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Viele Komponenten von 3D-Druckern sind in zwei Varianten erhältlich: 12 V und 24 V, und das gilt auch für 3D-Drucker selbst. Diese Eigenschaft muss bei jeder Aufrüstung des 3D-Druckers berücksichtigt werden, z. B. beim Austausch von Extrudern, Hotends oder anderen Komponenten. Aber was bedeutet das alles für den Benutzer?
12 V und 24 V sind Spannungen, die bei diesen beiden Optionen am häufigsten vorkommen. Genauer gesagt handelt es sich um Ausgangsspannungen, die mit dem Netzteil des 3D-Druckers zu tun haben. Ein Netzteil ist ein Gerät, dessen Aufgabe es ist, eine elektrische Last mit Strom zu versorgen, ein Gerät, das elektrischen Strom aufnimmt und ihn in andere Energieformen wie Wärme oder Licht umwandelt. In 3D-Druckern versorgt das Netzteil alle wichtigen Komponenten wie die Lüfter, das Heizbett oder das Hotend mit Strom. Ohne die erforderliche Mindeststromversorgung oder mit einer zu hohen Stromversorgung können diese Elemente des 3D-Druckers nicht richtig funktionieren.
Ein Netzteil empfängt 110 bis 240 V aus der Steckdose und wandelt sie mit Hilfe eines Transformators in 12 bis 24 V um, eine Spannung, die für Geräte besser geeignet ist. Außerdem verfügt das Netzteil über eine Gleichrichterschaltung, ein Element, das für die Umwandlung des Wechselstroms aus der Steckdose in den Gleichstrom, den ein 3D-Drucker benötigt, verantwortlich ist.
Ein 3D-Druckernetzteil hat in der Regel die folgenden Spezifikationen:
Die Aufgabe des Netzteils besteht hauptsächlich darin, Strom zu empfangen, umzuwandeln und zu liefern, aber es hat auch einige andere Aufgaben zu erfüllen. Das Netzteil ist auch dafür verantwortlich, den empfangenen Strom mit Hilfe der elektrischen Last auf ein sicheres Niveau zu begrenzen und den Strom im Falle eines elektrischen Fehlers abzuschalten.
Eine weitere Aufgabe des Netzteils besteht darin, elektronisches Rauschen oder Spannungsspitzen davon abzuhalten, die elektrische Last zu erreichen, und Energie zu speichern, damit das Netzteil im Falle einer vorübergehenden Unterbrechung der Stromversorgung die elektrische Last weiterhin mit Strom versorgen kann.
Wenn es um die Wahl der Spannung einer Komponente für einen 3D-Drucker geht, z. B. einer Heizpatrone, eines Hotends, eines Extruders oder eines Lüfters, sollte die Spannung dieser Komponenten immer mit der Ausgangsspannung des 3D-Druckers übereinstimmen, oder es sollte ein DC-DC-Wandler oder ein Spannungsbooster verwendet werden.
Bei der Auswahl eines neuen Netzteils für einen 3D-Drucker gibt es einige Faktoren zu berücksichtigen. Ein 24-V-Netzteil benötigt nur etwa halb so viele Kabel wie ein 12-V-Netzteil. Der Grund dafür ist, dass je höher die Spannung ist, desto weniger Strom fließt durch das Netzteil (um die gleiche Leistung zu erhalten, wird nur die Hälfte des Stroms benötigt), was eine Verringerung der Größe der Kabel ermöglicht. Dies wiederum bedeutet eine Verringerung der Kosten für das Kabel und der Menge an Kupfer, die zu seiner Herstellung abgebaut werden muss.
Einige bemerkenswerte Vorteile der Verwendung eines 24-V-Netzteils beim 3D-Druck sind folgende:
12-V-Netzteile eignen sich für den Betrieb von Geräten direkt an der Batterie. Der Nachteil eines 12-V-Netzteils ist, dass es für den Betrieb von 24-V-Geräten einen Spannungserhöher benötigt und die Verkabelung teurer ist, da mehr Kupfer benötigt wird.
Beim Kauf eines 3D-Druckers, egal ob neu oder gebraucht, sollte der Benutzer darauf achten, die tatsächliche Netzspannung des 3D-Druckers herauszufinden. Manchmal reicht die Einsichtnahme in das technische Datenblatt nicht aus, da das Netzteil möglicherweise vom Hersteller verändert wurde und das technische Datenblatt nicht aktualisiert wurde. Bei gebrauchten 3D-Druckern kann der Vorbesitzer das Netzteil verändert haben, ohne dies kenntlich zu machen. Daher ist es am besten, das Netzteil des 3D-Druckers immer direkt am Drucker zu überprüfen, bevor Sie irgendwelche Aufrüstungskomponenten kaufen oder einbauen. Wenn ein neues Netzteil gekauft wird, sollte auch sichergestellt werden, dass es ordnungsgemäß funktioniert, bevor es in den 3D-Drucker eingebaut wird.
Das Netzteil ist in der Regel ein großer, silberner, rechteckiger Kasten. Einige Netzteile sind separate, eigenständige Geräte, wie beim Creality CR-10 V3 3D-Drucker, während sie bei anderen Druckern in die Hauptstruktur integriert sind, wie beim Anycubic Vyper 3D-Drucker oder dem Artillery Genius 3D-Drucker.
Zunächst sollte die Ausgangsspannung des Netzteils anhand des Etiketts auf dem Netzteil überprüft werden, wie in der Abbildung unten gezeigt.
Wenn das Netzteil keine Angaben zur Ausgangsspannung enthält, kann diese mit Hilfe eines Voltmeters oder Multimeters überprüft werden. Dabei ist zu bedenken, dass elektronische Geräte immer mit äußerster Sorgfalt und Sicherheitsmaßnahmen behandelt werden sollten. Das richtige Erkennen der Ausgangsspannung eines 3D-Druckers wird in einem Tutorial-Video von Anycubic demonstriert.
Dieser Prozess kann in den folgenden 3 Schritten wieder aufgenommen werden:
Die Kenntnis der Ausgangsspannung des Netzteils und des 3D-Druckers ist entscheidend für die richtige Auswahl der Druckerkomponenten und die Vermeidung gefährlicher Folgen einer Unter- oder Überspannung der Komponenten und des 3D-Druckers. 3D-Drucker können zwar sowohl mit 12-V- als auch mit 24-V-Netzteilen betrieben werden oder haben sogar die Möglichkeit, zwischen den Spannungen umzuschalten, die vorteilhaftere Option ist jedoch ein 24-V-Netzteil, da es weniger Strom benötigt, um die gleiche Strommenge zu erzeugen, seine Verkabelung kleiner ist und es einige Vorteile für die Leistung des 3D-Druckers bietet.
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