Heizelement

  • Wichtiges Zubehörteil, welches für die richtige Temperatur im Heizblock sorgt.

    In den allermeisten Fällen werden die heutigen 3D Drucker Hotends mit Heizkartuschen (Heizpatronen) oder Heizwiderständen betrieben. Nur
    selten werden andere physikalische Prinzipien verwendet (wie zum Beispiel das Induktions-Hotend).

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    Heizpatronen sind ein Kernelement in Hotends und dienen dazu, das Filament in eine Schmelze zu überführen. Die Auswahl der richtigen Patrone für das eigene Bauvorhaben bzw. das schon vorhandene Hotend sollte sorgfältig überlegt sein. Je nach Baugröße und Versorgungsspannung gibt es keramische Heizpatronen in verschiedenen Ausführungen bezüglich der geometrischen Dimensionen und den elektrischen Kennwerten.







    Generell erstrebenswert für eine solide Patrone sind:

    • hohe Leistungsdichte (thermische Energie)
    • gute Regelbarkeit per Spannung/Stromstärke (kurze Reaktionszeiten)
    • thermische Stabilität der Materialien (Schmelzpunkte/-bereiche dürfen nicht überschritten werden)
    • Langlebigkeit/Lebensdauer/Robustheit
    • mechanische und elektrische Sicherheit
    • Normen- und Vorschriftenkonformität
    • kostengünstige Herstellung (Verhältnis Preis/Leistung)
    • platzsparende Bauweise


    Eine Standardheizpatrone besteht aus einem Heizleiter, der in eine keramische Masse, meist hochverdichtetes Magnesiumoxid (MgO),
    eingebettet ist. In der Mitte der Patrone ist dieser Heizleiter gewickelt (Wendelform). Der Heizleiter zusammen mit seiner
    Magnesiumhülle ist in eine Edelstahlhülse eingebettet, deren Ende einseitig mit einer kleinen Bodenscheibe als Abschluss verschweißt ist
    (oftmals mit Wolfram Inertgas Verfahren, kurz WIG, geschweißt). Am anderen Ende der Hülse befinden sich die Anschlussadern der Patrone,
    welche von glasseidenisolierten Schläuchen umgeben sind. Das Material des Heizleiters ist in vielen Fällen eine Chrom-Nickel-Legierung, zum
    Beispiel Cr20Ni80. Das Material der Adern ist in der Regel Nickeldraht. Der Wendeldraht endet ein Stück weit vor der Bodenplatte sowie vor dem
    Abschluss der Drahtenden. Hier entstehen auf die Länge der Patronenhülse gesehen zwei weniger geheizte Bereich (unbeheizte Zonen). Kleinere
    unbeheizte Bereiche führen zu geringeren Wattdichten und gewährleisten eine höhere Lebensdauer der Heizkartusche.

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    Je nach Druckertyp muss man unbedingt auf die richtige Voltzahl achten, da ansonsten das Unglück vorprogrammiert ist. Hier einmal die gängigsten Konstellationen für unser CTC-Drucker:


    CTC Bizer 24 Volt 40 Watt

    CTC I3 DIY 12 Volt 40 Watt


    Solche Heizpatronen bekommt man schon ab 1,80 € von deutschen Händlern. Also keine Panik, wenn mal eine den Geist aufgibt.

    URLs

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