IKEA dolabından 3D yazıcı için ses yalıtımlı kabin
İçindekiler
-
3D yazıcı için neden ses yalıtımı gerekir?
-
3D yazıcıda ses yalıtımı ve titreşimi azaltma çözümü
-
Dolabın havalandırılması ve 3D yazıcının elektronik bileşenlerinin soğutulması
-
Gürültü azaltma önlemlerinden sonra çalışan 3D yazıcının gürültü ölçümü
-
3D yazıcı için ses yalıtımlı dolabın iç alanını düzenleme
-
Diğer yararlı bilgiler
3D yazıcı için neden ses yalıtımı gerekir?
Bambu Lab A1'i standart IKEA METOD mutfak mobilyalarından yaptığım bir dolaba yerleştirdim, içini otomotiv tipi ses yalıtım malzemesiyle kapladım ve Noctua fanlarla sessiz havalandırma ekledim. Dairede arka plan gürültüsü 35.3 dB(A) iken, tam hızda baskı sırasında 1 m uzaklıkta 36.5 dB(A) ölçtüm. Karşılaştırma için üretici, kabin olmadan Silent modunda 48 dB(A) belirtiyor.
Bambu Lab A1 rakiplerine ve Bambu Lab'in üst modellerine kıyasla hem çok hızlı hem de sessiz (belki de en sessiz) bir yazıcıdır. Üretici, yazıcının gürültü ve titreşim kalibrasyonu yapılıp Silent modu açıldıktan sonra gürültü düzeyinin 48 dB(A) olduğunu belirtiyor.
Benim durumumda yazıcı yaşam alanında duruyor; bu yüzden sessiz ve hızlı çalışması satın alma kararımda belirleyici oldu.
Silent modu gerçekten baskı sırasında gürültüyü belirgin biçimde azaltıyor, ancak baskı hızını 50% düşürüyor. Olumlu etkilerinden biri de baskı kalitesini artırması.
Destek yapıları basılırken fan da belirgin biçimde ses çıkarıyor.
Ancak Silent modunda bile yazıcının gürültüsü benim için kabul edilemeyecek kadar yüksekti; okurken ve televizyon izlerken dikkatimi dağıtıyordu.
Bir çözüm, geceleri kapalı bir kapının ardında Silent modunda baskı almak olabilirdi; ancak bu kullanışlı değil. Hızlı bir yazıcıyı yavaş baskı almak için satın almadım, dolayısıyla gürültü sorununu çözmem gerekiyordu.
Yazıcı için kapalı bir kabin kullanmanın diğer avantajları şunlar:
-
Yapışmayı azaltıp köşe kalkmasına (warping) neden olarak baskı kalitesini olumsuz etkileyebilen hava akımlarını önlemek
-
Bu ayrıca yazıcıda, özellikle ekstrüderde, toz birikmesini azaltır. Toz zamanla tıkanmaya ve pek kolay olmayan cold-pull temizliği yapma gereğine yol açabilir.
3D yazıcıda ses yalıtımı ve titreşimi azaltma çözümü
Ses yalıtımı çözümü ilk bakışta basit: yazıcıyı her yanı kapalı ayrı bir dolaba koymak. Ancak dolap olarak yalnızca standart IKEA mobilyalarını değerlendirdim; çünkü yazıcı için özel mobilya yaptırmak bütçemi aşıyordu.
Ayrıca başkalarının da uygulayabileceği bir çözüm istiyordum; bunun için olabildiğince standart ve kolay bulunabilen mobilya parçaları kullanmalıydım.
Dairemdeki boş alan çok sınırlı olduğundan, dolabın kompakt olması da gerekiyordu.
Dolap seçimi
IKEA mobilya kataloğunu incelediğimde, tamamen kapalı IKEA dolaplarının hiçbirinin ölçüleri nedeniyle uygun olmadığını gördüm (en fazla 53.5cm iç derinlik). Yazıcının tablası hareket ediyor ve kabloları bağlamak için arkasında ek alan gerekiyor. Kelimenin tam anlamıyla birkaç santimetre eksikti. Yazıcıyı dolap boyunca yerleştirmek (90 derece döndürmek) kullanımı zorlaştıracaktı; ayrıca çok renkli baskı için AMS Lite sistemini de yakın bir yere koymam gerekiyordu.
Reddit'te yaptığım arama beni bir gönderiye götürdü; gönderide mutfak serisinden mobilya kullanmaya yönelik çok iyi bir fikir vardı: IKEA METOD Bu seri standart dolaplardan biraz daha derin. (ABD pazarı için buna çok benzeyen başka bir seri kullanılabilir: SEKTION, bu seri biraz daha dar ama aynı derinlikte.) Ayaklı mutfak dolabını bu amaçla kullanmanın dezavantajı, serideki dolapların bir "tavanının" olmaması. IKEA METOD Bu dolapların üzerine özel ölçülerde ortak bir tezgâh takılması öngörülüyor; bu hem pahalı hem de özel üretim nedeniyle uzun sürüyor.
Ancak dolabın ölçüleri (80x60x80cm, iç derinlik 58cm) amacıma tam uyuyordu ve ses yalıtımlı dolabımın temeli olarak bu modeli seçtim.
Dolap için cam kapaklar seçtim: IKEA ENKÖPING (40x80cm), böylece baskı sürecini görebiliyorum.
Kapaklar için ayrıca 2 menteşeli 2 set ( IKEA UTRUSTA 110°) ve 2 çelik kulplu 1 set ( IKEA KALLRÖR 213mm; kulplar kapaklara delik açılarak takılıyor) satın aldım.
Etkili ses yalıtımı sağlamak için tek başına dolap yeterli değildi; bu nedenle otomobiller için kullanılan butil kauçuk (Alubutyl) ses yalıtım levhalarından (6 adet, 70x50cm) satın alıp camlar dışında kapaklar da dahil dolabın tüm yüzeylerine yapıştırdım.
Düşük frekanslı sesleri ve titreşimleri azaltmak için yazıcının altına farklı yoğunluktaki iki malzemeden oluşan bir katman da koydum: sıkıştırılmış kauçuk ve köpük sünger. Kauçuk koku yaydığı için bu katmanı kalın bir filmle sardım.
Ses yalıtımı açısından daha yoğun kısmın üstte olmasının daha etkili olduğu kabul ediliyor.
Dolabın "çatı" sorununu kabartmasız, en sade kapakla çözdüm: IKEA VEDDINGE (60x80cm) ölçüleri tam uydu. Kapağı üst tablanın vidalanması için delikleri bulunan dolabın metal raylarına 4 vida (12-15mm) ile sabitledim.
Dolaba ek olarak bir raf seti aldım: IKEA UTRUSTA (80x60cm, 2'li set). Raflardan birini dolabın alt kısmına yerleştirip yazıcıyı yükselttim. Böylece hem kullanımı kolaylaştı hem de oluşan bölmede aksesuarları ve filamenti saklayıp kabloları gizleyebildim.
İkinci rafı ses yalıtımını iyileştirmek ve tüm dolabı biraz yükseltmek için zemine koydum.
Ses yalıtımı için ayrıca dokunmamış kumaş kullandım: IKEA STOPP FILT'in bir katını zemine, bir katını zemindeki rafla dolabın arasına, bir katını da iç rafa serdim.
Zemindeki rafla dolabın arasına ayrıca 1 otomotiv ses yalıtım levhası koydum.
Dolabın arka panelini 180° çevirdim (kare açıklıklar alta gelecek şekilde). Böylece iki kare açıklığı rafın arkasına gizleyip güç kablosunu geçirmek için kullanabildim.
Ses yalıtımına eklediğim bir diğer parça, kapaklarla dolap arasındaki boşlukları kapatmak için kapak tarafında dolabın çevresine uyguladığım kauçuk TESA conta: E profilli bu contanın çift profilinden 3 m kullandım.
Dolabın içinde neler var
Aşağıdaki fotoğrafta dolabın içinde Bambu Lab A1 ve AMS Lite dışında şu nesneleri görebilirsiniz:
-
AMS Lite'ın üzerinde durduğu beyaz dikdörtgen plastik çerçeve (model bağlantısı)
-
AMS Lite için alçak profilli gri stand (model bağlantısı); orijinal standın yerine kullanılıyor.
-
İki makaralık dry box (çerçevenin içinde, AMS Lite'ın altında). Bu dry box şu kap temel alınarak yapıldı: IKEA 365+ 10.6L (model bağlantısı).
-
Yazıcının soluna, dolap duvarına 3.5x25mm vidalarla sabitlenmiş, IKEA SKADIS sistemiyle uyumlu beyaz basılı paneller taktım ( IKEA SKADIS (model bağlantısı). İki sıra panelin ölçüleri (genişlik x yükseklik):
-
birinci sıra: 3x7, 11x9, 11x9
-
ikinci sıra: 6x11, 5x11, 7x11
-
-
Yazıcının sol alt tarafında, gövdedeki havalandırma deliklerini kapatmayan kompakt bir baskı atığı kutusu (model bağlantısı)
-
Yazıcının arkasına bir raf taktım (model bağlantısı); üzerinde şu kap temel alınarak yapılmış 1 makaralık bir dry box var: Vtopmart 4L kap (model bağlantısı). Bu rafa aktif bir kurutucu da yerleştirilebilir Sunlu S2; ya da kurutucu, 2 makaralı dry box'ın önünde dolabın ana rafına konabilir.
-
Ayrıca yazıcının arkasındaki duvara beyaz PTFE filmden bir kare yapıştırdım; bu, yazıcıyı hotbed'e bağlayan kablonun dolap duvarına sürtünmesini azaltıyor.
-
Küçük aksesuar kaplarını IKEA SKADIS uyumlu bir panele yerleştirdim (model bağlantısı).
-
AMS Lite için makara adaptörleri SUNLU/JAYO iki çeşittir: sökülebilir ve sökülemez makaralar için.
-
Dolap kapağının camına, sol üst köşeye bir Xiaomi termometre ve nem ölçer taktım. Mobil uygulamalı, çok kaliteli bir model. Bu nem ölçerleri bütün dry box'larıma koyuyorum ve nemi Mi Home uygulamasından izliyorum. Ölçüm geçmişi kaydediliyor; değerlerin zaman içindeki değişimini görebiliyorum. Sıcaklık ölçümlerine göre baskı sırasında dolabın içi yazın 39 °C, kışın 31 °C değerinin üzerine çıkmadı. Oda ile dolap arasındaki en büyük sıcaklık farkı 13 °C idi.
-
Aydınlatma için bir LED şerit kullandım (4000K 90CRI), uzunluğu 40cm. Şeridi seri bağlı üç Li-Ion pil besliyor; Liitokala 18650'te bu pillerde yerleşik BMS koruması var. Pilleri bir pil yuvasına yerleştirdim. Alternatif olarak, voltajı 12V'a yükselten bir (boost) modülüyle 4 AA pilden oluşan bir pakete bağlıyorum. Işık, LED şerit ile güç kaynağı arasındaki devreye bağladığım düğmeye basılınca yanıyor. LED şeridi 45° eğimli iki raya taktım (model bağlantısı). Rayları PETG ile bastım; sıcaklık yükseldiğinde yumuşadığı için PLA uygun değil. LED şerit oluklara çok sıkı girdiğinden, rayların orijinal modelini değiştirmek zorunda kaldım (yüksekliği 12mm, genişliği 12mm yaptım).
Dolabın dışına, sağ tarafa bir baskı tablası tutacağı taktım (model bağlantısı).
Dolabın üzerine (yazının başındaki ilk fotoğrafta görülüyor) her biri 6 makara alan 2 makara tutucu yerleştirdim; her birinin üstüne 6 makara daha konabilir (model bağlantısı).
Dolabın havalandırılması ve 3D yazıcının elektronik bileşenlerinin soğutulması
Baskı sırasında, 9 saatten uzun baskılarda bile ses yalıtımlı dolabın sıcaklığı oda sıcaklığını 13 °C değerinden fazla aşmadı. Yine de dolabın tasarımını iyileştirip şu değişiklikleri yapmaya karar verdim:
Fanlar
-
Bir fan taktım: Noctua NF-A6x25 (60x25mm 12V), dolabın sol alt köşesindeki önceden genişlettiğim deliğe. Fanı bir montaj plakasına yerleştirdim (model bağlantısı). Fanı plakaya 2 cıvatayla sabitledim M3x12mm. Plakayı hava boşluğu kalmadan duvara bitişik yerleştirebilmek için 4 yerine 2 cıvata kullandım.
-
Yazıcının gövdesine 3 fan taktım: Noctua NF-A4x20 (40x20mm 12V), gövdenin havalandırma deliklerinin yakınına. Biri sağdan içeri hava üflüyor, ikisi soldan dışarı atıyor. Soldaki havalandırma delikleri daha geniş olduğundan buraya 2 fan taktım. Atık kutusu ve nozül temizleme noktası sol tarafta olduğundan, baskı atıklarının emilmesi olasılığını azaltmak için hava çıkış fanlarını özellikle sola koydum. Fanları, kutularından çıkan vidalarla bir montaj plakasına sabitledim (model bağlantısı); plaka da yazıcıya bağlanıyor. Yazıcının sağında hava girişi için kullanılan fana bir koruyucu kapak taktım (model bağlantısı); kapak 4 cıvatayla sabitleniyor M3x10mm. Sol tarafa iki fan takabilmek için atık kutusunu küçültmem gerekti. Değiştirdiğim ilgili modeli burada ayrı bir profil olarak yayımladım.
Noctua fanları, yüksek performansları ve aynı zamanda çok düşük gürültü düzeyleri nedeniyle seçtim. Düşük gürültü, bu yazıcı ses yalıtımı projesi için belirleyici.
Tam güçte çalışırken Noctua NF-A4x20 dolap kapakları kapalı ve yazıcı çalışır durumdayken fanın sesi hiç duyulmuyor; ancak Noctua NF-A6x25 fanının sesi, havayı dolabın dışına attığı için fark edilebiliyor. Bu fanın gürültüsünü azaltmak amacıyla Noctua NF-A6x25'i fanla birlikte gelen L.N.A. adaptörüne (Low Noise Adapter) bağladım. L.N.A. adaptörü gücü, devir sayısını (ve performansı) yaklaşık 1/3 azaltıyor, ancak gürültüyü belirgin biçimde düşürüyor. Böylece fanlar takılmadan önceki gürültü düzeyi dolaptan 1 m uzaklıkta aynı kaldı: 36.5dB(A). 2 m uzaklıkta gürültü, fansız duruma göre yalnızca 0.4dB(A) arttı: 36.32dB(A).
Güç kaynağı ve otomatik açma
Bütün fanlar Y biçimli adaptörlerle ve bir uzatma kablosuyla birbirine bağlı. Gerekli bütün kablolar ve adaptörler fanlarla birlikte geldi. Noctua fan kullanmayı düşünmüyorsanız, adaptörlere ve uzatma kablolarına ihtiyacınız olabilir.
Fanlar 12V gücünü bir AC-DC adaptöründen alıyor.
Fanları AC-DC adaptörüne bağlamak için ayrıca bir DC 5521 adaptörü kullandım.
Fanların en çok gerektiği anda, sıcaklık yükseldiğinde devreye girmesi için dolap camına taktığım Xiaomi Mijia Bluetooth 2 termometre ve nem ölçeri hava çıkış fanlarının karşısına taşıdım ve Mi Home uygulamasında bir akıllı prize bağladım; Xiaomi Smart Plug 2 Wi-Fi yukarıda sözünü ettiğim AC-DC adaptörü bu prize bağlı. Şu senaryoları kurdum:
-
sıcaklık 33 dereceye ulaştığında akıllı prizi aç
-
sıcaklık 32 dereceye ulaştığında akıllı prizi kapat
Böylece fanlar yalnızca belirlenen sıcaklığa ulaşıldığında, yani yazıcı çalışırken, açılıyor. Kapatma koşulu sayesinde baskı bittikten ve yazıcının çevresindeki hava soğuduktan sonra fanların kapanması konusunda da endişelenmiyorum. Bu açma ve kapama sıcaklıklarını kendi koşullarım için deneyerek belirledim. Sizin değerleriniz farklı olabilir; dolabın ısı yalıtımına, fanların ve termometrenin yerleşimine, baskı koşullarına ve termometrenin içindeki termistöre bağlıdır.
Xiaomi akıllı cihaz senaryolarının gelişmiş ayarları sayesinde belirli saatlerde açılıp kapanan bir senaryo da oluşturabilirsiniz, cihazları uzaktan açıp kapatabilir ve nem ile sıcaklık değerlerini Mi Home uygulamasından izleyebilirsiniz.
12V'ta fanların ölçülen toplam gücü 1.7W oldu; bunun:
-
Noctua NF-A4x20 - 0.4W x3
-
Noctua NF-A6x25 - 0.5W'lık kısmı, devir sayısını ve dolayısıyla gürültüyü azaltmak için L.N.A. adaptörü üzerinden bağlı
Havalandırmaya ilişkin sonuçlar:
-
Dolaptan hava atan fanın Noctua NF-A6x25 düşük güçte ve düşük gürültüyle (L.N.A. adaptörüyle) çalışması dolabın genel iç sıcaklığını 1.4 °C azaltıyor. Fanın sesi sizi rahatsız etmiyorsa, L.N.A. adaptörü olmadan kullanmanızı öneririm. Rafın altına daha büyük bir fan takılamaz; 60mm en büyük uygun boyut.
-
3 fan Noctua NF-A4x20 hava dolaşımı sağlayarak yazıcının anakartını soğutmak için takıldı. Çıkan havanın sıcaklığı dolabın içindeki havadan 9 °C daha yüksek olduğu için bu fanlar anlamlı. Bu çözüm yazıcının iç bileşenlerinin aşırı ısınma riskini kesinlikle azaltıyor.
-
Fanların takılması sonucunda gürültünün nasıl değiştiğine ilişkin sonuçlar aşağıda.
Gürültü azaltma önlemlerinden sonra çalışan 3D yazıcının gürültü ölçümü
Çalışan yazıcının gürültüsünü bir ölçüm cihazıyla ölçtüm: UNI-T UT353BT. Ölçümleri 10 dakikalık aralıklarla yaptım ve ortalama değeri kaydettim. Ölçümler sırasında başka bir odadaydım. Cihazın ölçtüğü gürültü değerleri Bluetooth üzerinden akıllı telefon uygulamasına aktarıldı.
1 m uzaklıktaki ölçüm sonuçları:
-
Standard baskı modu: 36.5 dB(A)
-
4 fan açıkken Standard baskı modu: 36.5 dB(A) (gürültü düzeyi değişmedi)
-
Silent baskı modu: 35.77 dB(A)
-
4 fan açıkken Silent baskı modu: 36.17 dB(A) (+0.4 dB(A))
2 m uzaklıktaki ölçüm sonuçları:
-
Standard baskı modu: 35.92 dB(A)
-
4 fan açıkken Standard baskı modu: 36.32 dB(A) (+0.4 dB(A))
-
Silent baskı modu: 35.59 dB(A)
-
4 fan açıkken Silent baskı modu: 36.17 dB(A) (+0.58 dB(A))
Geceleri dairedeki arka plan gürültüsü 35.30 dB(A) düzeyindedir.
Sonuç olarak, çalışan yazıcının gürültüsünü azaltmak için yukarıda anlattığım önlemler çok iyi sonuç verdi. Bambu Lab A1, böyle bir ses yalıtımlı dolapta Standard modunda tam hızda baskı yapabiliyor. Ses yalıtımı işini görüyor: odanın öteki ucundan yazıcının çalışıp çalışmadığı her zaman duyulmuyor; bu yüzden yanına gidip kontrol etmem gerekiyor.
3D yazıcı için ses yalıtımlı dolabın iç alanını düzenleme
Ses yalıtımlı dolabı altı ay kullandıktan sonra yazıcının sağındaki alanın verimli kullanılmadığına ve AMS Lite üzerindeki uzaktaki filament makaralarını (1 ve 4 numaralı) değiştirmenin pek rahat olmadığına karar verdim.
Anakart ve filament besleme sistemi AMS Lite için dönebilen uygun bir braket modeli buldum (braketi dolabın tavanına 3.5x25mm vidalarla sabitledim). Filament makaralarını ise IKEA SKADIS uyumlu panellere yerleştirdim.
Bu düzenleme sayesinde AMS Lite standı olarak kullanılan büyük çerçeveyi kaldırabildim.
Açılan alana, yazıcının arkasındaki rafta zaten bulunan dry box'a ek olarak daha fazla dry box yerleştirdim (benim durumumda 2 makaralık 1 kutu ve 1 makaralık 2 kutu; aşağıdaki fotoğrafta görülüyor). Daha sonra 1 makaralık 4 kutu kullanmaya başladım.
Yeni bir makara takıp AMS Lite'a bağlamak çok daha kolaylaştı. Dolabın tavanındaki döner montaj da bakımı kolaylaştırıyor ve gerektiğinde AMS Lite'ı rahatça çıkarmamı sağlıyor.
SKADIS panellerine bağlantı parçası olan bir PTFE hub düzenleyici taktım. Bu parça hem PTFE tüplerinin ve filament tellerinin dağınıklığını gideriyor hem de gerektiğinde filamenti havayla temas ettirmeden doğrudan dry box'tan besleyebiliyor.
SKADIS panellerindeki kolay çıkarılabilir filament makarası braketleri, ileride düzeni değiştirme ve iyileştirme esnekliği sağlıyor. Örneğin, çoğunlukla dry box kullanıyorsanız ve SKADIS panelindeki 4 makaranın hepsine ihtiyacınız yoksa, boşalan yere aksesuarlar için çeşitli raflar koyabilirsiniz.
Bu yenilemede kullandığım basılı modeller ve malzemeler:
-
Dolabın sağ duvarında, 3.5x25mm vidalarla sabitlediğim, şu sistemle uyumlu beyaz basılı paneller var: IKEA SKADIS (model bağlantısı). İki sıra panelin ölçüleri (genişlik x yükseklik):
-
birinci sıra: 3x7, 11x9, 11x9
-
ikinci sıra: 3x10, 11x10, 11x10
-
-
İki makaralık dry box şu kap temel alınarak yapıldı: IKEA 365+ 10.6L (model bağlantısı).
-
1 makaralık dry box'ın temeli: Vtopmart 4L kap (model bağlantısı).
-
8 bağlantılı parçalı PTFE hub düzenleyici (4 üstte ve 4 altta) (model bağlantısı).
-
SKADIS panosu için makara braketi (panele paralel) (model bağlantısı).
-
SKADIS panosu için makara braketi (panele dik) (model bağlantısı).
-
AMS Lite için braket (model bağlantısı). M3 cıvata ve somunlara ihtiyacınız olacak; bunları burada bulabilirsiniz.
-
Filament besleme tarafındaki PTFE tüplerini sabitlemek için AMS Lite bağlantı parçası (model bağlantısı).
-
AMS Lite mekanizmasını korumak için AMS Lite ile yazıcı arasındaki PTFE tüplerinin kılavuzları (model bağlantısı).
-
Filament yolunu düzenlemeyi kolaylaştıran bilyalı filament kılavuzları (model bağlantısı)
-
Alyan tornavidalar için tutucu (model bağlantısı)
-
Lokma uçlu tornavidalar için tutucu (model bağlantısı)
Yukarıda anlattığım alan düzenlemesi, yazıcı ve AMS Lite ile çalışmayı önemli ölçüde kolaylaştırdı; size de yapmanızı öneririm.
Diğer yararlı bilgiler
-
Şu sayfayı ziyaret etmenizi öneririm: 3D baskı sayfası. Burada birçok ilgili bilgiye ve yararlı yazılara, yazıcı yükseltmelerine ve aksesuarlara bağlantılar var.
-
Yeni başlıyorsanız, "3D baskıya hızlı başlangıç" sayfasını açın.
Ayrıca şu konu hakkında kapsamlı bilgiler işinize yarayabilir: USB bağlantı noktası üzerinden hızlı şarj teknolojileri ve standartları.