Perigo na impressão 3D em uma bateria de íon de lítio

Comprei um Lulzbot Mini há alguns meses e finalmente baixei a versão do Cura da Ultimaker ... Rapaz ... estou perdendo ...

Um recurso implementado pelo Ultimaker Cura que eu tenho procurado é o recurso "pausa na altura z" ("ferramenta de pós-processamento"). Estou construindo protótipos de um dispositivo eletrônico e criando duas peças que se encaixam parece muito pior do que imprimir uma única peça. Se eu pudesse pausar minha impressão, inserir meus eletrônicos e continuar imprimindo, meu dispositivo pareceria muito mais profissional (mesmo que demorasse mais para ser produzido).

Minha única preocupação é a bateria de íon de lítio. No momento, estou imprimindo em TPU. Com um leito aquecido de 40 graus Celsius e uma extrusora aquecida a 240 graus Celsius, parece haver um risco significativo de que a bateria de íons de lítio atinja uma temperatura acima de 60 graus Celsius (danificando a célula, causando uma potencial explosão). É verdade que não sei o que significa "60 graus Celsius". Isso poderia significar que apenas uma parte da embalagem precisa atingir essa temperatura, ou a temperatura interna do LiPo inteiro precisaria atingir essa temperatura. Em ambos os casos, os números não parecem bons.

Por outro lado, a cama aquecida certamente não precisa permanecer aquecida além das primeiras camadas? Além disso, eu posso criar um "teto" para a bateria LiIon na qual eu possa colocá-la, fornecendo TPU isolante antes do restante do dispositivo. Acho que a impressão aconteceria com segurança assim, mas obviamente, uma explosão seria realmente muito ruim. Como se provavelmente fosse queimar minha casa e eu estaria dormindo quando isso acontecesse.

Alguém tem alguma experiência em fazer isso? Existe uma maneira de desligar a cama aquecida no meio da impressão? Eu acho que posso inserir uma linha de código g durante a pausa? Isso afetará o restante da impressão que você acha? Estou sendo paranóico? A extrusora pode realmente passar o calor através de 1 a 2 mm de isolamento e causar uma explosão? Alguém sabe como o calor viaja do material líquido inicial de impressão pelo resto da estrutura?

Mais algum conselho ou coisa que eu deva considerar antes de prosseguir com isso?

Um tipo de pausa mais específico pode ser útil, se alguém souber de algum.

Há uma opção para inserir diretamente comandos extras em uma altura Z específica, sem a necessidade de inseri-los manualmente.

Dito isso, é uma má idéia desligar a cama aquecida durante a impressão, porque isso geralmente remove o objeto da cama completamente (esse é o ponto de ter a cama aquecida em primeiro lugar: melhor adesão durante a impressão e remoção mais fácil depois).

Não imprimi sobre uma bateria para incluí-la, não apenas porque é provável que a danifique, mas também para mantê-la trocável. É possível incluir o restante do design em um estojo, mas normalmente é mais fácil imprimir duas partes separadas que podem ser parafusadas através de um orifício na PCB.

Então, experimente: normalmente não vale a pena.

Eu precisaria ver o seu design para comentar mais, mas por que não mudar seu modelo com a tampa ou a parte superior que pode ser fundida posteriormente ou conectada de alguma outra maneira?

É possível desligar a cama aquecida após uma determinada camada. Parece que há uma discussão aqui com o código G: Cura pode desligar uma cama aquecida parcialmente em uma impressão?

Eu pessoalmente evitaria expor a bateria ao calor gerado pelo hotend ou pela placa de construção. Somente as impressoras podem queimar sua casa. Por que combiná-lo com o incrível poder de uma bateria de íon de lítio?

Se o seu colchão de calor estiver a 40 ° C e não for perigoso até 60 ° C, não me preocuparia.

O colchão de calor é o que aquece o objeto impresso, não a cabeça de impressão. Obviamente, aquecerá um pouquinho em uma pequena área local durante a impressão, mas o calor se dissipa rapidamente, afetando apenas a temperatura do objeto muito pouco.

Se estiver preocupado, tente obter um termômetro a laser e monitore a temperatura da superfície da bateria durante uma impressão de teste. Eles custam US $ 10, então não é um grande investimento experimentá-lo.

Como alternativa, talvez você possa fazer uma impressão de teste com a bateria e incorporar uma sonda de temperatura na bateria e monitorar a temperatura em tempo real durante a impressão.

Embora a cama possa atingir apenas 60 °, a extrusão acima da bateria será mais próxima de 200 ° C. É certo que haverá um fluxo de calor bastante baixo, mas ainda causará o envelhecimento da bateria. No mínimo, algum isolamento ou embalagem acima da bateria pareceria um movimento sensato. Isso pode ser material impresso e você pode imprimir por cima, se realmente quiser selar a peça.

Lembre-se também de que, à medida que as células LiPo envelhecem, elas geram gás (projetado para ficar preso na bolsa) e incham. Você deve tentar evitar qualquer risco de perfuração, se isso acontecer.

Bem. Primeiro. Se você pensar, hmm, isso pode causar uma explosão. NÃO FAÇA. SERIAMENTE. Modifique o design para poder inserir a bateria.

Dito isto, a maioria dos softwares permite definir a temperatura do aquecedor por camada. Eu tenho o meu conjunto através de simplificar 3d. Eu costumo usar essa configuração para o final quente, pois gosto de ter a primeira camada quente. Você terá resultados ruins ao fazer isso com a cama, pois provavelmente fará com que a impressão se expanda ou encolha o suficiente para sair. É melhor não usar a cama aquecida para a impressão do que desligá-la. Olhe para jangadas também. É assim que o makerbot ajuda a mitigar suas camas sem aquecimento. Um fã também vai ajudar ..

NOVAMENTE não tente nada que possa explodir alguma coisa. Você não conhece muitas variáveis, como a condutividade do plástico e o quanto percorrerá a bateria até a bateria. Ou como estão as especificações desta bateria.

Descarregue a bateria completamente e não haverá perigo de ignição se a membrana quebrar. As células da bateria são geralmente protegidas por fita Kapton (LiPo) ou talvez até metal (LiIon). Ambos suportam a temperatura de 240 ° C. A desvantagem é que as células são danificadas após uma descarga profunda. Você deve descartar a bateria posteriormente.

O que eu esperaria quando você fizer isso:

Uma bateria descarregada profundamente fica inchada porque os solventes se esgotam. Isso também acontecerá se você aquecer a bateria o suficiente (>> 60 graus). Os gases em si podem ser incendiados novamente, mas são capturados em nosso envelope Kapton selado a ar :) Acender esses gases será comparável a um flash curto com uma lata de spray.

A temperatura não é suficiente para danificar o envelope. Os solventes também não serão muito perigosos nessa faixa de temperatura. Em caso de avaria mecânica da membrana, nada acontecerá mais.

De solventes e aditivos :