Montag, 15. Juni 2015

Das leidige Kühlproblem

So, heute endlich mal wieder ein paar Updates. In der letzten Zeit hat der Drucker unbeachtet in der Ecke gestanden, denn ich hatte die Lust verloren, mich damit zu beschäftigen. Ich habe immer öfter unerklärliche Schrittverluste (nach Stunden, mitten im Druck ein Aussetzer), was zu endloser Sucherei und vielen Fehlschlägen führte. Irgendwann hab ich dann das Handtuch geworfen und das Ding erstmal in Ruhe gelassen.
Vor einer Woche habe ich mich dann wieder daran gesetzt und mit frischer Motivation erneut den Fehler gesucht. Nach vielen Abenden und Stunden der Teile-Tauscherei, Schrauberei und Fummelei bin ich irgendwann ans Thema Kühlkörper gekommen. Was mir schon immer aufgestoßen hat: Meine scheinbar guten Kupferkühlkörper waren immer sehr warm. Selbst bei deaktivierten Motoren. Ich habe mich dann ein wenig eingelesen, was gute Kühlkörper ausmacht und habe anhand der neu erworbenen Erkenntnisse andere Kühlkörper montiert. 

Zusammenfassung:
  • Kupfer ca 10-20% bessere Kühlleistung als Alu
  • Pin Fin = beste Finne
  • geschmiedet ist besser als Extrudiert
  • Oberfläche ist nicht alles, besonders bei Pin Fin sollte genug Platz zwischen den Finnen sein, es sei denn, man hat sehr starke Lüfter
  • Wärmeleitpad so dünn wie möglich, meiner Meinung nach das optimale für den Zweck: "3M Wärmeleitfähige Transfer-Klebebänder 8940" mit nur 0,19mm Dicke thumbs up

Zum testen sah das Setup dann erstmal so aus:



Rechts die bisherigen Kupferkühlkörper, links die neuen zum testen. Das sind zwar keine Pin Fin - Kühlkörper, kamen jedoch dem neu erworbenen Verständnis am nächsten und waren billig und schnell verfügbar.
Also Strom drauf und ab dafür!

DENKSTE! spinning smiley sticking its tongue out In einer Miniaturrauchwolke verabschiedete sich der Treiber der X-Achse. hot smiley

Große Augen gemacht und sofort untersucht, ob ich vielleicht mit den neuen Kühlkörpern was falsch gemacht oder gebrückt habe... Aber: Entwarnung, alles i.O. Der andere Treiber funktionierte noch. Also einen Ersatztreiber rausgeholt und was soll ich sagen: Geht -> Seitdem drucke ich ohne Schrittverluste (Stand jetzt: 3h).
Meine Theorie: Der Treiber hatte einen "Knacks" und hat die Schrittverluste verursacht. Und nach der ganzen Fummelei jetzt hatte er endgültig aufgegeben. Jedenfalls hoffe ich, dass es so ist und das ich jetzt endlich Ruhe habe! thumbs up


Folgende Kühlkörper sind derzeit montiert: 9x9x12mm Heatsink Das sind die optimalsten, die ich für 6€/5Stk gefunden habe. Ob ich jetzt noch auf die PinFin-Kühlkörper wechsle, weiß ich noch nicht. Ich habe eine Firma angeschrieben und nach Proben gefragt, mal schauen smiling smiley

Nachtrag:

Bin heute in den Genuß einer Wärmebildkamera gekommen und konnte ein paar Vergleiche der Kühlkörper anstellen. Ergebnis: Die vorherigen Kupferkühlkörper sind deutlich besser! Zum überprüfen habe ich die Treiber auch mal untereinander getauscht, nicht dass da die Kühlung oder der Motor anders ist... Aber Fotos sagen mehr als tausend Worte:






Der Drucker lief im Trockenlauf und nur der rechte und der linke Treiber wurden benutzt. Der Kupferkühlkörper brachte die PCB des Treibers etwa 30°C kühler (±35°C) als der neue (±65°C), den ich drauf gemacht hab.

Nachtrag, da ich per PN danach gefragt wurde, warum der Kupferkühlkörper kälter zu sein scheint als die PCB des Treibers:
Der Kupferkühlkörper sieht nur kälter aus auf den Wärmebildern. Wärmebildkameras zeigen glänzende/spiegelnde Oberflächen nicht korrekt sondern deutlich kälter an, im schlechtesten Fall (Glas oder Spiegel) sogar einfach nur die Spiegelung. Da der Kupferkühlkörper blankgefräst ist, ist eben beschriebener Effekt der Fall. Hier sollte man sich besser an der PCB der Treiber orientieren, die Stellen direkt neben den Kühlkörpern....


Außerdem habe ich seit neuestem erstmals etwas WIRKLICH sinnvolles gedruckt grinning smiley Eine ortsansässige Firma entwickelt Verpackungsmaschinen in der Getränkeindustrie und brauchte ein Zahnriemenrad für einen Prototypen. Der Konstrukteur ist ein Freund von mir und so kam eins zum anderen:




Das Zahnriemenrad hält übrigens schon seit einer Woche durch thumbs up smiling bouncing smiley