Seguridad contra incendios de la impresora 3D

Acerca de este proyecto

Inspiración

Hace aproximadamente un mes, mi impresora 3D estaba en medio de una impresión cuando ocurrió un cortocircuito. Dos porciones de cable que se tropezaron se tocaron y comenzaron a transportar una peligrosa cantidad de corriente entre ellas. Esto se salió de control rápidamente y comenzó a quemar los cables del blindaje de PVC. Si no hubiera estado presente o no hubiera notado el humo, la impresora se habría incendiado. Sin embargo, afortunadamente, pude apagar la impresora antes de que se produjeran daños importantes.

Esto me sirvió como una llamada de atención, ahora me doy cuenta de lo peligroso que es ejecutar una impresora 3D sin supervisión. El objetivo de este proyecto es detectar, alertar y reducir el daño de cualquier incendio eléctrico. Además de brindar tranquilidad a los propietarios de impresoras 3D cautelosos.

La funcionalidad

La seguridad de la impresora 3D puede detectar cualquier posible peligro a través del sensor de polvo Sharp GP2Y1010AU0F, que puede rastrear partículas en el aire y transmitirlas a un Arduino. El Arduino Nano sirve como el cerebro de la operación, interpreta los datos del sensor e inicia una respuesta. Si se detectan niveles anormales de partículas en el aire, el dispositivo apaga la impresora 3D y emite una alarma. . La potencia de la impresora 3D se controla con un relé y la alarma se envía a través de un zumbador de 5V.

Video

Construcción

Reúna los materiales enumerados en 'Cosas' en la parte superior de esta guía. Tenga en cuenta que utilizaré un timbre diferente al que aparece en la lista porque es lo que tenía a mano. También le sugiero que compre un tablero perfilado previamente trazado como el que vinculé en la lista anterior.

En la parte inferior de esta página se encuentran vinculados dos diagramas de circuitos, uno se llama "Diagrama de rayas" y muestra cómo se deben conectar los componentes para minimizar el espacio. Esto es importante si juegas con el gabinete impreso en 3D. El otro diagrama, llamado 'Diagrama expandido', se usa para demostrar el circuito de la manera menos agrupada. Se puede usar si el espacio no es un problema o para la creación de prototipos de tablero.

Conecte los componentes de acuerdo con el diagrama de circuito anterior. La mayor parte de la placa de perforación se dejará sin usar y se cortará más tarde. El sensor de polvo está etiquetado como GP2Y1010AUOF y el ventilador está etiquetado como ventilador. El sensor de polvo vinculado en la lista de "Cosas" viene con un condensador y una resistencia que también deben colocarse de acuerdo con el diagrama.

Cuando conecte todo, asegúrese de usar suficiente cable para permitir que los componentes electrónicos encajen en el gabinete. Asegúrese de que el condensador esté orientado en la dirección correcta (marcado por la franja más clara). Por último, asegúrese de que las rayas de la placa de perforación se ejecuten como en la imagen.

Ahora también es el momento de cargar el código en Arduino Nano. Conecte la placa a una PC y cargue el código github vinculado al final de esta página. Esto se puede lograr pegando el código en el IDE de Arduino y luego cargándolo a través del puerto COM correcto.

Recinto

El gabinete impreso en 3D para este dispositivo está vinculado al final de esta guía. El archivo funciona impreso en configuraciones de impresión normales con soportes opcionales y se imprime en dos partes.

Para adelgazar la placa de perforación voluminosa a la que están soldados los componentes, debe cortarse. Cortar perfboard es un poco complicado, pero se puede lograr siguiendo la técnica que se muestra en este video.

Adelgace la placa perfilada cortando cerca de donde se sueldan todos los componentes. No es necesario cortar justo al lado de ellos, por lo que un búfer de una fila / columna funcionará.

Coloque el relé y Arduino en el gabinete como se muestra a continuación. Los componentes se pueden mantener en su lugar con un bolígrafo 3D o pegamento caliente.

Coloque el ventilador de 20 mm en su ranura correspondiente en el pilar superior de la cubierta. A continuación, deslice el sensor de partículas en el pilar. Esto quedará bien ajustado pero no necesitará pegamento para permanecer en su lugar. El botón y la alarma se pueden pegar en caliente o en 3D en sus respectivos orificios.

La cubierta encajará en la base en cualquier dirección y sellará todos los cables y la placa de perforación en el interior.

El cable de alimentación de la impresora 3D también debe empalmarse en el dispositivo de seguridad de la impresora.

Primero, corte y retire una parte del revestimiento exterior, teniendo cuidado de no dañar los cables internos. En segundo lugar, se debe cortar el cable caliente o de línea (generalmente negro) y los extremos rayados 1/2 pulgada hacia atrás. Estos cables expuestos deben conectarse a K1 o K2 en el relé. Un cable debe conectarse al terminal central y el otro debe conectarse al terminal normalmente abierto marcado con un '| __' en lugar de un '\ __ |'. Esto garantizará que si el dispositivo de seguridad de la impresora se daña durante un incendio, la impresora no se volverá a encender.

El dispositivo debe montarse de modo que el humo ascendente se acerque a la abertura del ventilador. No coloque el dispositivo debajo de los componentes electrónicos de la impresora 3D.

El relé tiene otra abertura que permite apagar otro dispositivo o regleta si se detecta humo.

Pensamientos finales

Fue una maravilla construir este proyecto y ayudar a otros a recuperar la tranquilidad cuando se trata de ejecutar impresoras sin supervisión. Espero que este dispositivo ayude a prevenir el daño excesivo causado por fallas electrónicas que han estado apareciendo en toda la web recientemente.

Este dispositivo emitirá una alarma fuerte y cortará la energía de la impresora 3D cuando se detecte humo. La alarma sonará durante un período de tiempo especificado en el código Arduino. El botón reinicia el Arduino pero volverá a hacer sonar la alarma si todavía hay un peligro.

Hay un relé adicional integrado en este diseño, que podría usarse para apagar los dispositivos electrónicos cercanos en caso de incendio siguiendo los pasos descritos anteriormente.

Advertencia: No use un soldador cerca de su impresora si está funcionando con el dispositivo de seguridad de la impresora 3D, puede hacer que el dispositivo corte la energía de la impresora y posiblemente falle la impresión.

Advertencia: De ninguna manera se garantiza que este dispositivo detenga el incendio o la catástrofe de una impresora 3D. Ejecutar cualquier dispositivo electrónico de grado hobby, como una impresora 3D, significa asumir los riesgos asociados con él. Este dispositivo solo sirve para reducir el riesgo y el daño de un evento catastrófico.

Si tiene alguna pregunta, comentario o inquietud, por favor comente a continuación o envíeme un mensaje personal. Si te pareció interesante este tutorial y te gustaría ver más de lo que estoy creando, respeta esta publicación y considera seguirme.

Piezas y carcasas personalizadas

Archivos adjuntos

Impresión 3D con configuraciones normales para albergar los componentes electrónicos de este proyecto. Archivo CAD en thingiverse.com

Esquemas

No cree el circuito de este tamaño si desea utilizar la carcasa impresa en 3D. Esto debería servir solo como referencia si desea agregar al circuito o construir este proyecto en otro recinto.

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