またまたフライス盤から寄り道しまして、3Dプリンタ―関連の工作です。
以前作製しました、3Dプリンター用エンクロージャー（囲い）の内部加熱用ヒーターを作製してみました。
ヒートチャンバー付きの3Dプリンタ―がありますので必要があるのかと言われると「なくてもいい・・」というレベルのモノです。
が、ここは趣味の世界。 必要が「あるか」「ないか」は関係ありません。思い立ったことはやってみよう！ です。
はじめに完成図
ヒーター本体は見づらいですが、このようにエンクロージャに追加設置しました。
ぱっと見、取り付け前とほとんど変わっていません。
熱源はＰＴＣヒーター
ＰＴＣヒーターのＰＴＣとは「Positive Temperature Coefficient」の略らしい。温度に正比例して抵抗が上がるヒーターです。
使用したＰＴＣヒーターは１１０ｖ、３００ｗ仕様のモノです。
購入価格は１８９６円です。
使う前に温度上昇により抵抗値が上がるのか確認してみました。 次の写真２枚をご覧ください。
一枚目の写真は銀色のＰＴＣヒーターにファンで送風中の様子です。 電流計が３．２２６Ａを指しています。
そしてファンを斜めにして風量を下げると電流値はちゃんと下がりました。
風量が下がる → ＰＴＣヒーターの温度が上がる → 抵抗値が上がる → 電流が下がるわけです。
風量が下がった時の電流値は１．９６１Ａ。
温度が上がると電流値が下がるのでちょっと安心感がありますね。
温度制御回路
ＰＴＣヒーターが自己制御するとはいえ、庫内温度を任意の温度に保つには制御回路が必要です。
エンクロージャー内があまり熱くなると３Dプリンタ―内部の回路などに悪影響がありそうなので、庫内はちょっと暑いくらいにしておきたいです。
そこで毎度おなじみAmazonで見つけた格安温度制御回路を使います。
Amazonですと２つで８５０円で販売されています。 ほんとうにありがたい１個４２５円ですよ！ 自分では作れません。
これまで「冬場のＦＲＰ硬化促進用ボックス」にも使用してきた回路です。 安いけどちゃんと温度調整してくれる便利な回路です。
左側の２つの端子はリレースイッチに繋がっています。 ノーマルコネクトです。
右側の２つの端子は回路動作用の１２vを接続します。
１２ｖ電源を入れるとリレーはオンになり、設定温度に達するとリレーがオフになる回路です。
「ＰＴＣヒーター」「温度制御回路」「ＤＣファン」を次のように組み合わせて使います。
ヒーター＆ファンの固定
エンクロージャー内に設置するＤＣファンとＰＴＣヒーターは、ポリカーボネイト製のベースに固定しました。
もう一台の３Dプリンタ―で印刷したモノです。
ＤＣファンとＰＴＣヒーターの製品の取り付け穴にピッタリとあったネジ穴を事前に印刷できるって素晴らしいですね。 市販のキットを組み立てているみたいで作業がはかどります。
こう簡単では「自作（手作り）しました」と言うのは心苦しい・・・。
組み上げてエンクロージャー（ＭＤＦボード製）にネジ止めです。
構造はみてのとおりでございまして、ＰＴＣヒーターにファンで庫内の空気を送るだけ。
空気は庫内で内部循環となり外気導入はありません。
内部循環の方が早く温度が上昇しますし、人間がいるわけではありませんので新鮮な外気は必要ありませんので。
使ってみて
半分仮設的に作ってみましたので回路はむき出しです。 この状態で使っています。
設定温度は体温くらい。３６．９℃です。
３Dプリンタ―の部屋は無人なので冬場は１５℃くらいなのですが、ＰＴＣヒーターをオンにすると数分で設定温度に達します。
でも・・・印刷時間が長いと庫内は設定温度以上に上がってしまうことに気づきました。
これはプリンタ―のヒートベッド（５０℃）とノズルの温度（２４０℃）による上昇です。
庫内温度が設定温度以上になっているためＰＴＣヒーターはずっとＯＦＦのままですが、１時間ほどの印刷で３Dプリンタ―本体の熱で庫内温度は４２℃程度まで上昇していました。
これでは、せっかく作ったＰＴＣヒーターの活躍の場はあまりないようですね。（笑）
印刷開始時の「庫内温度上昇の補助」って感じです。
まあ、気になっていた印刷環境の改善を図れたってことで満足でございます。