Bloc de chauffe en cuivre vous avez fait le montage + Heatbreak full métal?

[vap38]

Bonjour,
J'ai vu en vente des blocs de chauffe de type MK8 en cuivre revêtu Nickel question le produit est-il indispensable. ? 
Curieux car je connais bien les propriétés de conduction thermique du cuivre plus performant que l'aluminium.
Aluminium 160 Wm  Cuivre 380 Wm ont peut dire que le cuivre conduit à approximatif deux fois plus que l'aluminium
La particularité il faut légèrement plus de temps pour atteindre la bonne température avec le cuivre.
Avantage l'énergie emmagasinée conservera plus les calories et doit apporter une conduction thermique plus stable et puissante.
l'énergie est mieux emmagasinée dans le cuivre. (le prix d'un bloc de chauffe en cuivre est d'environ 7€ pour 1,70 pour de l'aluminium)
je pense surtout à l'impression de l'ABS et du PETG avec une meilleure stabilité thermique pour des vitesses d'impressions optimisées.
Modélistes en construction de machines à vapeur je reconnais la qualité du cuivre pour l'usage des chaudières performantes.
A vous relire si vous avez fait un essai.
A+ Francis
 

Modifié (le) Juillet 6, 2021 par vap38

[vap38]

Bonjour, @Zep57 @hcl28 @merlinx @studiolab39 officiel Sans réponse sur le sujet je me réponds !!!! J'ai usiné deux blocs de chauffe pour réaliser à moyen therme un essai sur ma TLD3.
Les deux blocs de chauffe sont usinés selon les cotes du modèle MK8. Le cuivre rouge est assez capricieux à percer d'ou le risque d'engagement du foret dans le métal. L'évacuation du copeau est bloquant donc il faut faire des pré-perçages par étages.
L'état de surface est correcte le taraudage est réalisé avec de multiples précautions.
Conclusion l'usinage du cuivre rouge n'est pas aussi facile que l'aluminium.
je vous tiens au courant du futur test.
Pourquoi le test ? je suppose que le cuivre à une meilleur capacité thermique que l'aluminium et permet sans doute une vitesse d'impression accrue sans perdre les caractéristiques de fusion du filament.
a+ Francis

bloc chauffant.pdf

Modifié (le) Mai 12, 2021 par vap38

[hcl28]

Salut,

Le Cu à bien une meilleur conductivité thermique donc il va chauffer plus rapidement mais il y aura aussi moins d'inertie thermique que Alu, donc plus sensible à la circulation de l'air autour du bloc, donc aussi plus d'échange de calorie vers l'extérieur.

Reste plus qu'a voir avec les essais pour avoir une idée de ce que peut apporter un tel bloc en Cu.

J'attends ton retour

Charles

[vap38]

Bonjour,
Voici un tableau qui permet de comparer la conductivité thermique des matériaux.
 

Diffusivité thermique de métaux à 20 °C

	Masse volumique (103 kg/m3)	Capacité thermique massique (kJ kg−1 K−1)	Conductivité thermique (W m−1 K−1)	Diffusivité thermique (10−6 m2/s)
Aluminium	2,7	0,888	237	98,8
Plomb	11,34	0,129	35	23,9
Bronze	8,8	0,377	62	18,7
Chrome	6,92	0,44	91	29,9
Cr-Ni-Acier (X12CrNi18	7,8	0,5	15	3,8
Fer	7,86	0,452	81	22,8
Or	19,26	0,129	316	127,2
Fonte	7,8	0,54	42…50	10…12
Acier (< 0,4 % C)	7,85	0,465	45…55	12…15
Cuivre	8,93	0,382	399	117

[Savate]

il me semble que @MrMagounet a un bloc de chauffe en cuivre plaqué nickel sur sa genius ... et qu'il en est content.

J'ai monté un bloc e3dv6 en cuivre plaqué nickel sur la dernière qqs mais je ne l'ai pas encore essayé (pour comparer avec l'autre qui a un bloc de chauffe en alu) après les deux sont fermées, donc côté courant d'air ... c'est calme  

Modifié (le) Mai 15, 2021 par Savate

[hcl28]

Salut,

Avec un chaussette en silicone sur bloc de chauffe, cela doit limiter les échanges thermiques, reste a voir ce que cela apporte comme avantage par rapport à Alu

[ixi]

Salut,

J'avais usiné un bloc de chauffe en laiton massif, ( 20 x 16 x 10)  dans une vielle pièce de récup, j'ai été rapidement convaincu des bénéfices de ce matériau.

Puis j'en ai acheté un de 20x20x10 pour pouvoir utiliser les chaussettes silicone 'standards'

C'est assez exceptionnel, la chaleur est conservée plus longtemps., il y a  moins de variation de température. 

Franchement, vu le prix, ça vaut la peine d'essayer.

En lien, un article très intéressant https://dyzedesign.com/2018/10/heater-block-material-understanding-pro-series-hotend-design/

Modifié (le) Mai 15, 2021 par ixi
ajoput lien

[vap38]

Bonjour,
Le sujet est très intéressant merci @ixi pour le lien ! il en découle que le laiton serait plus apte à long terme à répondre au besoin.
@ixi as-tu remarqué une amélioration sur la qualité et en augmentant la vitesse d'impression ?
@MrMagounet  nous attendons ta participation et ton retour d'expérience.
L'aluminium fait bien son boulot avec quand même une phase de vieillissement à long terme...
Voici un test réalisé avec un bloc de chauffe en aluminium du type MK8.
Voici mon observation ma buse est à 210° pour du PLA extrude avec ma TLD3 10mm du filament :
le premier fil de filament en sortie est correct pas de souci de calibrage la section est nette et lisse . 
seconde manœuvre 2 secondes après le premier jet de 10 mm le filament est moins constant en sortie de l'extrudeur. (la sotie du fil est ondulé)
troisième manœuvre 2 secondes après le second jet de 10mm le filament sort avec difficulté et l'extrudeur broute et à du mal à pousser le filament. 
Conclusion l'inertie thermique ne suie pas !
A vérifier sur un test réel avec un bloc en cuivre ou en laiton je pense que ces métaux devraient emmagasiner un peu plus les calories ?
J'ai bien lu l'article mais le test n'est pas réalisé objectivement comme mon test sur une extrusion réelle à un instant T... 
Analyse si nous augmentons la vitesse d'impression alors la capacité thermique du bloc de chauffe doit augmenter pour asservit la fluidité du filament.
A mon avis le volume des blocs de chauffe sont dimensionnés pour une capacité à emmagasiner les calories pour un usage modéré.
extrait de l'article :
Le laiton devrait avoir un avantage significatif sur l’aluminium. Les tempéraments offerts avec le laiton typique (cuivres C360) fonctionnent à froid et ne devraient pas être affectés par le vieillissement de la même manière que l’aluminium.
a+ Francis

Modifié (le) Mai 15, 2021 par vap38

[hcl28]

Il y a 1 heure, ixi a dit :

Salut,

J'avais usiné un bloc de chauffe en laiton massif, ( 20 x 16 x 10)  dans une vielle pièce de récup, j'ai été rapidement convaincu des bénéfices de ce matériau.

Puis j'en ai acheté un de 20x20x10 pour pouvoir utiliser les chaussettes silicone 'standards'

C'est assez exceptionnel, la chaleur est conservée plus longtemps., il y a  moins de variation de température. 

Franchement, vu le prix, ça vaut la peine d'essayer.

En lien, un article très intéressant https://dyzedesign.com/2018/10/heater-block-material-understanding-pro-series-hotend-design/

Tu as acheté le corps de chauffe en laiton sur quel site ?

Merci

@+

[ixi]

@vap38

En ce qui concerne la qualité d'impression vs vitesse, oui, sans aucun doute.

Le corps de chauffe est un maillon important  qui permet d'imprimer mieux et plus vite, tout comme les réglages de l'imprimante et du trancheur.

Vidéo en pièce jointe : PLA buse 0.4 , 215°, parois externe 60mm/s tout le reste 120mm/s.

 

J'aime bien essayer les buses 'exotiques', le corps de chauffe laiton me permet d'imprimer avec des buses en titane, ce que je n'ai pas réussir à faire avec de l'alu.

 

nb: j'adore la TL D3 Pro  

 

@hcl28

J'ai trouvé ça en Allemagne https://f3-innovator.de/cr10-heizblock-messing ( je ne commande jamais hors Europe), j'avais placé un review .

Les buses titane sont magnifiques, et celles ci https://f3-innovator.de/mk8-duese-gross-175mm-04mm sont quasi identiques aux micro swiss qui coutent le double.

 

 

[hcl28]

@ixiMerci, je vais aller voir les liens,

@+

[lesequane]

Si vraiment ça apporte un gros + je pourrai éventuellement lancer une série sur les CNC du boulot notamment pour les têtes Titan

[MrMagounet]

Salut @vap38,

Oui comme la dit @Savate j'utilise un bloc de chauffe cuivre plaque nickel et une buse cuivre plaque nickel ainsi qu'un HeatBreak bi metal.

Si tu veux voir un peux plus les modif effectué sur la Genius regarde ma signature, la Genius est en Caisson, et j'utilise ces pièces depuis Janvier sur la petite.

Comme la signal @ixi par rapport la un bloc alu la chauffe est un peux plus rapide, mais surtout l'avantage la cartouche de chauffe est sollicité moi longtemps lors des phase de chauffe, quand l'on sait que les nappe de X1 et Genius ont des brins sont sous dimensionné pour la chauffe de la buse 2.5A utilise par la cartouche chauffante 60w en 24v alors que nous avons 4 brin prévue pour du 500ma par brin soit 2A sur les 4 brins utiliser pour la chauffe supporté en nominale c'est une des raisons des soucis de nappe sur les Artillery.

J'ai acheté un cartouche chauffante de 40w pour venir remplacer celle d'origine 60w, un ami qui a le même bloque que moi et ce que nous pouvons dire est que passer a du 40w sur ce bloque ne pose aucun soucis la monter et stabilité en température est au minimum égal à l'origine.

Je confirme par contre qu'il est préférable de bien laisser la chaussette de silicone elle plus qu'utile et essentiel a mon sens, cela évite les perturbations lié a ventilateur turbine de refroidissement des matériaux qui peux perturber légèrement le bloc cuivre.

Le revêtement nickel a par la protection contre l'oxydation je ne sais pas si elle est réellement utile sur le bloc de chauffe mais sur la buse cela permet d'avoir des buse résistante a peine moins que les buses en acier trempé sans avoir besoin de monter la température plus que sur des buses laiton au contraire.

Pour ma par j'ai tous acheter chez TriangleLab car leur produit (fabriquer par Dforce) sont de qualité et leur sav est la si un soucis, les bloc et buses existe pour Volcano, V6 mais aussi MK8. (j'ai pas d'action chez eux il y a d'autre vendeur comme BTT et consort très bien aussi)

[studiolab39 officiel]

Salut Vap,

en voyant ton post je me rends compte que je n'ai as répondu à ton mail ... j'ai déjà essayé mais pas sur la Tenlog ... Je ne sais pas trop quoi en penser en fait ! c'est peut être mieux car le cuivre est censé mieux conduire la chaleur mais franchement je n'ai pas vu de différence flagrante ... 

Franck

[vap38]

Salut Franck @studiolab39 officiel tu as récemment fait un essai avec des HEATBREAK en full métal qu'en est-il de ton essai as-tu utilisé des Heatbreak double peau cuivre et titane ?
je serai partisan à réaliser une essai avec Heatbreak sandwichs cuivre titane
si quelqu'un à fait un essai en full métal merci de votre réponse. 
a+

[methylene67]

Quitte à améliorer la tête (ce qui m'intéresse également fortement), il faudrait passer en full métal, pour la Tenlog je ne sais pas quoi prendre (et virer ce bout de PTFE à la con).

Et en effet utiliser un bloc de chauffe/buse d'une autre matière.

[vap38]

Oui l'amélioration du bloc de chauffe en full métal avec un Heatbreak approprié en deux couches (cuivre + TITAN) permet d'obtenir un extrudeur universel pour en principe imprimer tous les filaments.
J'attends le retour de l'essai de @studiolab39 officiel qui à réalisé un montage sur une Tenlog.
Ce qui est important c'est l'usinage interne du tube Titan avec un Ra de 0.8  pour améliorer le glissement.
je demande à voire ? le full métal en principe freine un peu l'écoulement du filament en faveur d'une pression interne légèrement supérieure. 

[methylene67]

Il y a 2 heures, vap38 a dit :

Le full métal en principe freine un peu l'écoulement du filament en faveur d'une pression interne légèrement supérieure. 

D'où ton super extrudeur à double roue !

[methylene67]

@vap38tu sais quel modèle @studiolab39 officiel test ?

Je suis également en train de regarder ce qu'on peut mettre sur nos machines (de préférence sans adaptation) en full métal, avec buse titane.

[vap38]

Non @methylene67pas de réponse de Franck il est très occupé !
J'ai cherché un produit qui correspond à notre projet Moelleux Tout En Métal bi métal CR10 Crazy Coupure De Chaleur Gorge Pour Ender 3 V2 Ender 5 CR 10S Pro Hotend Pour 3D Imprimante | AliExpress  à 8€ pièce
 Les dimensions correspondent à heatbreak de la TLD3
Un autre choix un peu plus fini ! Heatbreak cuivre et TITAN 13€ pièce
J'ai un doute sur le premier modèle avec le sertissage cuivre et Titan sur le filetage ?
Tous les modèles sont compatibles.
a+

[hcl28]

Salut,

Intéressant le sujet, @vap38 tu pourras nous faire retour expérience quand tu auras reçu ta commande ?.

@methylene67 quel est l'avantage de passer avec une buse titane par rapport buse classique

@+

[vap38]

Voici le projet pour la réalisation d'un extrudeur  à double entrainement. Le test est OK il reste à peaufiner les steps !
Le montage est facile, j'ai réalisé un carter imprimé en résine. J'ai un peu amélioré par une cale de préhension pour abaisser le levier car le ressort est costaud.
J'ai rajouté une LED dans un nouveau diffuseur d'air et un diffuseur d'air pour le ventilo de l'extrudeur.
Seul soucis les vis ne tiennent pas dans la résine classique; je vais démonter et refaire un nouveau carter en résine ABS.
Durée d'impression 2h30 avec une Elegoo MARS 2 PRO. ( la durée d'impression en PLA FDM c'est 9h.

 

 

[Savate]

il y a 11 minutes, vap38 a dit :

J'ai cherché un produit qui correspond à notre projet

le biqu est très bien (mais je ne l'ai pas testé sur la TL)

Filament bi metal pour imprimante 3D, haute qualité, 1.75mm, E3D V6 Hotend Heat Block, pièces d'imprimante pour Prusa i3 MK3 Break | AliExpress

La version Trianglelabs est très bien aussi (mais plus chère)

[vap38]

Voici une réponse suite à la question de @hcl28 @Savate @methylene67 @studiolab39 officiel

Pourquoi utiliser un heat break Bi-Metal  ou (pause thermique) en cuivre et TITANE ? déjà plus de tube PTFE à changer. 

Habituellement, lorsque vous pensez à améliorer la pause thermique de chaleur, c’est parce que vous voulez imprimer des filaments à température plus élevée. La plupart des pauses thermiques utilisées sur les imprimantes ordinaires sont fabriquées à partir de métal avec un tube en PTFE à l’intérieur. Ce tube isole thermiquement le filament avant qu’il n’atteigne la buse. Les limites du tube PTFE est de 260° maxi avec des soucis de colmatage en utilisant du PETG et ensuite changement du filament avec du PLA et là parfois çà se passe mal avec des incidents divers.  c'est du vécu ...
Pour un usage intense il est préférable de dédier un extrudeur PLA  et un autre pour PETG et ABS.

Imprimer des filaments à température plus élevée

La pause thermique doublée de PTFE est très bien pour les impressions PLA car vous n’avez pas vraiment besoin de dépasser 210°. Mais si vous prévoyez d’imprimer du PETG ou de l’ABS, il est important d’avoir une pause thermique entièrement métallique pour éviter toute dégradation du PTFE et les fumées dangereuses. 
Un frein thermique entièrement métallique vous permettra d’atteindre jusqu’à 300° sans aucun problème, mais il y a un inconvénient. !
 Le PLA est un peu plus difficile à imprimer avec une pause thermique entièrement métallique. (léger freinage du filament si le tube central n'est pas de qualité !
 (si un Ra  est = à 0.8 c'est tout bon donc, le prix à une incidence sur la qualité d'usinage)  le glissement du filament est = à la qualité d'usinage.

Meilleur transfert de chaleur

Étant donné que la rupture de chaleur bi-métal utilise une meilleure conception, la température du bloc de chaleur n’est pas transférée à l’extrémité froide de la rupture de chaleur. Cela signifie que vous n’avez pas besoin de beaucoup de surface de refroidissement s’il n’y a pas beaucoup de chaleur à enlever.
En passant à une rupture de chaleur bi-métal, les températures seront plus basses à l’intérieur de la zone froide et les impressions de PLA avec une rupture de chaleur entièrement métallique seront sans obstruction.  Donc une meilleur rendement du transfert thermique.
Nota : si vous dépassez la température comprise entre 260 et 280° maxi.
Donc il faut changer le sonde thermique adaptée pour une température supérieure à 280° ou une PT100 pouvant atteindre des T° supérieure à 450°.
Dans ce cas du fait du changement des caractéristiques de la sonde il faut modifier le firmware pour attribuer la bonne référence de la sonde car le tableau des températures est différent en fonction de la courbe de la résistance ohmique.
Les sonde thermiques PT100 sont difficilement adaptable au bloc de chauffe MK8. A moins d'une transformation car la PT100 est longue et le Ø est de 4 à 6mm. 
merci de votre retour
a+ Francis

Modifié (le) Juillet 6, 2021 par vap38

[methylene67]

Merci pour ces retours.

@vap38, le cache imprimé c'est à cause des modifications à apporter ou c'est pour une autre raison ? Tu nous feras un tuto ?

Dans le cas du changement de la sonde, si la sonde est plus longue, il faut changer le bloc de chauffe et donc la tête (Volcano par exemple ?).

@Savate, le problème n'est pas de savoir ce qui est bien ou pas bien, mais plutôt qu'est-ce qui s'adapte sur nos machines sans trop de modifications (une tête E3DV6 full métal par exemple c'est top, mais en l'état je pense qu'il doit y avoir des problèmes de hauteur.

@hcl28 j'ai écrit buse mais je voulais dire heatbreak (même si les buses titane existent, mais je en connais pas leur avantage/inconvénients, mais je suppose plus grande dureté et baisse de la conductivité thermique, un peu comme l'acier trempé je j'imagine)