Instalando la cama caliente

Después de realizar múltiples impresiones en PLA, decidí pegar el salto a otros materiales. Para ello necesitaba actualizar mi impresora puesto que de serie no tenía incluida la cama caliente.
Para imprimir por ejemplo en ABS la heat bed es necesaria pues mejora la calidad de impresión y evita defectos de impresión como el warping.
He decidido hacer esta entrada, pues hay mucha información en la red sobre el tema, pero no es completa en todos los sitios...

¿Que tipo de cama caliente elegir?

Investigando en al red puedes encontrar distintos tipos de cama caliente, los principales son:

- Heat Bed PCB: son las mas usadas, por ejemplo el modelo MK2Y Generalmente podemos encontrar de dos tipos con alimentación normal o dual. La diferencia es la forma de alimentar la resistencia. Respecto a las alimentación tenemos modelos de 12 y 24 voltios. Siempre debemos saber la resistencia en ohmios del circuito para saber la intensidad que circulará por él. La principal diferencia con otras es que este tipo necesitan cristal.

- Heat Bed de silicona: Podemos encontrarlas para trabajar en corriente contínua o alterna a 230v.  La ventaja que presentan es que el calentamiento es mucho mas rápido, sobre todo en las de 230vac.

- Heat Bed Aluminio: uno de los modelos mas conocidos es la MK3, la ventaja mas destacable es que no necesita cristal, ya que cuenta con una placa de aluminio. El tiempo de calentamiento es similiar a la MK2Y.

- Heat Bed Kapton: este tipo tienen una adherencia muy buena de las piezas. Necesitan ser colocadas con adhesivo ya que esta formado por una lámina muy fina de Polyamida.

Estos son los diferentes tipos de cama caliente más conocidos. En mi caso al final me decidí por el modelo en PCB, ya que su precio es económico y los resultados son bastante buenos.
Exactamente adquirí el modelo Mk2y 200 que mismamente puedes encontrar en cualquier tienda online china por 8/10 Euros.

Materiales empleados para la instalación

En mi caso he utilizado los materiales que detallo a continuación.

• Heat Bed PCB modelo MK2Y 200 con termistor NTC 3590.
• Fuente alimentacion conmutada 12v 8A
• 1 lamina de corcho de 4mm espesor
• 1 Rele 5vdc transistorizado(Keyes SR1Y)
• Display Voltimetro-Amperímetro
• 2 clemas electricas y cables varios

Montaje

Lo primero de todo empezaremos colocando y conectando la cama caliente. Muchas personas colocan la cama caliente directamente sobre la estructura de la impresora sin capa de aislamiento. En mi caso he decidido colocar una lamina de corcho de 4mm en la base de la cama caliente para reducir las pérdidas de calor.
Manos a la obra...
Empezamos retirando el cristal que hacía de cama de la impresora y lo tomamos como modelo para marcar y recortar nuestra lámina de corcho.

Para recortarlo yo lo hice con un cutter y la operación es bastante sencilla, así quedó en mi caso.

El siguiente paso seria unir la parte inferior de la HeatBed con el corcho, esto lo podemos hacer doblando unos trozos de cinta Kapton para que se unan las partes y quede pegado el corcho a la cama caliente. El lado a pegar es el que tiene el termistor y el cable.

Una vez que tenemos hecho nuestro sandwich, ya podríamos colocarla en la impresora y fijarla de la forma que mas guste, pero antes tendremos que realizar el conexionado y la parte electrónica.

Conexionado de nuestra HeatBed

Mi impresora es una Kossel Delta y la placa que la controla es el modelo MKS MINI, la cual no permite alimentar de forma directa la cama caliente. Así que opte por la opción de emplear un relé  que pienso que es la más acertada para todos los casos.
Buscando en mis componentes electrónicos encontré dos componentes bastante interesantes para este proyecto: El relé transistorizado Keyes SR1y y un display voltimetro-amperímetro DC. De esta manera podía controlar la cama caliente de una forma sencilla con la placa del relé y además conocer el consumo instantáneo.
Así que me puse manos a la obra y realicé el siguiente esquemático de montaje.

Bien... Visto el esquema vamos por partes, empezamos con la fuente de alimentación.
La fuente de alimentación empleada es una fuente conmutada de 12v que me da una intensidad máxima de 8A. La cama MK2Y 200 tiene una resistencia de unos 2ohmios, así que si aplicamos la ley de Ohm, I=V/R, tendremos 6A=12V/2ohmios. Por tanto con una fuente de 8A esta sobredimensionado perfectamente.

El Display voltímetro-Amperímetro empleado permite medir tensiones de hasta 100V y 10A.Este modelo cuenta con 2 pines para la alimentación del circuito(4.5/30V), y un conector de 3 pines para medir el voltaje y cerrar el circuito del amperímetro.

Por último el Relé, consta de la parte de alimentación-control y los contactos para la fuerza del circuito. La alimentación podemos emplear 5Vdc y Gnd de algún contacto auxiliar de la Motherboard, en el caso de la MKS MINI tenemos unos contactos auxiliares(AUX-1) según el esquemático de la PCB, en la parte inferior derecha.

El Pin que utiliza esta placa para controlar la HeatBed es D8, que se encuentra en el terminal 9.

Por último conectaremos los contactos del relé empleando el Común y Normalmente abierto tal y como se puede ver en el esquema. Al conmutar el relé cambia el contacto y cierra el circuito, activando la cama caliente.

Antes de cerrar este capítulo tenemos que conectar el Termistor. Como mencioné antes la cama venia incluida con la NTC 3590, en cualquier caso la conectaremos en el terminal A14(TBED).

Si hemos conectado todo correctamente, el siguiente paso es modificar el firmware de Marlin para habilitar la cama y poder realizar una prueba con cuidado.
Para que funcione correctamente la NTC 3590 tenemos que modificar en configuration.h la línea  #define TEMP_SENSOR_BED , seleccionando 1 o 5.
Habilitada la NTC y la cama caliente, cargaremos el nuevo firmware y podemos hacer un preheat para comprobar que funciona.

Colocación y fijación de la cama

Una vez ordenados los cables y colocada la cama, pasamos a fijarla. Aquí ya depende los gustos de cada uno, yo he empleado el siguiente sistema como se aprecia en la foto.
Cama caliente y lamina de corcho con tornillo pasante M3 y atornillado directamente al perfil bosch. Para la sujeción del cristal unas barras tipo mecano atornilladas con palometa también sujetas al perfil. No descarto modificación en un futuro pero de momento el sistema me funciona perfectamente.

Pues nada, después de esto ya lo tenemos, pero...¿Donde metemos el Relé, Display, cables...?
A calibrar la impresora y a ponerla a trabajar.
Me diseñé una pequeña caja para mecanizar los componentes y así es como quedó todo.

Bueno espero haberte podido ayudar, hasta la próxima entrada!