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長絲烘乾機外殼和主動加熱室

外殼定義了設備保持溫度的均勻程度、加熱器和電子設備的位置安全性,以及烘乾機的維護便利性。此頁面解釋了長絲烘乾機、主動室和類似加熱模塊的外殼設計原則。

設備外殼不只是圍繞組件的盒子。

它必須安全地保持:

  • 加熱器;
  • 風扇;
  • 感應器;
  • 電源供應器;
  • 控制器;
  • 端子;
  • 電線;
  • 連接器;
  • 顯示或按鈕;
  • 機械零件。

對於加熱設備,不佳的外殼即使有好的電子設備也可能造成問題:阻擋氣流、過熱控制器、摩擦電線或把塑膠放置得太靠近熱零件。

從組件佈局開始

在建模外殼之前,佈局真實組件:

  • 控制器板;
  • 電源供應器或 DC-DC 轉換器;
  • 風扇;
  • 加熱器;
  • 溫度感應器;
  • 端子;
  • 保險絲;
  • 電線;
  • 連接器;
  • 按鈕、顯示、RFID 或其他模塊。

外殼是根據實際零件尺寸設計的,而不是「大約這個尺寸」。

檢查:

  • 連接器的位置在哪裡;
  • USB 從哪裡退出;
  • 重設按鈕按在哪裡;
  • 蓋板如何移除;
  • 風扇如何更換;
  • 電源線如何運行;
  • 板如何安裝。

分隔區域

在加熱設備中,按區域思考很有用:

  • 熱區;
  • 電子設備區;
  • 電源配線區;
  • 使用者區;
  • 維護區。

熱區是加熱器、熱氣流、溫度感應器和附近零件。

電子設備區是控制器、顯示、低電壓感應器、邏輯電線。

電源配線區是電源供應器、SSR、MOSFET、端子、保險絲、如有則為主輸入。

使用者區是由手觸摸的所有東西:按鈕、把手、蓋板、顯示、RFID 讀取器位置。

這些區域不應隨意相交。

不要將電子設備放置在加熱器的正右邊

控制器、顯示、DC-DC 和電線不喜歡過熱。

保留:

  • 到加熱器的距離;
  • 氣隙;
  • 屏障或分隔符(如果需要);
  • 電子設備的通風;
  • 組裝後檢查溫度的存取。

如果電子設備坐在沒有通風的密閉口袋中,即使沒有與加熱器直接接觸,它們也可能過熱。

空氣必須流向需要的地方

風扇本身不能保證氣流。

外殼必須引導空氣:

  • 通過加熱器;
  • 通過線軸或工作區;
  • 通過過濾器(如果有);
  • 經過感應器,在正確的點;
  • 向外或按設計循環。

不佳的設計可能導致不錯的風扇和幾乎零的有用流量。空氣將沿著最小阻力路徑,通過間隙、繞過過濾器或經過加熱器。

對於風道,避免:

  • 銳利變窄;
  • 不必要的彎曲;
  • 細長通道;
  • 開放區域小的格柵;
  • 沒有足夠靜壓風扇的過濾器。

為真實螺釘製作安裝座

不要指望自攻螺釘在薄柱上永久存在。

對於將被拆卸的外殼,最好使用:

  • 黃銞热插入件;
  • 口袋中的螺帽;
  • 合適的板支腳;
  • 標準尺寸螺釘;
  • 塑膠可以凹陷的墊圈。

對於列印支腳,重要:

  • 充分的直徑;
  • 圓形基座;
  • 沒有薄牆;
  • 正確的列印方向;
  • 孔周圍的材料間隙。

如果蓋板經常打開,裸露塑膠螺紋很快磨損。

電線不得摩擦

外殼中的電線必須固定。

您需要:

  • 纜線通道;
  • 綁帶空間;
  • 纜線進入應力消除;
  • 半徑而非銳邊;
  • 與風扇的間隙;
  • 與加熱器的間隙;
  • 防止被蓋板夾住。

不好的情況:使用者拉外部纜線,力直接進入端子或板引腳。

更好的是纜線首先由外殼固定,然後到達連接器或端子。

不要混合主線和低電壓

如果設備有 110-230V AC,外殼的設計必須更加嚴格。

最低邏輯:

  • 主輸入分隔;
  • 保險絲可存取但受保護;
  • 主端子蓋住;
  • 低電壓電線不與主電線混合;
  • 使用者無法觸摸主電部分;
  • 在張力下電線不能從端子拉出;
  • 塑膠不接觸熱端子和電源組件;
  • 存在接地(如果需要)。

不要靠「圖片」發明主線安全。對於主線部分,您需要合適的端子、絕緣、應力消除、保險絲和對安全要求的理解。

預留維護存取

設備將需要維護。

預留存取:

  • 保險絲;
  • 端子;
  • 控制器;
  • USB 或維護連接器;
  • 溫度感應器;
  • 風扇;
  • 過濾器;
  • 加熱器;
  • 安裝螺釘。

如果更換風扇需要拆焊電線或移除加熱器,設計將不會得到良好維護。

在真實溫度下驗證

組裝後,您需要的不僅是檢查一切配合。

驗證:

  • 延長運行後電子設備溫度;
  • 靠近加熱器的牆溫度;
  • 塑膠是否軟化;
  • 風道是否翹曲;
  • 端子是否變熱;
  • 與熱零件的間隙是否改變;
  • 塑膠是否有氣味;
  • 電線是否接觸熱表面。

首次測試最好在監督下進行,具有快速切斷電源的能力。

列印外殼前的檢查清單

列印之前,檢查:

  1. 所有真實組件都被測量了。
  2. 板、連接器和纜線周圍有間隙。
  3. 熱區與電子設備分隔。
  4. 氣流有清晰的路徑。
  5. 風扇能被更換。
  6. 過濾器能被更換。
  7. 溫度感應器能被檢查和重新安裝。
  8. 電線不通過銳邊。
  9. 有綁帶或夾子的位置。
  10. 主線從低電壓分隔。
  11. 蓋板不夾擠纜線。
  12. 螺釘和插入件周圍有足夠塑膠。
  13. 材料適合工作溫度。
  14. 零件變形不會使設備不安全。

常見錯誤

  • 首先設計一個漂亮的盒子,然後試著裝配電線;
  • 不為連接器預留空間;
  • 阻擋電源供應器通風;
  • 把控制器放在熱角落;
  • 運行主線和信號電線在一起;
  • 不提供纜線應力消除;
  • 使用薄支腳用於螺釘;
  • 忘記過濾器和風扇需要維護;
  • 為熱區從 PLA 列印外殼;
  • 不在延長加熱後驗證外殼。

關鍵要點

  • 外殼根據真實組件和電線設計。
  • 熱區、電子設備、電源配線和使用者區必須分隔。
  • 空氣必須沿著有用的路徑流,而不是「只是某處吹」。
  • 電線必須固定和保護免受銳邊、熱和張力。
  • 主線無法與低電壓邏輯混合。
  • 維護必須在列印前計劃,而不是組裝後。

參考資源