4 modi per raffreddare gli stepper velocemente

I motori stepper permettono alle parti meccaniche della stampante di muoversi. Sono caratterizzati dalla loro estrema precisione nei movimenti, a differenza dei classici motori DC. Gli stepper però soffrono molto di surriscaldamento, sopratutto se utilizzati ad alte velocità, con grossi carichi e alte correnti.

Quindi andiamo subito a vedere 3 modi per risolvere questo problema sul momento. Ma prima…

Come funziona uno stepper?

Come possiamo capire dal nome, un motore stepper funziona a step, cioè a passi. Il nome in italiano è motore passo-passo, ma viene comunque chiamato stepper. Il motore stepper è caratterizzato dalla sua elevatissima precisione nel movimento, e sopratutto nella sua capacità di mantenere la posizione da fermo.

Hanno alcuni difetti se comprati ai motori DC, in particolare non sono in grado di raggiungere alte velocità e tendono a scaldarsi moltissimo anche dopo solo pochi minuti di utilizzo.

---

Velocità di stampa

Nell’introduzione di questo articolo abbiamo elencato velocemente quali sono le cause del surriscaldamento dei motori passo-passo. La prima di queste è appunoto la velocità di funzionamento del motore.

Possiamo quindi in primo luogo tentare di far scaldare meno il motore abbassando la velocità di stampa agendo sulle impostazioni dello slicer utilizzato. E’ bene tenere in considerazione che raramente la sola diminuizione della velocità riesce a risolvere il problema. Ma se utilizzata assieme ai metodi che vedremo dopo, potrebbe essere d’aiuto.

Per ridurre la velocità di stampa devi agire sullo slicer, ne abbiamo parlato nell’articolo su come impostare correttamente lo slicer.

Forza necessaria

Gli stepper, come qualsiasi altro motore elettrico, richiedono una corrente maggiore con l’aumentare del carico che deve essere movimentato. La corrente, che determina l’aumento di temperatura del motore, può essere diminuita facendo si che la forza che deve essere esercitata dal motore sia il minore possibile.

Per fare ciò non dobbiamo far altro che lubrificare gli organi meccanici e procedere con una corretta manutenzione periodica.

Corrente fornita

I motori passo-passo vengono fatti funzionare da un driver. Ne esistono diversi tipi ma tutti hanno una caratteristica in comune. Questa caratteristica è la vite che permette di regolare la quantità di energia inviata al motore.

Utilizzando un cacciavite regoliamo quella che viene definita vref. Per fare ciò segui questo articolo.

Raffreddamento passivo o attivo

Se anche dopo aver effettuato tutte le regolazioni viste fin’ora, il motore continua a scaldarsi eccessivamente, dobbiamo procedere con il raffreddamento forzato di questo.

Esistono moltissimi modi che possiamo sfruttare per raffreddare un componente, generlmente si classificano in raffreddamento passivo e attivo. Il raffreddamento passivo consiste nell’applicare un dissipatore al motore e lasciare che questo agisca di suo.

Quando un sistema passivo non riesce a smaltire il calore generato, si utilizza il raffreddamento attivo. Questo consiste nell’applicare una ventola che generi spostamento d’aria vicino al dissipatore. Il raffreddamento attivo può consistere anche nell’utilizzo di liquidi o celle peltier.

Generalmente, in una stampante aperta, è sufficente un sistema di raffreddamento passivo, cioè un dissipatore applicato al motore mediante pasta termica.

Se invece hai una stampante chiusa, il raffreddamento passivo potrebbe non essere sufficente a raffreddare gli stepper. Quindi dovrai utilizzare un dissipatore con ventola. Esistono moltissimi supporti che puoi scaricare gratuitamente da thingiverse e stampare per applicare immediatamente alla tua stampante.

Il sistema migliore rimane comunque un misto tra raffreddamento passivo e attivo, vale a dire un dissipatore corredato di ventola. Secondo noi per chi ha una stampante 3D standard (stepper 40×40) sono perfetti questi dissipatori decisamente economici.

---

Prima di stampare il tuo supporto per la ventola di raffreddamento del motore, ricorda di controllare che le dimensioni siano corrette! Inoltre che ne pensi di condividere questo articolo e aiutare molti maker a raffreddare i loro motori passo-passo senza spendere centinaia di euro in sistemi di raffreddamento professionali? Anche i commenti sono sempre i benvenuti 😉