Temperaturtabelle der Schmelzkammer im V2 Hot End

[rf1k_mjh11]

Falls es einen interessiert (dem AtlonXP sicherlich, siehe hier):

Ich habe dem Wunsch entsprochen und habe die Temperaturen in der Schmelzkammer mittels eines innen liegenden Temperaturfühlers ermittelt.
Für die, denen der Hergang nicht interessiert, die Daten:

In Repetier-Host vorgegeb. Temp. (=Soll)	Vom Drucker gemeldete	Vom Messfühler gemeldete	Abweichung zur Soll-Temp.	Mit IR-Pistole ermittelte Temp.
keine (Raumtemp.)	20	18.5	93% (zur gemeldeten Temp.)	22.1
40	40.7	38	95%	31.9
60	60.6	57.5	96%	40.4
80	80.6	75.5	94%	56.6
100	100.7	96	96%	62.4
120	120.8	116	97%	84.9
140	140.8	136	97%	84.9
160	160.7	158	99%	97.1
180	180.8	177	98%	114.5
200	201.2	197	99%	120.3
220	220.5	216	98%	134.5
				145 **)

**) ... Ich habe mit einem Messfühler hier die Aussentemperatur gemessen. Man sieht, die liegt deutlich unter der Schmelzkammertemperatur.
Trotzdem scheint die IR-Pistolentemperatur nicht allzu exakt zu sein. Trotzdem nicht sooo schlecht. Ich habe keine Ahnung wie sich eine montierte Düse auswirken würde, ob der Fernthermometer besser oder noch schlechter abschneiden würde.

Zusammenfassung:
Die Abweichung hat sich als viel geringer herausgestellt, als ich eigentlich immer vermutete. Damit wird es für mich wieder unerklärlicher, wieso ich so hohe Temperaturen fahre. Ich habe eine Art 'Erklärung' im Hinterkopf, die meine höheren Temperaturen zumindest rechtfertigen, aber nicht begründen können. Mehr dazu in einem späteren Beitrag.

Messaufbau:
Das V2 Hot End war nicht eingebaut, und hatte keine Düse (alle Düsen sind gerade beim Beschichten). Vorhandenes Filament wurde weitestgehend entfernt. Das Hot End wurde senkrecht montiert, der Messfühler genau 74mm von oben eingelassen und so gesichert. Der Messfühler bekam den Adapter verpasst und der Adapter wurde mittels Messleitungen mit dem Messgerät verbunden. Der Messaufbau blieb während der gesamten Messreihe unangetastet.

V2_no_nozzle_temp_probe.jpg

Messvorgang:
Zuerst wurde die Raumtemperatur ermittelt. Danach wurde jeweils in 20° Schritten eine Temperatur in Repetier-Host vorgegeben und der grafische Verlauf der Temperatur in Repetier-Host verfolgt. Nachdem das erste Mal die Solltemperatur erreicht oder überschritten wurde, wurde noch mindestens 2 Minuten gewartet, damit die Temperatur sich stabilisieren konnte. Ab 140° wurden mind. 3 Minuten gewartet. Dann wurden die vom Drucker an Repetier-Host gemeldete Temperatur notiert, die mittels Fühler ermittelte Temperatur abgelesen und erfasst, und schließlich mittels Infrarot-Pistole (Fernthermometer) die Temperatur zu ermitteln versucht. Hinweis: die Düse fehlte bei allen Messungen.

Alle, die das nachmachen wollen können es um €25 für das Messgerät (beinhaltet Messfühler, geeignet für 3mm Hot End) nachvollziehen, falls sie ein 3mm Hot End haben, für die mit 1.75er Hot End kommen zusätzlich dazu:

Messfühler - Länge 150mm, Durchmesser 1.5mm - nur notwendig bei 1.75er Hot Ends
Adapter - um den Messfühler am Messgerät anzuschließen
optional: Messleitungen (wie z.B diese)- erleichtern das Messen im eingebauten Zustand.
Natürlich beschränkt sich der Messaufbau nicht nur auf das V2 Hot End. So wie mein Pico vom Beschichten zurück ist, kommt er an die Reihe.

mjh11

[AtlonXP]

Hallo mjh11,

na das ist doch was.
Sicherlich interessiert mich das und vielen Dank.

Zum Lohn bekommst du hier das volle Programm der Danksagungen von vielen.
Mal schauen ob es noch zu 100 % reicht.

Sind dir in der letzten Reihe der Tabelle ein paar Zahlen abhandengekommen?
Die Tabelle ist sehr aufschlussreich und wird hier ein paar Gemüter beruhigen.
Ich bin selber überrascht wie nahe die Werte bei einander liegen.

LG AtlonXP

[R3D3]

Dem kann ich mich voll anschließen!

[georg-AW]

Hi
Gute Arbeit. Da bleibt noch die Frage, wie der Fühler an die Metallteile thermisch gekoppelt war. Ob der Fühler im Extruder drin in der Luft hing oder die Wand berührt hat während der Messung. Da sind grössere Unterschiede möglich. Die Genauigkeit des RF1000/2000 Thermistors ( 100kohm NTC ) dürfte vermutlich der 5% Klasse entsprechen was entsprechende Abweichungen schlussendlich erklären kann.

ciao Georg

[rf1k_mjh11]

Georg/georgAW,

Da bleibt noch die Frage, wie der Fühler an die Metallteile thermisch gekoppelt war. Ob der Fühler im Extruder drin in der Luft hing oder die Wand berührt hat während der Messung. Da sind größere Unterschiede möglich.

Ich glaube nicht, dass es hier einen merklichen Unterschied macht ob der Fühler Metallkontakt hat oder nicht.
Ich habe mir das so überlegt:
Der Fühler ist ringsum (360°) der Wärmestrahlung ausgesetzt. Einen minimalen Verlust durch Konvektion wird es gegeben haben (vor Allen auch, weil die Düse fehlte und das Hot End senkrecht montiert war --> Kamineffekt). Wir reden hier aber von einem 0.0-0.6mm Luftspalt - das kann 'das Kraut einfach nicht fett machen'. Der Unterschied wird sich maximal im Zehntelgradbereich abspielen, was von meinem Messaufbau gar nicht gemeldet werden könnte (es wurden vom Messgerät keine Kommastellen angezeigt). --> Hinweis für die, die genau aufpassen: Einige der Messfühlerwerte sind mit ".5-Werten" angegeben. Das tat ich immer dann, wenn in den 4-5 Sekunden der Ablesung der Wert mehrmals hin- und her sprang.)

Natürlich würde es einen großen Unterschied machen, ob der Fühler Kontakt hat oder nicht, wenn ich von Außen die Temperatur messen wollte. Denn er würde nur von einer Seite angestrahlt werden, und der Fühler selbst würde von der abgewandten Seite selbst ins 'Freie' abstrahlen und die Temperatur deswegen niedriger anzeigen.

Zugegeben, die Messgenauigkeit des Systems hapert wieder an einer fehlenden Kalibrierung, sowohl des Messgeräts, als auch des Messfühlers. Die Abweichung, die dadurch entsteht, wird vermutlich relativ konstant sein. Das heißt, zeigt der Messaufbau bei 'echten' 40° dann 41.2° wird es bei 140°, vermute ich, auch wieder ca. 0.9° bis-1.5° mehr anzeigen. Wären die Abweichungen unregelmäßig, oder extrem, würden die Hersteller mit ihren Kunden bald Probleme bekommen.

Für einen nach ISO kalibrierten Aufbau löhnt man sofort das 3 bis 5-fache, mit Glück.

Trotzdem sind die Zahlen in 'Summe' sehr aussagekräftig. Die Temperatur in der Schmelzkammer scheint recht gut mit der geforderten Temperatur überein zu stimmen. Dass die vom Drucker gemeldete Temperatur auch in der Nähe liegt, ist einfach zwangsläufig so. Wäre es niedriger, würde die Firmware dafür sorgen, dass geheizt wird (und umgekehrt). (Ein wenig 'Sand ins Getriebe' kann hier die PID-Einstellung bringen, wie im Forum schon irgendwo diskutiert. Die PID-Werte regeln das Steuerverhalten der Heizung. Sind die arg daneben kann es sein, dass die geforderte Temperatur nie erreicht wird - Nibbels hatte, glaube ich, das Problem.)

Ich habe vor, wenn meine Düsen vom Beschichten wieder da sind, kurz zu prüfen ob die Düse wirklich einen starken Einfluss hat oder nicht. Dazu werde ich nur 3 oder 4 Temperaturen einstellen (eher die höheren). Der Paketdienst sagte mir heute, dass die Düsen beim Beschichter angekommen sind. Jetzt kann es maximal 10 Tage dauern bis die Dinger wieder hier sind.
Ich bin heute sogar im Conrad Megastore vorbeigefahren, um zu sehen, ob die eine Düse für mich hätten. Leider. Vor zwei Jahren hatten die noch einiges an Ersatzteilen im Geschäft. Jetzt nicht mehr.

Später, mit Düse, möchte ich einen weiteren Test machen. Unten quasi 'zustoppeln', den Fühler in die Übergangszone verlegen, und einen Langzeittest machen. Also auf Drucktemperatur aufheizen, und alle 30 Minuten die Temperatur der Übergangszone dokumentieren.
Meine Vermutung ist, dass bei Druckaufträgen, die sehr lange dauern, die Temperatur langsam nach oben 'wandert' und die Übergangszone ungewollt vergrößert wird. Deswegen möchte ich unten 'zustoppeln', damit der Kamineffekt unterbunden wird.
Der Test kommt aber viel später, und nur wenn ich 'Bock' habe, denn meist drucke ich mit dem Pico - da gibt es dieses Problem nicht.

mjh11

[rf1k_mjh11]

Hallo,

Meine Düsen sind vom Beschichten zurück und ich konnte eine Bestätigungsmessung MIT DÜSE durchführen.

Ich habe nur bei 100°, 200° und (neu) 250° eine Messung durchgeführt.

Das Ergebnis war, wie ich es erhofft hatte, kaum von der Messung ohne Düse zu unterscheiden. Das Ergebnis liegt innerhalb der Messtoleranz des Systems. So gesehen wirkt sich die Düse unmerklich auf das Ergebnis aus und die Tabelle im ersten Beitrag behält ihre allgemeine Gültigkeit.

Bei 100° zeigte das Messgerät 96° an (ohne Düse: 96°).
Bei 200° zeigte das Messgerät 194.5° an (ohne Düse: 197°).
Bei 250° zeigte das Messgerät 243° an. Hier habe ich keine Messung ohne Düse.

Bei 250° hat sich die Temperatur schon 'geruchlich' bemerkbar gemacht. Folglich werde ich so hohe Temperaturen eher nicht mehr beim V2 einsetzen. Vermutlich stammte der Geruch von dem Rest des Filaments, der sich wahrscheinlich in der Schmelzkammer befand, aber man weiß nie, ob da nicht ein wenig Teflon dabei war.

Der Versuchsaufbau war identisch mit dem aus dem ersten Beitrag, bloß ist eine Düse montiert UND der Durchgang ist mit einer kleinen Scheibe aus Alufolie blockiert (als Vorbereitung für den nächsten Test) .
Die Position der Prüfspitze ist genau gleich wie zuerst. Ich kann aber nicht garantieren, dass der Kontakt der Prüfspitze exakt gleich gut oder schlecht war wie beim ersten Mal. Ich bin jedoch überzeugt, dass das keinen Einfluss hat (siehe den vorhergehenden Beitrag).

Als nächstes (Morgen, vermutlich) werde ich diese Langzeitstudie versuchen, um zu sehen, wie stark sich die Übergangszone über einen längeren Zeitraum erwärmt. Dazu werde ich die Prüfspitze um 20mm zurückziehen. Damit sollte die Spitze irgendwo in der Mitte des Teflonröhrchens und damit in der Übergangszone sein. Dann einfach 240° einstellen und alle 15 Minuten die Temperatur dokumentieren.

mjh11