Sistema Relé para Heatbed

Foto Montaje

En esta entrada vamos a exponer como realizar un sistema de protección para la placa electrónica  de nuestra impresora 3d (RAMPS , Sanguinololu o cualquier otra) de la intensidad producida para calentar la heatbed.

Motivación del diseño

En estos últimos meses hemos tenido en Reclone3d Shop varios proveedores de electrónica  Siempre hemos intentando que las calidades fueran la mejores y los kits los más completos. El problema viene cuando los proveedores mienten o son inestables en la calidad de sus productos.

Debido a que la electrónica que vendemos viene ya soldada y lista para usar, la calidad de los componentes por separado es imposible de controlar por nosotros. Nos han llegado electrónica completamente defectuosas (algunas las hemos detectado a tiempo, otras fueron enviadas y descambiadas posteriormente de clientes que se quejaron) pero el mayor problema viene cuando un componente fundamental , en nuestro caso concreto el Mosfet de la cama caliente, es de muy baja calidad y el fabricante dice que es original. Podemos pedir que nos la cambie y quejarnos, pero si al siguiente pedido y al siguiente viene igual, tenemos un problema. Cuando el mosfet es malo, el disipador esta tan caliente que no puedes tocarlo, con los buenos puedes mantener el dedo puesto. Hay varias soluciones:

-Desoldar nosotros mismos cada mosfet y cambiarlo por uno original: Difícil, el mosfet tiene mucha inercia térmica y se necesita una estación de soldadura potente, más el peligro de que salte la pista del PCB.

-Mejorar la disipación: Aunque el exterior este frio debido a un ventilador, yo he notado que no disipa bien el calor de dentro a fuera, y sigue quemándose por dentro.

-Mosfet en paralelo: Esta opción me la recomendó Obijuan, y al parecer funciona bastante bien pero queda demasiado “rustica” para mi gusto y tiene el problema similar de la inercia térmica que la primera opción.

-Crear sistema externo de protección: Me dio la idea  Álvaro Ollero, autor de Othon, ya que su heatbed de 40 x20 consume el doble. Luis Macias Acedo la ha utilizado y documentado (enlace aquí https://plus.google.com/u/0/109111051809038315446/posts) y mientras escribía me he enterado que también Santiago López (Aquí)

Hemos optado por la última opción por la claras ventajas sobre los inconvenientes .Apuntar también que con PLA el mosfet no se calienta a niveles peligrosos y el mosfet del hotend no se calienta (la intensidad es 6 veces menos).

BOM (Bill of Materials)

Los materiales necesarios son:

– Diodo (para evitar la corriente inversa de la bobina)

– Clema de 10 A

– Clema de alta intensidad ( > 30A)

– Relé de 30A

– Cables de alta intensidad

– Conectores Faston

 

Foto Kit Relé bobinado

 

Por otra parte podemos utilizar un relé de estado solido (SSD) en vez de uno de bobina con lo que nos ahorramos las clemas y el diodo, aunque el propio relé es mucho más caro (se utiliza en aplicaciones industriales)

 

Foto Kit Relé estado Solido

 

Montaje

El montaje es el típico montaje normalmente abierto en serio. El esquema seria el siguiente:

Esquema hecho en Simulink

También tenemos este diagramas más artístico :

Diagrama hecho con Paint

Y ademas unas fotos del montaje final:

Foto del montaje

Atornillar el relé a una pata o atarlo con una brida es fundamental para que no ande suelto y pueda desconectarse los contactos.

Foto del montaje

Pruebas y conclusiones

Las pruebas han sido muy satisfactorias. Actualmente tengo puesto el sistema en las 4 Prusas de la Reclone3d Farm y la vamos a poner en la nueva it3. Decir que también que con los relé las plataformas tardan menos en calentarse y alcanza mayor temperatura (antes en Y-Wing por ejemplo no superaba nunca los 100ºC y ahora fácilmente llega a los 110ºC)

Hemos decidido incluir directamente este montaje en los kits (electrónica y completos) que empecemos a vender a partir del 20 de Mayo. También podéis encontrarlos sueltos:

Links

 http://shop.reclone3d.com/es/plataforma-caliente/150-sistema-rele-para-heatbed.html

 http://shop.reclone3d.com/es/plataforma-caliente/151-sistema-rele-para-heatbed.html

UPDATE: Paclón ha sugerido como mejora una pieza impresa que facilite el montaje

Todo este montaje al igual que el resto del contenido de este blog esta bajo la siguiente licencia:

Licencia Creative Commons
Sistema Relé para Heatbed por Reclone3d se encuentra bajo una Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 3.0 Unported.
Basada en una obra en http://blog.reclone3d.com/2013/05/sistema-rele-para-heatbed/.

 

8 comentarios en “Sistema Relé para Heatbed

  1. Hola, acabo de recibir el pedido del kit del relé y me ha llegado todo perfectamente, sin embargo tengo alguna duda ya que no tengo demasiados conocimientos sobre electrónica. Mi duda es muy básica, pero me deja un poco atascado… Es sobre los conectores Faston, no tengo ni idea de cómo enganchar ahí los cables. He visto otros, que no llevan la protección de plástico y con unos alicates se pilla el cable, en los que vienen en el kit, parece que no se puede retirar la protección de plástico. Hay unos terminales macho con plástico blanco, pero no parece que se queden en el conector y de todas formas tampoco veo cómo enganchar en esos el cable, porque parece que no son para soldar, el plástico tampoco parece que se quite…

    1. Hola, el plástico no hay que retirarlo del conector. Se hace como el otro que indicabas: se introduce el cable y se le da un apretón con un pico de oro o alicates. Los terminales macho son para las clemas (estos si van soldados) y taampoco debe retirarse el plástico de protección.

  2. Ya monté hace un mes el sistema de relé y va de lujo, tanto es así que he podido quitar el ventilador que tenía para la electrónica, que estaba básicamente por el MOSFET de la base caliente. El resto de componentes (los pololus y demás) no se calientan, así que un ventilador menos 😀

    Sólo quería comentaros que tras montar el relé con los cables que enviásteis, los terminé sustituyendo por otros. Los cables se calentaban mucho, hasta el punto de no poder tocarlos y aunque tienen pinta de aguantar esa temperatura, no me daban ninguna seguridad y además son ganas de ‘desperdiciar amperios’ calentando cables. Los he sustituido por unos cables de instalación eléctrica del mismo grosor que tenía por aquí de una reforma y, aunque se calientan algo, se pueden tocar tranquilamente.

    Por lo demás todo perfecto y funcionando sin problemas.

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