Gefahr beim 3D-Druck über einen Lithium-Ionen-Akku


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Also habe ich vor ein paar Monaten einen Lulzbot Mini gekauft und endlich Ultimakers Version von Cura heruntergeladen ... Junge ... habe ich etwas verpasst ...

Eine von Ultimaker Cura implementierte Funktion, nach der ich gesucht habe, ist die Funktion "Pause in Z-Höhe" ("Nachbearbeitungswerkzeug"). Ich baue Prototypen eines elektronischen Geräts und das Erstellen von zwei zusammenschnappenden Teilen sieht viel schlimmer aus als das Drucken eines einzelnen Teils. Wenn ich meinen Druck anhalten, meine Elektronik einlegen und weiter drucken könnte, würde mein Gerät viel professioneller aussehen (selbst wenn die Herstellung länger dauern würde).

Mein einziges Anliegen ist der Lithium-Ionen-Akku. Im Moment drucke ich in TPU. Bei einem beheizten Bett mit 40 Grad Celsius und einem beheizten Extruder mit 240 Grad Celsius scheint ein erhebliches Risiko zu bestehen, dass die Lithium-Ionen-Batterie eine Temperatur über 60 Grad Celsius erreicht (wodurch die Zelle beschädigt wird und eine mögliche Explosion verursacht wird). Zugegeben, ich bin mir nicht sicher, was "60 Grad Celsius" eigentlich bedeutet. Dies könnte bedeuten, dass nur ein Teil der Verpackung diese Temperatur erreichen muss, oder dass die gesamte Innentemperatur des LiPo diese Temperatur erreichen muss. In beiden Fällen sehen die Zahlen nicht gut aus.

Auf der anderen Seite muss das beheizte Bett sicherlich nicht über die ersten Schichten hinaus beheizt bleiben? Zusätzlich kann ich ein "Dach" für den LiIon-Akku erstellen, unter das ich ihn schieben kann, und vor dem Rest des Geräts eine isolierende TPU bereitstellen. Ich denke, der Druck würde so sicher ablaufen, aber natürlich wäre eine Explosion wirklich sehr, sehr schlimm. Als würde es wahrscheinlich mein Haus niederbrennen und ich würde schlafen, wenn es passierte.

Hat jemand Erfahrung damit? Gibt es eine Möglichkeit, das beheizte Bett während des Druckvorgangs auszuschalten? Ich denke, ich kann während der Pause eine G-Code-Zeile einfügen? Wird dies den Rest des Drucks beeinflussen, den Sie denken? Bin ich paranoid? Kann der Extruder tatsächlich Wärme durch 1–2 mm Isolierung leiten und eine Explosion verursachen? Weiß jemand, wie Wärme vom anfänglichen flüssigen Druckmaterial durch den Rest der Struktur fließt?

Weitere Ratschläge oder Dinge, die ich berücksichtigen sollte, bevor ich dies verfolge?

Ein spezifischerer Pausentyp kann hilfreich sein, wenn jemand etwas davon kennt.


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Ist es eine Option, die Batterie in etwas Wärmeableitendes zu wickeln? Normalerweise ist es ein großes Nein-Nein, eine Batterie neben eine Heizung zu stellen. Sie wollen nicht in der Nähe sein, wenn es schief geht, und Ihr Haus auch nicht.
Mast

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Ich bin mir nicht sicher, warum Sie den Akku auch so einbetten würden. Es hört sich so an, als würde Ihre Konstruktion sie nicht entfernbar machen.
Mast

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@Mast Weil das kein Elektronikhersteller macht.
John

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Ein weiterer Nachteil dieser Methode zum Drucken Ihres Teils besteht darin, dass Sie das Teil nur herstellen können, wenn Sie interne Komponenten zur Hand haben. Wenn Sie das Teil so gestalten, dass es ohne die internen Komponenten gedruckt werden kann, können Sie Teile auch ohne die internen Komponenten erstellen lassen und möglicherweise die Geschwindigkeit der Erstellung zusätzlicher "Geräte" verbessern, indem Sie über dieses Teil verfügen, aus dem Sie gerade zeichnen.
Aaron Havens

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Ich werde bemerken, dass Sie, wenn Sie sich für diesen Weg entscheiden, prüfen, wie Sie Batteriebrände löschen können. Ich glaube, Wasser wird es nur noch schlimmer machen.
StarWind0

Antworten:


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Es besteht die Möglichkeit, zusätzliche Befehle in einer bestimmten Z-Höhe direkt einzufügen, ohne sie manuell eingeben zu müssen.

Trotzdem ist es eine schlechte Idee, das beheizte Bett während des Druckens auszuschalten, da dadurch das Objekt häufig vollständig vom Bett gelöst wird (genau das ist der Grund, warum das beheizte Bett überhaupt vorhanden ist: bessere Haftung beim Drucken und später leichter entfernen).

Ich würde nicht über eine Batterie drucken, um sie einzuschließen, nicht nur, weil sie wahrscheinlich die Batterie beschädigt, sondern auch, um die Batterie austauschbar zu halten. Das Einschließen des restlichen Designs in ein Gehäuse ist möglich, aber normalerweise ist es einfacher, zwei separate Teile zu drucken, die durch ein Loch in der Leiterplatte zusammengeschraubt werden können.

Erfahrung: Es lohnt sich normalerweise nicht.


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Ich müsste Ihr Design sehen, um mehr zu kommentieren, aber warum nicht einfach Ihr Modell mit dem Deckel oder der Oberseite ändern, die entweder später verschmolzen oder auf andere Weise angebracht werden können?

Es ist möglich, das beheizte Bett nach einer bestimmten Schicht auszuschalten. Es sieht so aus, als gäbe es hier eine Diskussion mit dem G-Code: Kann Cura ein beheiztes Bett teilweise in einen Druck verwandeln?

Ich persönlich würde es vermeiden, die Batterie der Wärme auszusetzen, die vom Hotend oder der Bauplatte erzeugt wird. Nur Drucker können Ihr Haus niederbrennen. Warum sollte man es mit der unglaublichen Leistung eines Lithium-Ionen-Akkus kombinieren?


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Der erste Satz Ihrer Antwort sollte ein Kommentar zur ursprünglichen Frage sein (obwohl die Frage selbst diese bereits teilweise anspricht). Sie verlinken auf eine Diskussion zum Ausschalten des beheizten Bettes, aber wir bevorzugen unabhängige Antworten. Können Sie hier die wichtigsten Punkte der verknüpften Diskussion zusammenfassen?
Tom van der Zanden

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Wenn Ihr Heizbett 40 ° C hat und es bis 60 ° C nicht gefährlich ist, würde ich mir keine Sorgen machen.

Das Heizbett erwärmt das Druckobjekt und nicht den Druckkopf. Es wird sich beim Drucken in einem kleinen Bereich offensichtlich ein wenig erwärmen, aber die Wärme geht schnell verloren und beeinflusst die Temperatur des Objekts nur sehr wenig.

Wenn Sie sich Sorgen machen, besorgen Sie sich ein Laserthermometer und überwachen Sie die Oberflächentemperatur des Akkus während eines Testdrucks. Sie kosten etwa 10 US-Dollar, es ist also keine große Investition, sie auszuprobieren.

Alternativ können Sie möglicherweise einen Testdruck mit einem Ersatz für den Akku durchführen, einen Temperaturfühler in den Ersatz einbetten und die Temperatur während des Druckvorgangs in Echtzeit überwachen.


Laserthermometer ist eine gute Idee.
K Mmmm

Ich persönlich hatte Pech mit Laserthermometern. Ich würde mir auch diese Flir-Wärmebildkameras ansehen, zumindest Aufnahmen von. Machen Sie sich ein Bild davon, wie es funktioniert.
StarWind0

Können Sie näher erläutern, wie viel Pech Sie mit Laserthermometern hatten? Bisher haben sie, wenn ich sie verwendet habe, immer wie erwartet funktioniert. Sie benötigen eine Fläche zum Messen, können nicht nur einige Millimeter messen, Sie benötigen mindestens einige Quadratzentimeter, aber eine Batterie wie diese hat eine Oberfläche, die groß genug ist, um gemessen zu werden.
Gertsen

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Obwohl das Bett möglicherweise nur 60 ° erreicht, liegt die Extrusion über der Batterie näher bei 200 ° C. Zugegeben, es wird einen relativ geringen Wärmefluss geben, aber es wird immer noch zu einer Alterung der Batterie führen. Zumindest scheint eine Isolierung oder Packung über der Batterie eine sinnvolle Maßnahme zu sein. Dies könnte Druckmaterial sein, und Sie könnten darüber drucken, wenn Sie das Teil wirklich versiegeln möchten.

Denken Sie auch daran, dass LiPo-Zellen mit zunehmendem Alter Gas erzeugen (dieses soll im Beutel eingeschlossen werden) und anschwellen. In diesem Fall sollten Sie versuchen, ein Pannenrisiko zu vermeiden.


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Gut. Zuerst. Wenn Sie jemals denken, hmm, könnte dies eine Explosion verursachen. Tu es nicht. ERNSTHAFT. Ändern Sie das Design, damit Sie den Akku einlegen können.

Mit den meisten Softwareprogrammen können Sie jedoch eine Heiztemperatur pro Schicht einstellen. Ich habe meine durch 3D vereinfachen gesetzt. Normalerweise verwende ich diese Einstellung für das heiße Ende, da ich die erste Schicht gerne heiß habe. Wenn Sie dies mit dem Bett tun, werden Sie schlechte Ergebnisse erzielen, da sich der Druck wahrscheinlich so weit ausdehnt oder schrumpft, dass er abspringt. Verwenden Sie das beheizte Bett besser nicht für den Druck, als es auszuschalten. Schauen Sie sich auch Flöße an. So hilft Makerbot, ihre hitzefreien Betten zu mildern. Ein Fan wird auch helfen ..

Versuchen Sie WIEDER nichts, was möglicherweise etwas in die Luft jagen könnte. Es gibt viele Variablen, die Sie nicht kennen, z. B. wie leitfähig der Kunststoff ist und wie viel durch das Hotend zur Batterie gelangt. Oder wie weit die Spezifikationen für diese Batterie sind.


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Entladen Sie die Batterie vollständig, da keine Zündgefahr besteht, wenn die Membran bricht. Die Batteriezellen sind normalerweise durch Kapton Tape (LiPo) oder vielleicht sogar Metall (LiIon) geschützt. Beide halten der Temperatur von 240 ° C stand. Der Nachteil ist, dass die Zellen nach einer tiefen Entladung beschädigt werden. Sie sollten den Akku anschließend entsorgen.

Was ich erwarten würde, wenn Sie das tun:

Eine tief entladene Batterie bläht sich auf, weil die Lösungsmittel vergasen. Dies passiert auch, wenn Sie den Akku ausreichend erwärmen (>> 60 Grad). Die Gase selbst können wieder gezündet werden, werden aber in unserer luftdichten Kapton-Hülle aufgefangen :) Das Zünden dieser Gase ist vergleichbar mit einem kurzen Blitz mit einer Sprühdose.

Die Temperatur reicht nicht aus, um den Umschlag zu beschädigen. Die Lösungsmittel sind auch in diesem Temperaturbereich nicht sehr gefährlich. Bei mechanischem Zusammenbruch der Membran passiert nichts mehr.

Aus Lösungsmitteln und Zusatzstoffen :

Lösungsmittel und Zusatzstoffe


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Könnten Sie Referenzen angeben, auf die Sie verweisen können, um Ihre Behauptung zu stützen? Wie Sie sagen, würde der LiPo nicht nur (wahrscheinlich unwiderruflich) beschädigt, sondern ich bin mir auch nicht sicher, ob es schrecklich sicher wäre, selbst einen vollständig entladenen LiPo aufzuheizen .
Greenonline

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Das Aufladen eines vollständig entladenen LiPo ist ebenfalls eine ziemlich schlechte Idee. Ich habe einige von ihnen platzen lassen (nicht explodieren lassen), nachdem ich das getan habe.
K Mmmm

Sollte klar sein, warum schreibst du das?
Grat
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