3D-printer brandveiligheid

Over dit project

Inspiratie

Ongeveer een maand geleden was mijn 3D-printer bezig met een afdruk toen er kortsluiting optrad. Twee doorgeslagen draaddelen raakten elkaar aan en begonnen een gevaarlijke hoeveelheid stroom ertussen te voeren. Dit liep al snel uit de hand en begon de draden van de PVC-afscherming af te branden. Als ik niet in de buurt was geweest of de rook had opgemerkt, zou de printer in brand zijn gevlogen. Gelukkig kon ik de printer uitschakelen voordat er grote schade was aangericht.

Dit was voor mij een wake-up call, ik realiseer me nu hoe gevaarlijk het is om zonder toezicht een 3D-printer te laten werken. Het doel van dit project is het detecteren, alarmeren en verminderen van de schade van elektrische branden. Evenals om gemoedsrust te brengen aan voorzichtige eigenaren van 3D-printers.

De functionaliteit

3D-printerveiligheid kan eventuele gevaren detecteren via de Sharp GP2Y1010AU0F-stofsensor die fijnstof in de lucht kan volgen en doorsturen naar een Arduino. De Arduino Nano dient als het brein van de operatie, het interpreteert de sensorgegevens en initieert een reactie. Als abnormale deeltjesniveaus in de lucht worden gedetecteerd, schakelt de gadget de stroom naar de 3D-printer uit en klinkt er een alarm . Het vermogen van de 3D-printer wordt geregeld met een relais en het alarm wordt verzonden via een zoemer van 5 V.

Video

Constructie

Verzamel de materialen die worden vermeld in de 'Dingen' bovenaan deze gids. Houd er rekening mee dat ik een andere zoemer zal gebruiken dan vermeld, omdat ik deze bij de hand had. Ik raad je ook aan een vooraf getraceerd perfboard te kopen, zoals degene waarnaar ik in de bovenstaande lijst heb gelinkt.

Onderaan deze pagina zijn twee schakelschema's bijgevoegd, één heet 'Gestreept diagram' en laat zien hoe componenten moeten worden aangesloten om de ruimte te minimaliseren. Dit is belangrijk als je verder speelt met het gebruik van de 3D Printed behuizing. Het andere diagram, 'Expanded Diagram' genaamd, wordt gebruikt om de schakeling op de minst geclusterde manier te demonstreren. Het kan worden gebruikt als ruimte geen probleem is, of voor breadboard-prototyping.

Sluit de componenten aan volgens bovenstaand schakelschema. Het grootste deel van het perforatiebord zal ongebruikt blijven en later worden afgesneden. De stofsensor is gelabeld GP2Y1010AUOF en de ventilator is gelabeld fan. De stofsensor waarnaar in de lijst 'Dingen' wordt gelinkt, wordt geleverd met een condensator en weerstand die ook volgens het diagram moeten worden geplaatst.

Wanneer u alles aan elkaar haakt, zorg er dan voor dat u voldoende draad gebruikt om de elektronica in de behuizing te laten passen. Zorg ervoor dat de condensator in de juiste richting wijst (gemarkeerd door de lichtere streep). Zorg er ten slotte voor dat de strepen op het perfboard lopen zoals op de foto.

Dit is ook het moment om de code naar de Arduino Nano te uploaden. Sluit het bord aan op een pc en upload de github-code waarnaar onderaan deze pagina is gelinkt. Dit kan worden bereikt door de code in de Arduino IDE te plakken en deze vervolgens via de juiste COM-poort te uploaden.

Behuizing

De 3D-geprinte behuizing voor deze gadget is onderaan deze handleiding gelinkt. Het bestand werkt afgedrukt onder normale afdrukinstellingen met optionele ondersteuningen en wordt in twee delen afgedrukt.

Om het omvangrijke perf-bord af te slanken waarop de componenten zijn gesoldeerd, moet worden gesneden. Het snijden van perfboard is een beetje lastig, maar kan worden bereikt door de techniek te volgen die in deze video wordt getoond.

Verklein de perfboard door te snijden in de buurt van waar alle componenten zijn gesoldeerd. Het is niet nodig om er direct naast te knippen, dus een buffer van één rij/kolom zal werken.

Plaats het relais en Arduino in de behuizing zoals hieronder weergegeven. De componenten kunnen op hun plaats worden gehouden met een 3D-pen of hete lijm.

Plaats de 20 mm-ventilator in de daarvoor bestemde sleuf in de bovenste pilaar van het deksel. Schuif vervolgens de deeltjessensor in de pilaar. Dit zal een strakke pasvorm zijn, maar er is geen lijm nodig om op zijn plaats te blijven. De knop en het alarm kunnen worden vastgelijmd of in 3D op hun plaats in hun respectievelijke gaten worden geschreven.

Het deksel past in beide richtingen op de basis en sluit alle draden en perfboard aan de binnenkant af.

De voedingskabel van de 3D-printer moet ook in het printerbeveiligingsapparaat worden gesplitst.

Knip en verwijder eerst een deel van de buitenste mantel en zorg ervoor dat u de interne draden niet beschadigt. Ten tweede moet de hete of lijndraad (meestal zwart) worden doorgesneden en de uiteinden worden gestreept met een strook van 1/2 inch naar achteren. Deze blootliggende draden moeten dan worden aangesloten op K1 of K2 op het relais. Eén draad moet worden aangesloten op de middelste aansluiting en de andere moet worden aangesloten op de normaal open aansluiting die is gemarkeerd met een '|__' in plaats van een '\__|'. Dit zorgt ervoor dat als het printerbeveiligingsapparaat tijdens een brand wordt beschadigd, de printer niet meer wordt ingeschakeld.

Het apparaat moet zo worden gemonteerd dat opstijgende rook in de buurt van de ventilatoropening komt. Plaats het apparaat niet onder 3D-printerelektronica.

Het relais heeft nog een opening waardoor een ander apparaat of stekkerdoos kan worden uitgeschakeld als er rook wordt gedetecteerd.

Laatste gedachten

Het was geweldig om dit project te bouwen en om anderen te helpen hun gemoedsrust te herstellen als het gaat om het onbeheerd laten draaien van printers. Ik hoop dat dit apparaat helpt om de buitensporige schade te voorkomen die wordt veroorzaakt door elektronische storingen die de laatste tijd overal op internet zijn verschenen.

Dit apparaat geeft een luid alarm af en schakelt de stroom naar de 3D-printer uit wanneer rook wordt gedetecteerd. Het alarm zal afgaan gedurende een periode die is gespecificeerd in de Arduino-code. De knop reset de Arduino, maar zal opnieuw alarm slaan als er nog steeds een gevaar aanwezig is.

Er is een extra relais ingebouwd in dit ontwerp, dat kan worden gebruikt om elektronica in de buurt uit te schakelen in geval van brand door de eerder beschreven stappen te volgen.

Waarschuwing: Gebruik geen soldeerbout in de buurt van uw printer als deze werkt met het 3D-printerbeveiligingsapparaat. Dit kan ertoe leiden dat het apparaat de stroomtoevoer naar de printer onderbreekt en het afdrukken mogelijk niet lukt.

Waarschuwing: In geen geval is dit apparaat gegarandeerd een 3D-printerbrand of catastrofe te stoppen. Het gebruik van een elektronisch apparaat van hobbykwaliteit, zoals een 3D-printer, betekent het nemen van de risico's die ermee gepaard gaan. Dit apparaat dient alleen om het risico en de schade van een catastrofale gebeurtenis te verminderen.

Als je vragen, opmerkingen of opmerkingen hebt, reageer dan hieronder of stuur me een persoonlijk bericht. Als je deze tutorial interessant vond en meer wilt zien van wat ik aan het maken ben, respecteer dan dit bericht en overweeg mij te volgen.

Aangepaste onderdelen en behuizingen

Bijlagebestanden

3D-print met normale instellingen om de elektronica voor dit project te huisvesten. CAD-bestand op thingiverse.com

Schema's

Maak het circuit niet zo groot als u de 3D-geprinte behuizing wilt gebruiken. Dit dient alleen als referentie als u iets aan het circuit wilt toevoegen of dit project in een andere behuizing wilt bouwen.