2018年7月21日土曜日

小型工作機CNC2418 その59(夏のCNC放熱対策)

ちょっと固いもの(アクリルとか)を切削していると
ステッピングモータドライバA4988が触られないくらい熱くなります。
30分も切削しているとステッピングモーターもかなり熱くなります。
特にZ軸で、A4988、ステッピングモータとも熱くなるようです。
このマシン、夏場はエアコン入れないと暴走することもあるのです。

A4988は、最初の切削から気になって、小さなファンで扇いでいたのですが
12V品を5Vで回していたのと径が小さいので気休め程度だったのです。

24VのシロッコファンをMU氏に教えていただき、ポチっていたのが届きました。
ちょっと24Vかけて回してみると結構強力です。
吹き出しが小さいので集中的に風を送れます。シロッコファンですからね~
なぜ今までこれの利用に気づかなかったんだろう。
このお店で、US$ 1.08/個。

CNC2418のボード(Woodpecker)側にコネクタをつけるために
宝箱からオスのコネクタが付いた適当な基板を探してきて
(これはずっと前に分解した電子レンジの基板だったか?)
サンハヤト製の「はんだ シュッ太郎 30W」でコネクタを取り外します。
この赤・黒・白の3つです。
良さげなヒートシンクも取っておきます。
今回は使いません!ついでです。
CNC2418のボード「Woodpecker」の裏側にリード線をハンダ付けします。
反対側には予めヒシチューブ(熱収縮チューブ)を通しておきます。
明るくしないとよく見えない眼になってしまっているので
リチウムイオンバッテリーにLEDランプをつけての作業です。
コネクタ側もハンダ付けしてヒシチューブ被せて取り付け完了です。
赤は、24V/GND、黒は、スピンドルモーターコネクタ端子の両端から。
今まで、こんな小さな12V用ファンを5V駆動で冷やしていたのです。
付けたのは4月だったので、効果あるように錯覚してたのかも?
シロッコファンにビニールコーティングの針金をこの様に通して
針金の先を輪にして後入れナット、ワッシャー、ボルトを付けます。
これだと吹き出し位置や角度を柔軟に調整できます。
取り付け完了です。
下方アングルで。
下側の基板はこの時に製作したもの。
A4988のフィンも背の高いこれにするため到着待ちです。
10個でUS$2.35

真上から。
早速、動作確認しますが、
スピンドルPWMコネクタの両端から取った赤のコネクタに繋ぐと
Duty30%~70%まで回らず、80%~やっと回り始めるのです。
スピンドルを接続しなければ、低いDutyでも回るのです。
暑いので波形を見る気力がわかず、原因はわからずまま。そのうちに^^;
仕方ないので24vからダイレクトに取った黒のコネクタに繋いで常時動作にします。
かなりな強風でピンポイントで冷やしてくれるので安心できそうです。
まあ、アクリルは、Duty30~40%で切削するので
スピンドル回転と比例させると送風が弱くなり意味がなくなるので、
このままがいいでしょう!
もうひとつ熱くて気になっているのが、ステッピングモータです。
ステッピングモータの方は、このヒートテックシンクが届いております。
40 x 40 x 11mm、2個でUS$ 1.14
XY軸は、出っ張って引っ掛けるかもしれないので、背が低めの11mmです。

と、これ、Z軸は発熱が大きいようだし邪魔にならないので背の高いのを選択。
CPU用ですがサイズが丁度いいので、40 x 40 x 20mm、US$ 1.89/個
(2019.6.21 URL修正)

下の熱伝導性両面テープを貼ってステッピングモータに固定することにします。
熱伝導性両面テープ、張り終わりました。
右のは、取り付け具とフィンの角を取り去りました。
では、X軸のステッピングモータから
熱伝導性両面テープは、真っ黒です。
貼り付け完了!
続いてY軸Before
After!
最後は、Z軸
高さ20mmで、元はCPU用途なので、上にファンを付けることも可能です。
貼った後でブログの写真を見ていると
熱伝導性両面テープに「Double Coated Tissue Tape」の表示があるな~
「Tissue」!?の文字が気になります。
本当に熱伝導性なのだろうか?ちょっと不安になります。
AmazonやYahooにも「ヒートシンク用熱伝導性粘着テープ 」として出ていますが、
3Mのサイトで調べると「Good high temperature holding power」だけ
「高温での良好な保持力」ですが「熱伝導性が良い」とは一言も無いな~
まあ、様子見して、後日、買い直して貼り直しかな?
昔買ったのでもう店はありませんが、同じものがありました。
「Thermal Adhesive」とありますね~???(´-﹏-`;)

ステッピングモータの側面もかなり熱くなっていたので
そこにも放熱フィンを付けたい気がします。
ちょっと百均に出かけて探すことにします。
料理グッズコーナーに適当なアルミシートがあるはずです。

で、これ買ってきました!
「クックパネル」というもの、裏が黒なのでちょうど良さそうです。
中身を広げると結構大きい。32.5 x 84 cmですから。
まず、試しに、一区画カットしてエンボス加工を伸ばし平坦にします。
厚みの記載はないですが、測ると50μmでした。
ステッピングモータの横の溝幅に合わせて、15mm幅にカットします。
折り曲げには、この竹箸を使います。
約5mm角の断面で先の方まで同じ太さで丁度いいのです。
竹箸の片側を固定してアルミシートを挟んで
この様にして折り曲げていきます。
ステッピングモータの周囲長から計算すると
たぶん24山いるハズです。
1/3程できてきました。まあ予定通りかな?
できました!
が、シート長が不足で22山で終わりです。
ちょっと仮止めしてみます。
いい感じではありますが
こりゃーエンジンみたいだな~
方向性は悪くないと思うのですが
もう少し厚いアルミシートじゃないと効果なさそう。
ということでこれは却下(´-﹏-`;)
材料の探し直しです。
まあ、先のファンとヒートシンク対策で、今年の夏は乗り切れるでしょう!

4 件のコメント:

昔青年 さんのコメント...

CNCの夏対策参考になります。
早速、Aliからぽちってしまいました。サイトから必要な物を探し出すのは結構手間がかかります。同じ物でも色々な所に分散登録されているので、なかなか最安値を見つけることが難しいです。(笑)
当方の3Dプリンターは、なにせ熱発生器ですから大変です。

マーティーの工房日誌 さんのコメント...

昔青年さん、またコメントいただき誠にありがとうございます。
もう来てくれないかもとヒヤヒヤしておりました。
あれから、ちょこちょこコメント来ていないか
リロードして見ていたのですが、届いたのが、今しがた、
1時間前には、まだ届いてなく通知メールも来ないのです。
自分でテストしたら来るんですよ。Bloggerシステム異常のようです。
ということで、応答が遅くなることが続くと思いますが、
懲りずに宜しくおねがいしますm(_ _)m
私のリンク、わりと安値でしょう!結構時間かけて探しています。
時々タブが20も30もなります。保留中のタブも開いたまま(笑)
では、また

筆屋 さんのコメント...

はじめまして
私、筆屋と申します。
先日CNC2418を購入致しました。
まだマーティーさんのブログでは”その2”の段階です。
この機械、かなり手を加えないと自分のイメージする機械にはならないなと感じています。
ここを参考にさせてもらいながら、ちょっとづつ自分仕様にしていくつもりです。
まずはご挨拶だけ。
今後ともよろしくお願い致します。

マーティーの工房日誌 さんのコメント...

筆屋さん、こんばんは~
見ていただきありがとうございます。
取り敢えずのものは、わりと直ぐに作れるのですが
それよりもFusion360の操作を覚えるのが大変でした。
というか未だに格闘は続いていますが。
色々不便な所を改善していくのも含めて楽しんでいます。
こちらこそ、どうぞ宜しくお願いします。