1A 1B". Si cambia de tablero, vuelva a engarzar los cables o solicite cables diferentes (desde dupont hasta JST-XHP) asegúrese de que los cables estén alineados.

De lo poco que queda de mi educación en electrónica, más voltaje es menor corriente, por lo que, en general, su cableado actual debería ser suficiente al actualizar.

Paso 3: ¿Qué necesito?

Obviamente, lo primero que necesitará es una fuente de energía de 24 voltios para reemplazar su unidad de energía existente. Lo más probable es que tenga una unidad de potencia de conmutación universal (como se ve en la imagen de arriba) que viene en versiones de 12 voltios y 24 voltios (el mismo precio también).

Fuente de alimentación conmutada regulada universal de 24 V 15 A CC 360 W: Amazon $ 17.99

Cartucho calefactor de extremo caliente de 24 voltios: Amazon $ 8.90

Ahora, antes de decir, espere un minuto, si uso mi cartucho de 12 voltios, ¿no se calentará más rápido? Probablemente sí, pero con la potencia nominal, la temperatura puede llegar a ser tan alta que derretirá su bloque de calor. ¡¡Seguridad primero!!

Mi impresora tiene una cama calentada de 110 voltios que se controla a través del puerto de la cama en el controlador conectado a un SSR (relé de estado sólido). El SSR puede tomar voltaje entre 3 y 32 voltios, por lo que no tuve que cambiar nada. Vea el instructivo sobre esa actualización aquí.

Si tiene una de las camas calefactadas MK2 comunes, generalmente puede cablearlas para 12 voltios o 24 voltios. Hay una pequeña mesa representada en estas camas sobre los pines a los que se debe suministrar energía en base a 12 o 24 voltios.

Paso 4: ¿Qué pasa con los componentes de 12 voltios?

Sí, me di cuenta de eso tan pronto como hice clic en "pedir ahora" en mi unidad de potencia. espera un minuto, mis LED están….

Mi impresora tiene 4 ventiladores, todos los LED de 12 voltios y 12 voltios que iluminan mi impresora. ¿Reemplazo todos esos? No necesariamente. Tienes algunas opciones aquí:

• En funcionamiento, los ventiladores de 12 voltios a 24 voltios los harán funcionar rápido y probablemente los dañarán en poco tiempo.
• Ejecutando 2 ventiladores en serie. Parece que se recomienda salir un poco (si tiene 2 para ejecutar en serie). Hay ventajas y desventajas en eso (si un ventilador está obstruido, extraerá energía del otro ventilador, es una estafa en la que puedo pensar).

• Compra ventiladores de 24 voltios. Esta es sin duda una opción:

  • 40 mm (generalmente para enfriar hotend / partes) Amazon $ 12.98 (paquete de 5)
  • Ventilador de enfriamiento del compartimiento: Amazon $ 7.99
  • Ventilador (generalmente utilizado para enfriamiento de piezas): Amazon $ 12.99 (paquete de 2)

Si eres un loco por los fanáticos súper silenciosos de Noctua (como yo), no hay alternativas de 24 voltios. En mi caso, opté por convertir 24 voltios a 12 voltios donde necesitaba usar convertidores de CC a CC LM2956 Amazon $ 7.99 (paquete de 6)

Para el ventilador de refrigeración de piezas cuya velocidad es controlada por el controlador, elijo cambiar un poco el software para asegurarme de que al enviar la velocidad (m106 S255) el valor S siempre permanecerá por debajo de 128

Marlin_main.ccp (fanSpeeds [p] = min (s / 2, 127);)

inline void gcode_M106 () {

const uint8_t p = analizador.byteval ('P'); if (p 0) {switch (t) {caso 1: fanSpeeds [p] = old_fanSpeeds [p]; rotura; caso 2: old_fanSpeeds [p] = fanSpeeds [p]; fanSpeeds [p] = new_fanSpeeds [p]; rotura; predeterminado: new_fanSpeeds [p] = min (t, 254); rotura; } regreso; } #endif // EXTRA_VENTILADOR_VELOCIDAD const uint16_t s = parser.ushortval ('S', 254); FanSpeeds [p] = min (s / 2, 127); }}

En mi conversión tengo 4 LM2596 implementados:

• 1 para LED
• 1 para el ventilador de enfriamiento de la unidad de potencia (sí, incluso lo reemplacé con un ventilador Notua)
• 1 para ventilador de refrigeración de extremo caliente
• 1 ventilador de refrigeración del controlador (opcional para la mayoría de las impresoras 3D).

Paso 5: convertidor de CC a CC

Los convertidores reductores de CC a CC LM2596 son pequeños dispositivos bastante fáciles de usar para obtener el voltaje correcto que necesita.

Simplemente aplique la energía a la entrada, conecte un voltímetro en el otro extremo y gire el pequeño tornillo para obtener el voltaje que necesita.

Pero…. Cuando conecto un LM2596 a mi salida PWM, que al enviarlo a la velocidad adecuada, debería establecer el voltaje de salida más alto / más bajo, no funcionó con el LM2596. La salida PWM de mi controlador se revertió automáticamente a 24 voltios, independientemente de la velocidad (0..255) que la envié. Supongo que esto se debe a que en realidad no está cambiando el voltaje, sino que lo está enviando pulsos diferentes.

No profundicé mucho más y, en cambio, cambié el software a simplemente la mitad del PWM que enviaría al ventilador.

Alguien señaló que hay una forma de conectar el convertidor Buck. Tengo pedidos adicionales de LM2596 y, una vez que los obtenga, los probaré. Te mantendré informado.

He agregado 4 convertidores de CC a CC a mi impresora por varias razones.

• El LM2596 necesita mantener los amperios por debajo de 2,5. A pesar de que mis fanáticos apenas usan ninguno, los LED pueden tener un gran impacto
• Quiero poder jugar con el voltaje de mis fans. Están clasificados para 12V, pero si puedo enviar un poco menos, se vuelven un poco más silenciosos.
• Al tener un LM2596 separado en diferentes ventiladores, puedo controlarlos individualmente.

Paso 6: organización de cables

Organizar los cables no es una necesidad al actualizar su impresora 3D, pero vaya… Se ve bien y también facilita el intercambio de componentes.

Tuve que reemplazar varios conectores dupont con conectores JST-XHP.

Para organizar los cables, apliqué mini bridas donde fuera necesario. Al agregar bridas en los lugares adecuados, puede "esculpir" los cables en su lugar. También hice muchos agujeros en mi placa inferior para atar los cables de forma permanente.

Cuando publiqué por primera vez imágenes de este cableado en la página de Facebook de impresión 3D, los miembros quedaron impresionados, pero algunos electricistas señalaron de inmediato que no debería haber atornillado los cables como están en los conectores de tornillo. Debería haber usado terminales de cable de anillo, férulas y / o terminales de horquilla.

Todavía no he llegado a las férulas, pero todo lo demás ahora tiene conectores de horquilla.

Aquí están todas las herramientas y piezas necesarias para la gestión de cables.

mini bridas: Amazon $ 6.48

Los conectores JST eran todos conectores de 2/3/4 pines: Amazon $ 9.87

Si aún no tiene una, la herramienta de crimpado para JST-XHP Amazon $ 22.99

kit de férulas (viene con la herramienta de engarzado adecuada): Amazon $ 25.89

Terminales de horquilla: Amazon $ 6.69

Paso 7: Actualización / Conclusión

Una vez que tenga todas las piezas en su lugar de los pasos anteriores, la actualización es una cuestión de conectar todos los cables. Las conexiones no son diferentes a las del cableado de 12 voltios.

Puede encontrar las instrucciones de cableado para el KFB 2.0 aquí

¿Valió la pena? Depende, la impresora en el exterior se ve igual que antes. Por dentro se ve increíble (lo que me alegra haber puesto un mecanismo de cajón) pero eso no se debe a los 24 voltios. Acabo de terminar una impresión de 20 horas y 2 minutos y funcionó muy bien. Sin embargo, lo hizo antes, por lo que es difícil de juzgar.

Tendré que mantenerte informado sobre lo que encuentre en el futuro.

Fue un ejercicio divertido, pero antes de embarcarse en este, no se sorprenda si el resultado es algo decepcionante.