'Make Workshopsession 2' simulation project by dflock


#1

I created a new simulation project called 'Make Workshopsession 2':

Wärmeverteilung eines Extruders


More of my public projects can be found here.


#2

Hausaufgabe zur zweiten Webinarsession "Temperaturverteilung an einem 3D-Drucker Extruder"



In der zweiten Hausaufgabe galt es, das Temperaturverhalten eines 3D-Drucker Extruders zu simulieren. Es sollten Größenparameter des Extruders variiert werden, um verschiedene Simulationen zu erzeugen.


In meinen Simulationen habe ich mit der Standardvorgabe begonnen, und dann in 2 Schritten die Werte der Größenparameter erhöht.


eigen1 eigen2

Inner Cylinder 0,001 0,002 m

Outer Cylinder 0,0015 0,0022 m

lower Plates 0,0012 0,0021 m

middle Plates 0,0020 0,0020 m

Upper Plate 0,0020 0,0020 m

PTFE cyl. 0,0008 0,0008 m


Bei der Parameterwahl fand ich es am klügsten, die Dicke des Kühlkörperzentrums und die lower Plates (Kühlrippen) zu erhöhen. Die Upper und Middle Plates sollten eine relativ geringe Rolle spielen, da diese am weitesten vom Hotend entfernt sind.



Sieht man sich die drei Simulationen an (Bild: Vorgabe- eigen1 - eigen2) ist erkennbar, das das Verdicken der Kühlrippen und des Körperzentrums von Vorgabe -> eigen1 einen starken Einfluss auf die Temperaturverteilung im Extruder hat. Die middle und upper Plates hingegen haben die selbe Temperatur wie zuvor.

Der Temperaturunterschied von eigen1 -> eigen2 ist nicht ganz so stark ausgefallen. Demzufolge scheint eine weitere Vergrößerung der Kühlfläche weniger zum Tragen zu kommen. Sieht man sich die Modelle an, merkt man, dass zwischen dem Standard und eigen1 eine extrem starke Vergrößerung der Kühlfläche auftrat, wohingegen die Flächenvergrößerung von eigen1 zu eigen2 nicht so stark erscheint.


Die hohen Temperaturen konzentrieren sich beim Vorgabemodell am Hotend bis zum Kühlkörper- Übergang. Mit zunehmender Kühlfläche lässt sich dies nicht mehr so stark abgrenzen. Im letzen Modell scheint es, würde man die Kühlfläche weiter erhöhen, als ob sich eine Temperaturgleichgewicht zwischen Hotend und untere Kühlfläche einstellen könnte. Allerdings möchte man ja genügend Wärme am Hotend konzentrieren, aber auch nicht zu viel, um nicht das Filament zu kohlen und die Düse verstopfen zu lassen.