Reprap low-cost: Le lit chauffant, étude matériaux, chapitre 3


Bon je pose mes idées a propos du lit chauffant en version électronique.

Le lit chauffant doit être rigide, uniforme (cela parait évident) et de faible coût...

Plusieurs matériaux sont utilisables comme il est décrit sur le wiki reprap.
Le truc est de trouver la bonne combinaison, celle qui nous reviendra le moins cher et sera le plus facile a mettre en place.
Un matériau qui nous viens en tête c'est l'aluminium (en tout cas pour moi), ceci dit il faut au moins une plaque d'alu de 2mm d'épaisseur minimum. Sur ma Huxley j'ai utilise en fait de la tôle (d'acier de chez bricomachin) trop fine (mais du coup coupable au cutter). Cette tôle était malheureusement trop flexible et donc peu commode.

Matériau de surface:
Donc ce qui me vient a l'idée (si vous pensez a autre chose je suis preneur):
-Alu (souvent cher mais facilement manipulable, dépend des épaisseurs mais peut être lourd)
-Acier (cher et pas facilement manipulable avec des outils communs, relativement lourd )
-verre (pas cher, se fait découper chez bricotruc aux dimensions -a peu près- mais non manipulable, inflexible et possiblement cassant si il n'est pas chauffé partout pareil, et lourd)
-céramique, carrelage (pas cher -en embobinant le vendeur on peut même l'avoir gratuit ;) - , mais plat, a voir?? possiblement lourd, pas facilement maniable)
-Epoxy  (relativement cher, isolant, flexible si pas assez épais, non a priori..non)
-Bakélite (température supportées: 120 dégrées... donc pour PLA ok mais pas ABS)

Matériau de support:
Il faudra bien poser le tout sur un support pour éviter de faire fondre la structure...a moins que...(enfin à voir)
-bois (peu cher, isolant, léger, inflammable!, découpe plus ou moins propre selon le type de bois utilisé)
-Epoxy (plus cher, isolant, léger, découpe propre)
-Bakélite ??

Techniques de chauffe:
-la classique résistance qui se fixe sous le matériau de surface
-circuit imprimé ou plaque d’essai -cf huxley bed-
-fil Nichrome


Sans réfléchir, j'ai envie de dire, allez, utilisons du verre avec une plaque de bois et une plaque d'essai pour chauffer le tout...
Mais il faut voir que le poids peut donner une inertie trop forte, non?
La densité du verre (cf wikipedia.org) est de 2.53 donc rapidement si l'on a un lit de 150*150mm avec du verre de 2mm d'épaisseur cela fait: 0.150*0.15*0.001*2530 ~= 0.11385 kg donc
-Verre donc => 113.8 grammes.
-Acier: entre 7.5 et 8.1 donc en moyenne 7.8 (plaque150mm)=> 352 grammes (beurk...)
-Aluminium:  2,7 (plus dense que le verre, et ouai, on croirait pas a vue de nez!!) =>  121 grammes

Ca serait pas mal de trouver un moyen de faire tout-en-un...

Je vois une alternative: une plaque d'époxy gravé de 1cm plus large de chaque coté qu'une plaque de verre posée dessus collés par de bêtes pinces (avec un petit coup de pâte thermique), mais c'est pas donné à tout le monde de se graver un plaque d'époxy... Les plaques d'essai sont un peu chère dans ces dimensions...

J'ai oublié un petit point sur la conductivité thermique des éléments (cf wikipedia again):
-Verre: 1,2 !!
-Acier: 46 
-Aluminium: 237 !!
-Epoxy: 0,25
-Bakélite: 1,4
-Bois: 0,36 à 0,14
-Pour info Air: 0,0262

Donc l'aluminium est un materiau de premier choix en matériau de surface, tandis-que le verre n'est pas très conducteur. Attention aussi a la bakélite en matériaux de support, il conduit mieux la chaleur que le verre (ceci dit épaisseur sera moindre).
Oui il faut aussi prendre épaisseur en compte mais c'est déjà intéressant de regarder la conductivité thermique des éléments.


Il y a surement d'autres alternatives...
A méditer...

Commentaires

  1. sympa!

    du coup l'alu parait être un bon choix. Pour le chauffage, tu veux utiliser une plaque homemade ou tu compte acheter de la résistance chauffante classique?

    sur les machines que tu as pu tester, tu te rendais compte qu'il y avait de l'inertie? parce que si ta machine est stable et que tes roulements biens ajustés, ça devrait pas broncher. J'ai pas encore monté les courroies sur la huxley mais comme ça sans en avoir touché, je dirais qu'elles pourraient être responsable d'une certaine élasticité du plateau.

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  2. En fait je dirais que la courroie en elle même n'est pas responsable de l'élasticité. C'est des courroies dites synchroflex avec des micro-artmatures en métal. Non c'est plutot si la courroie est détendue (j'ai déjà eu le problème... par exemple ca te fait des ronds pas vraiment rond).

    Pour l'inertie, j'en ai pas trop puisque j'ai un ensemble plutôt léger sur ma Huxley.

    Pour le moment je pense a faire une bête fixation de 2 plaques de bakélite pour la chauffe et le support d'une plaque de verre aux bonnes dimensions. En laissant 1cm de bordure de bakélite pour fixer des écrous sur un chariot en bois.
    Pour du PLA donc puisque cela sera 80°C max a cause de la bakélite, il faudra acheter de l'époxy pour passer a de l'ABS.

    Donc:
    - 2 plaques de bakélite de 100*160mm (pour faire une plaque de 150*150) Soudées de façon a permettre la chauffe
    - 1 plaque de verre 140*140mm
    - 1 plaque de medium de 150*150mm

    Je pense que ca devrait le faire...

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  3. Cela sera pas trop lourd... J'ai eu peur de ca, mais vu que j'ai a peu près ca sur ma Huxley et que cela va très bien, je me fais pas de soucis...

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