一ヶ月ぶりの更新です。ヒーテッド・ベッドまわりのデータ採りをしたので取りまとめてみました。

意外に見落とされがちなのがヒーテッド・ベッド下面からの放熱で、きちんと対処しないと熱が逃げて上面の温度が均一に上がらないばかりか、ヒーテッド・ベッドを載せているMDFの板が熱に晒されて歪んでしまう原因になります。遮熱に使う材料は軽くて薄いものが望ましく、また安価に入手できれば申し分ありません。

これまでに色々と取り換えて試してみた中では、FRPの成形に使うガラス繊維のマット(チョップド・ストランド・マット)が最良でした。ホームセンターで切り売りしていた厚み0.8mmのものを20cm角程度にカットし、2枚重ねにしてバラけないように保温用アルミ蒸着フィルムで包み、カプトン・テープで止めています。まあ、遮熱用の座布団ですね。性能は良いのですが、マットを鋏で切る時に細いガラス繊維のゴミが飛び散るので、大きなビニール袋の中にでも入れて作業をすると良いかも知れません。毒性は無いとされているものの、過敏症の人は手袋をするなり作業には用心してくださいね。

さて、この座布団の下にさらにアルミ蒸着フィルムで包んだ厚さ2mmのコルク・シートを敷いてテストした結果が下の図です。冒頭の写真イメージのように厚さ3mmのガラス板を乗せ、ヒーテッド・ベッド下面と併せて4点で採ったデータをプロットしてあります。緑・黒はそれぞれ下面中央と、さらに周辺部との中間の位置。赤・青は上面中央と、さらに周辺部との中間の位置。全幅で30分間です。(クリックで大きなイメージがオープン)

で、熱伝導率が低いガラス板に代えて逆に熱伝導率が高いアルミ板に変更したらどうなるのか、データを採ってみることにしました。20cm角のアルミ板を出力プレートとして使うには厚さ2mmが薄さの限界のようです。安直にカット済みのものをホームセンターでゲット、角のバリ取りを済ませます。

上掲のプロット図と採集ポイントや表示色などは同じです。(クリックで大きなイメージがオープン)

厚さ3mmのガラス板(重さ270g)に対して厚さ2mmのアルミ板(重さ210g)では一概に比較はできませんが、上の結果で見る限りでは温度の立ち上がり、一定時間後の到達温度ともにアルミ板の方が有利ということになります。この辺りのことがRepRapPro Huxleyのヒーテッド・ベッドの構成に反映されているような気がします。ちなみに厚さ3mmのアルミ板を使っているようです。

一般にRepRapではヒーテッド・ベッドの下面にサーミスターを取り付けますが、その設定に際しては温度が上昇するに従って上面との温度差が増大して行く点に要注意です。

使用機材: Arduino+Quad Thermocouple Shield、熱電対(OMEGA)