Dauerdruckplatte
Die Dauerdruckplatte besteht aus einer 3 mm dicken Alu-Platte, die hauchdünn mit PEI beschichtet ist. Durch das PEI (Polyetherimid) haften sowohl ABS (bei 100 - 110°C) als auch PLA (bei 50 - 60°C) hervorragend beim Druck. Wenn sich die Platte nach dem Druck abkühlt lösen sich die Teile - teilweise "springen" sie sogar ab.
Zur Beschichtung: Das PEI (Polyetherimid) wird in Dichlormethan (krebserregend und reizend!) gelöst und auf die vorher eloxierte aber nicht verdichtete Alu-Platte aufgepinselt. Nach meiner Theorie lagern sich die PEI-Moleküle in die offenen Poren der Eloxalschicht ein und sind daher sehr fest mit dem Alu verbunden.
Durch die hohe Wärmeleitfähigkeit von Aluminium (gegenüber Glas oder faserverstärkten Kunststoffen, die auch für Druckplatten vorgeschlagen wurden) ergibt sich eine sehr gleichmäßige Wärmeverteilung. Wenn auf einer Glasplatte ein Objekt mittig gedruckt wird, dann wirkt das Objekt als Wärmeisolator um den Thermistor. Die eigentlich gewünschten 110°C stellen sich dann nur in der Mitte ein und zum Rand hin wird die Temperatur deutlich abfallen, da das Glas die Wärme nicht zum Rand hin ableitet sondern in der Mitte "festhält".
Gelegentlich wurde berichtet, dass sich einseitig beheizte Aluminiumplatten durchbiegen. Bei näherer Nachfrage stellte sich jedoch heraus, dass in den Fällen eine 150 mm x 200 mm Silikonheizmatte unter eine 200 mm x 200 mm Alu-Platte montiert wurde. Dadurch kommt es zu einem größeren Temperaturabfall zum Rand hin, was m.E. zu der Wölbung führte. Ich konnte jedenfalls bei 3 mm Plattendicke und den beiden unten gezeigten Heizvarianten nicht die geringste Durchbiegung feststellen.
Heizbett im Prusa beim erstmaligen Test mit ABS bei 110°C. Geheizt wird hier mit dem "PCB Heatbed MK2".
Da der H-Belt mit 24 V betrieben wird, konnte das Heatbed nicht verwendet werden. Daher wurden 1,38 m Widerstandsdraht mit 2,5 Ohm / m eingesetzt und gemäß nebenstehender Abb. verlegt. Es ist zu sehen, dass zum Rand hin die Heizdrahtlänge pro Fläche etwas zunimmt, um die (wahrscheinlich) stärkere Abkühlung am Rand auszugleichen.
Im Nachhinein ist festzustellen, dass viel zu wenig Draht verlegt wurde, da er beim Test stellenweise glühte. Daher wurden zusätzlich noch Alu-Streifen (ca. 10 x 0,2 dick) über den Draht gelegt und mit hitzebeständigem Silikon (300°C) auf der Alu-Platte fixiert. Dies Verfahren ist jedoch sehr aufwendig und nicht zu empfehlen.
Tiffany Heizbett
Die verfügbaren Heizungen für Druckplatten (Heatbed MK2, Kapton-Heater, etc.) haben den Nachteil, dass sie nur in bestimmten Größen verfügbar sind. Die hier vorgestellte Variante ist sehr flexibel und kann an praktisch alle Druckplatten angepasst werden.
Als "Heizdraht" kommt selbstklebende Kupferfolie zum Einsatz, die auch in der Tiffanytechnik zum Verbinden von Gläsern Verwendung findet. Die dünnste Kupferfolie der Fa. VentureTape ist 0,025 mm dick und in verschiedenen Breiten ab 4 mm erhältlich. Im Vergleich zu anderen Herstellern scheint VentureTape besonders hitzebeständigen Kleber zu verwenden, was für die Heizbetten vorteilhaft ist.
Die Länge des zu verlegenden Kupferbandes kann wie folgt bestimmt werden: Kupferkabel hat einen spezifischen Widerstand von ρ = 0,0178 Ωmm2/m. Wird dieser Wert durch die Kupferquerschnittsfläche (0,025 mm x 4 mm) geteilt, dann ergibt sich der Widerstand pro Meter zu 0,178 Ω/m. Für 1 Ω (übliches Heizbett) müssen also rund 5,6 m Kupferband verlegt werden.
Fertig verlegte Kupferbahnen. Da die Druckplatte sehr klein ist (147 cm2) wurden die ursprünglich 4 mm breiten Kupferbahnen in der Mitte geteilt, so dass 2 mm breite Bahnen entstanden. Das winklige Verlegen ist etwas fummelig, aber unkritisch, da sich Falten mit dem Fingernagel glattstreichen lassen.
Verbindungen der Kupferbahnen untereinander und mit Anschlusskabeln lassen sich leicht durch Löten erstellen. Zur Fixierung der Kabel und zum Schutz der Kupferbahnen wurde alles mit Kapton-Band abgeklebt.
Fertiges Tiffany-Heizbett mit unterer Isolationsschicht (Parkettunterlage, Styrodur?). Bei 12 V und 25°C "zieht" das Heizbett 7,0 A. Mit zunehmender Temperatur sinkt der Strom bis auf 5,2 A bei 120°C. Die Aufheizzeit von 23°C auf 120°C beträgt 3,75 Minuten. 60°C werden nach gut 1 min erreicht.