PRN3D ヒートベッド110℃対応について（外部20V電源化)

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　当記事における改造は、メーカー保証外の内容です。自己責任で参照をお願いいたします。
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先週末にヒートベッドの温度をメーカー標準設計の70℃以上に上げるために必要なパーツを買いに秋葉原まで行ってきました。
当初は手持ちの24V15A電源で外部電源化する予定でしたが、ジャンクショップ（ショップ・インバース）で日立のノートPC用の20V6A電源を500円で見つけましたので購入しました。

肝心の回路ですが、下記の回路をそっくりそのまま頂いて、1/2Wカーボン抵抗の定数とMOSFETの種別を変えただけです。
http://blogs.yahoo.co.jp/hinadori0602/11153222.html

2SK447→2SK3711（2SK３７１１の方が安かったので、、、）
2.2KΩ(TLP621のLED側）→1.5KΩ
1KΩ（TLP621～FETゲート間）→910Ω
1KΩ（FETゲートソース間）→1.1KΩ

1/2Wカーボン抵抗の定数はたまたま手持ちでちょうど良い値の物を選択しました。オリジナルの定数のままでも問題ないはずです。

ヒートベッドの配線は標準のまま（面ヒーター2直列2並列で4.0Ω）です。


実際にユニバーサル基板上に適当に組むとこんな感じになります。

約100W(20V@5A)の電力をかけますのでくれぐれも配線容量に注意してください。
※純正の配線は絶対に2次側へ流用しないでください。純正の配線の太さ（おそらく12本より線のAWG22→最大許容電流7A程度→80%で5.6A)だと許容電流ギリギリです。　

2015/5/3追記～
なぜ純正の配線の流用を強い口調で禁止しているかの説明が不十分でしたので追記します。
１、純正の配線は、寄り線１本の径が細く、皮膜を剥く際や、端子台に圧着する際に注視しないと数本が切れる可能性があります。また、稼働中のY軸移動に伴う配線の引きずりで内部断線する可能性があります。
２、基板と寄り線の接続は、端子台での圧着となりますが、配線に許容以上の電流が流れるとまずは端子台付近で加熱され、端子台が焦げたり破損したり融けます。
　最悪の場合、融けた端子台からはみ出た配線がどこかとショートします。
３、配線１本でさえもコストに敏感な商用の設計ならともかく、個人で使う機械です。余裕を持たせるようにしましょう
４、上記を読んでも大丈夫じゃね？なんて余裕ぶっこいてる方は是非「reprap fire」とか「reprap screw terminal  burn」でgoogle画像検索してみてください。
　焦げた端子台や燃え尽きた3Dプリンタの画像が表示されると思います。
　火事になる原因は様々だとは思いますが、FDM式の3Dプリンタは火事の危険性があるものだと認識をお願いいたします。
５、最後に入手性が良く、皮膜も難燃性で表示もわかりやすいお勧めケーブルを紹介します。
　（改造内容に合わせて許容電力、電流内での使用をお願いします。）
　エーモン1.25sqダブルコード　http://www.amazon.co.jp/dp/B001F03Y0M

以上、追記終わり～
 

早速Pronterfaceにてヒートベッドの設定を110℃に設定したところ、約10分でソフト上での読みが110℃になりました。

110℃になった時点からしばらく安定させ、ヒートベッドの中心を手で触ってみたところ、70℃までしか上がらなかった以前より明らかに温度が上がっていることが確認できました。

その後、プリントパーツへの影響を確認するため、ヒートベッド周囲の温度を触診で確認してみましたが、裏面やローレットナットの周辺の基板を触ってみても5秒以上接触を続けることができることから周囲温度は70℃にはなっていないようです。
感覚では裏面の一番あたたかいところで60℃ぐらいだと思われますのでPLAでは少し厳しいですが、ABSなら大丈夫だと思われます。

110℃に到達してからは5秒OFF→温度が109.5℃→110.0℃になるまで15秒ONを繰り返す感じです。

FETはヒートシンクなしで全然問題ありません。

外部電源電圧はテスターの読みで19.7Vとなっていますので基板上の赤色LEDも電流制限抵抗の定数変更なしで問題ありません。（約8mAほど流れているはずです。）

実際のABS樹脂でのヒートベッド110℃による造形は、現在着手しているY軸強化パーツと排気ダクト用のパーツのPLAでの出力が終わってから挑戦してみたいと考えています。

 

 

おまけ

REPRAPの電源に限らず、ラジコンバッテリの充電器の電源用に利用されている方が多い、ヤフオク中華安定化電源ですが、(「12V 安定化電源」とかで検索すると2～3千円ですぐにでてきます）
サーミスタがかなりの確率で昇天するので燃え尽きて粉々になるまえに、金属カバーをあけてサーミスタの型番を調べておいた方が良いです。
NTC 10D-11　／　NTC 5D-11　／ NTC 5D-15
とかが使われているみたいです。型番はあくまで機器の構成によりますので燃え尽きる前に(ry
http://blogs.yahoo.co.jp/aichi_dotty/40092704.html
http://blogs.yahoo.co.jp/aichi_dotty/40098821.html
http://blogs.yahoo.co.jp/micssakai/archive/2011/10/22

実のところ、当初使う予定の24V15A電源がズバリとこの問題を抱えており、過去に同様のトラブルがありましたので、今回は格安で国内メーカーの（とはいえmade in chinaだけどｗ）120WのACアダプタが購入できたのでよかったです。

ジャンク万歳 Ｏ(≧∇≦)Ｏ

 

 

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　当記事における改造は、メーカー保証外の内容です。自己責任で参照をお願いいたします。
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