Ventiladores Anycubic AI3M

Eferbel

Introducción

Aunque este artículo se centra en los ventiladores que tiene la impresora Anycubic I3 Mega (AI3M), es válido para la mayoría de las impresoras cartesianas.

Veremos conceptos generales como cuál es la función de cada ventilador, los tipos y qué alternativas hay disponibles en función de lo que pretendemos conseguir.

La función de un ventilador es refrigerar, desplazando el calor generado en una zona y por lo tanto enfriándola.

Tipos de ventiladores y características principales

Tipos. Atendiendo a la dirección del flujo de aire que genera un ventilador podemos dividirlos en dos grupos:

Axiales
Radiales

Los ventiladores axiales son los más comunes. El flujo de aire de entrada y de salida siguen una trayectoria paralela con el eje de rotación del motor. En la siguiente imagen el flujo de aire está representado con flechas marrones y la dirección del eje del motor con una flecha roja.

Los sentidos de giro y del flujo de aire, suelen venir marcados en el cuerpo del ventilador con dos flechas.

Sentidos de rotación y del flujo de aire

Los ventiladores radiales se definen porque la entrada del flujo del aire es paralela al eje de giro del ventilador, pero la salida del flujo del aire es perpendicular a dicho eje. Normalmente el flujo de salida es dirigido por una tobera hacia un lateral del ventilador.

Este tipo de ventilador se encuentra en los portátiles, donde un ventilador axial no sería tan eficiente. En las impresoras 3D se usan en posiciones donde se necesita un flujo de aire concentrado, en este caso su función más que ventilar sería la de soplar (entendiendo soplar como algo más focalizado).

Voltaje. Es la tensión nominal medida en voltios (V) a la que trabaja el ventilador. Los ventiladores de una impresora por regla general trabajan en continua (DC).

Aunque un ventilador tenga una tensión nominal determinada, el fabricante suele dar un rango de tensiones entre las cuales el ventilador podría trabajar. Por ejemplo, para un ventilador de 12 v, un rango de trabajo válido podría ser entre 10 V y 14 V, teniendo en cuenta que la velocidad a 10 V será más lenta que a 14 V.

Amperaje o corriente. Son los amperios (A) que consume el ventilador. Normalmente son unos pocos miliamperios, por ejemplo 0,15 A que es igual que 150 mA

Tamaño. Se suele dar el largo y el alto en milímetros (mm). Como los ventiladores son cuadrados, el largo y el ancho coinciden. Por ejemplo, 60x10, corresponde a un ventilador de 60 mm de largo y ancho, con una altura de 10mm.

Volumen de aire. Son los metros cúbicos de aire que es capaz de mover el ventilador en una hora. También es normal que el fabricante dé la medida en cfm que son pies cúbicos por minuto. Existen calculadoras online que permiten convertir cfm a metros cúbicos por hora y viceversa.

Presión del aire. Es la fuerza con la que el ventilador empuja el aire. Se mide en mm H2O, aunque también se puede encontrar en pulgadas (in) H2O. Hay calculadoras online que nos permiten convertir de unas unidades a otras.

Nivel de ruido. La presión acústica se mide en decibelios (dB), pero para el ruido se suele utilizar el decibelio ponderado A, cuya abreviatura es dB(A), es decir los decibelios de las frecuencias más dañinas para el oído humano.

En el caso de los ventiladores, la información que nos da el fabricante, es el ruido en dB(A) que produce al girar a su máxima velocidad.

Un dato muy importante a tener en cuenta es que un incremento de tan sólo 3 dB(A) supone el doble de nivel de ruido. Por ejemplo, un ventilador de 20 dB(A) hace la mitad de ruido que otro que tenga 23 dB(A).

Tabla comparativa de situaciones reales en dB

Velocidad de giro o revoluciones. Es la velocidad a la que gira el ventilador, se mide en revoluciones por minuto (rpm).

MMTF o vida útil. Es la estimación del tiempo medio que funcionará el ventilador antes de fallar y se mide en horas. MMTF es la abreviatura en inglés de "Mean Time To Failure".

Control de velocidad y PWM

Existen varios métodos para controlar la velocidad de un ventilador DC. Una es controlando la tensión y otra es a través de una señal PWM.

Tensión variable. Como hemos comentado anteriormente, un ventilador puede trabajar en un rango de tensiones especificadas por el fabricante consiguiendo así que trabaje a distintas velocidades. Sin embargo, este sistema no es muy eficiente y se consiguen variaciones entre el 70% y el 100% de la velocidad máxima.

PWM. Es el acrónimo de Pulse Width Modulation o Modulación por Ancho de Pulsos, y consiste en variar la energía que recibe un dispositivo encendiendo y apagando rápidamente dicho dispositivo. Pensemos que PWM es como un interruptor que se cierra y se abre. La relación que existe entre el tiempo que está cerrado y el tiempo que está abierto, es el ciclo de trabajo o Duty Cycle, y será la cantidad de energía que recibirá el ventilador.

Si en un ventilador de 12 V le aplicamos una señal PWM de 12 V, ¿A qué velocidad gira este? pues dependerá del ciclo de trabajo de la señal PWM. Si la mitad de tiempo está encendido y la otra mitad está apagado, su ciclo de trabajo será del 50% y el ventilador recibirá la mitad de la energía, así que girará al 50% de su velocidad. Si cambiamos la relación de trabajo de la señal PWM al 75%, el ventilador girará al 75% de su velocidad. Con este sistema tan sencillo podemos controlar la velocidad de un motor DC.

En el siguiente gráfico podemos ver distintos ciclos de trabajo.

Para un ciclo de trabajo igual a cero, el ventilador no recibirá tensión y por lo tanto no se moverá. En el extremo opuesto está el ciclo de trabajo del 100%, el ventilador recibe la máxima energía y no se apagará, su velocidad será por lo tanto del 100%.

Idealmente el ventilador girará cuando su ciclo de trabajo este comprendido entre el 1% y el 100%, siendo precisamente este porcentaje de ciclo de trabajo, su velocidad de giro.

Hay ventiladores específicos para PWM que tienen tres o cuatro cables, dos de ellos son la alimentación, otro para una señal PWM y otro para comunicar las revoluciones por minuto a la que está girando. Si sólo se utilizan los dos cables de alimentación el ventilador girará al 100% de su velocidad.

Las impresoras, por regla general, utilizan sólo dos cables, los de alimentación del ventilador, siendo la controladora de la impresora la que genera la señal PWM sobre dichos cables. De este modo y a priori, se podría utilizar un ventilador DC de sólo dos o tres cables o un ventilador PWM de tres o cuatro cables, ya que en estos últimos usaríamos sólo los dos de alimentación.

Aun así, hay ventiladores que no se pueden regular, o giran al 100% o se paran. Esto es debido a que además de las bobinas propias del ventilador, llevan electrónica adicional en su interior. Esta electrónica necesita tener una alimentación constante y no entrecortada como ocurre cuando se alimenta un ventilador con una señal PWM. Hay una solución, nada aconsejable de poner un condensador en paralelo de 450 uF y 65 V con el ventilador, pero se corre el peligro de dañar el transistor fet de la placa de control de la impresora. Es mejor buscar un ventilador compatible con nuestra impresora u otro tipo de solución que veremos más adelante.

Ventiladores de serie de la impresora AI3M

La impresora AI3M tiene cuatro ventiladores: dos ubicados dentro de la base de la impresora y otros dos en carro X, donde está el hot end. Son ventiladores baratos, que cumplen su cometido, aunque su calidad, vida útil y ruido, no son su punto fuerte.

La siguiente tabla, tiene una relación de los cuatro ventiladores, dónde están ubicados y sus principales características.

https://www.anycubic.com/collections/anycubic-mega-3d-printers

Quiero señalar que estos ventiladores pueden ser distintos dependiendo de la fecha de producción de la impresora. Por ejemplo, existen tres tipos de fuente de alimentación que se montan en esta impresora, de proveedores distintos, por lo tanto, el ventilador podría no coincidir con el mostrado en la tabla.

Cuando un usuario utiliza por primera vez la impresora AI3M, una de las cosas que más le llama la atención es lo escandalosa que es. Parte de la culpa la tienen los ventiladores. Veamos con más detalle cada uno de los ventiladores de esta impresora.

El carro X es donde está el hot end, encargado de fundir el material. Es por lo tanto la parte de la impresora que más temperatura maneja y que debemos manipular con precaución, tal y como indica la pegatina de aviso que tiene en su parte frontal.

Veamos cómo es un hot end y cuáles son sus partes.

El esquema está en inglés, pero es mejor que nos familiaricemos con esta terminología en dicho idioma porque es la que encontraremos habitualmente en Internet.

El hot end se encarga de fundir el filamento, y a nivel térmico tiene dos zonas perfectamente definidas:

La zona fría compuesta por el racor (Filament Holder) y el disipador (Heat Sink).
La zona caliente formado por bloque térmico (Heat Block), el cartucho o resistencia (Cartridge), el termistor (Thermistor) y la boquilla (Nozzle).

Entre la zona fría y la zona caliente está el Barrel o Heat Break.

El filamento entra por la parte superior del hot end a través del racor (Filament holder), atraviesa el disipador (Heat Sink), normalmente hecho de aluminio, y entra en el barrel o Heat Break, el cual va roscado en la parte inferior del disipador. El filamento en este punto todavía sigue sólido.

Entre el disipador y bloque térmico hay una separación de unos milímetros donde se ve el barrel, en este espacio se produce el choque térmico y es el paso de la zona fría a la zona caliente.

En la parte inferior del barrel, va roscado el bloque térmico, que suele ser de un material conductor del calor como el aluminio. Gracias al volumen que tiene, le confiere una estabilidad térmica en el tiempo, evitando fluctuaciones rápidas de temperatura. Esto permite que la temperatura durante la impresión sea constante y estable.

Alojado en el bloque térmico encontramos tres elementos:

El cartucho o resistencia (Cartridge), es el elemento que genera el calor, que transmite al bloque, alcanzando este, temperaturas superiores a 200 grados centígrados. El bloque térmico tiene un orificio que lo atraviesa completamente para alojar el cartucho, esto asegura la máxima superficie de contacto entre ambos elementos favoreciendo la transferencia térmica.
El termistor (Thermistor), se encarga de medir la temperatura que tiene el bloque térmico y enviar esta información a la placa de control de la impresora. Un orificio en el bloque térmico alberga el termistor.
La boquilla (Nozzle), localizada en la parte inferior del bloque térmico y en contacto directo con el extremo final del barrel. La boquilla es el extremo inferior del hot end por donde saldrá el material fundido. Esta, debe tener una temperatura similar al bloque térmico y suele ser de latón o acero endurecido para asegurar una buena transferencia térmica con el bloque.

Para que el hot end se comporte como hemos descrito, debe tener dos zonas térmicas bien diferenciadas, la zona fría del disipador y la zona caliente donde está el bloque y la boquilla.

Para conseguir que la zona fría (el disipador) no se vea afectado por el calor generado por el bloque térmico, se utiliza un ventilador. Este sólo debe enfriar el disipador, recordando que en su interior está el filamento sólido, camino a la boquilla o nozzle.

En esta imagen térmica podemos observar la zona fría, y la zona caliente del hot end, bien diferenciadas térmicamente gracias al ventilador.

Entre el disipador y el bloque térmico está el barrel donde se produce el choque térmico y el filamento pasa de estado sólido a fundido al entrar en el bloque térmico.

El hot end en la impresora AI3M es un V5, y el ventilador que refrigera el disipador del V5 es de tipo axial, con un tamaño de 40x40x10 mm. Tanto el hot end como su ventilador asociado, están ubicados dentro de la carcasa metálica del carro X, junto con el ventilador de capa, del cual hablaremos más tarde.

El ventilador del hot end de la AI3M no es regulable, está encendido o apagado. Cuando el hot end supera los 50 grados centígrados, la impresora activa automáticamente el ventilador y lo desactiva cuando el hot end baja de esos 50 grados centígrados. Dependiendo de la versión de firmware de la impresora esta temperatura podría ser 65 grados centígrados en vez de 50. En cualquier caso el usuario no tiene control sobre este ventilador.

Veamos ahora el otro ventilador que está en el carro X, nos referimos al ventilador de capa. Este se encarga de enfriar el material depositado sobre la pieza. Con esto conseguimos que la impresión tenga una mejor definición evitando que el material caliente se descuelgue y chorree, cosa que ocurriría si dejamos que se enfríe por sí sólo.

El aire generado por el ventilador de capa es dirigido por una tobera denominada fan duct. Su objetivo es que el flujo de aire alcance al material depositado justo debajo de la boquilla. Es muy importante que este flujo de aire no choque con la boquilla ni contra el bloque térmico, ya que harían que estos elementos no pudieran alcanzar su punto de trabajo causando problemas para fundir el material.

En la siguiente imagen se puede ver como el flujo de aire (en amarillo) sale del fan duct hacia la pieza impresa evitando la boquilla.

Dispersión del flujo de aire del fan duct

El fan duct de la AI3M, genera aire únicamente en un lateral de la boquilla, esto provoca que dependiendo de cómo se mueva el carro X, unas partes de las zonas impresas reciben suficiente aire y otras no. Si el carro se mueve en dirección opuesta del fan duct (hacia la derecha), este enfriará el material recién depositado ya que va detrás de la boquilla. Pero si el carro X se mueve hacia el fan duct (hacia la izquierda) el aire del fan duct enfría la pieza antes de que la boquilla deposite el material fundido.

Este problema se podría evitar con un fan duct que tenga dos salidas, una a cada lado de la boquilla, siempre y cuando el ventilador tenga suficiente presión para que el flujo salga con la suficiente fuerza por las dos salidas.

Fan duct con dos salidas de un carro X MK4

Una particularidad que tienen los ventiladores de capa es que deben generar una presión de aire elevada, y por eso se suelen utilizar ventiladores de tipo radial, como el que lleva la impresora AI3M. Los ventiladores axiales, aunque puedan mover volúmenes parecidos de aire, no generan la presión suficiente.

Por otro lado, no todos los materiales necesitan enfriarse a la misma velocidad, así que es muy importante poder regular la velocidad del ventilador de capa para ajustarnos al material con el que estamos imprimiendo. En algunos materiales como el ABS será necesario poder desactivarlo. La gestión de la velocidad de este ventilador es responsabilidad del usuario y lo hará a través del laminador, como por ejemplo Cura. También podrá modificar la velocidad en tiempo de impresión a través del display de la impresora.

Veamos ahora los ventiladores que se encuentran dentro de la base de la impresora.

La fuente de alimentación conmutada, de 12 V y 25 A, está situada en el interior de la impresora, en un su propio chasis metálico. Se encarga de suministrar la corriente a todos los elementos de la impresora, algunos de ellos con un consumo importante de potencia, concretamente la cama caliente y el hot end.

En función de la corriente demanda por la impresora, la fuente de alimentación genera más o menos calor. Un ventilador de tipo axial, alojado en su interior extrae el aire caliente hacia al exterior de la impresora a través de la rejilla metálica que hay en la parte inferior de AI3M.

En la siguiente foto se puede apreciar dónde está alojado el ventilador dentro de la fuente de alimentación.

Aunque el ventilador es de una tensión nominal de 14 V, funciona correctamente con los 12 voltios que entrega la fuente de alimentación.

El comportamiento del ventilador depende de la fecha de producción de la impresora. Anycubic ha utilizado tres fuentes de alimentación distintas, dependiendo del proveedor que la suministrara. Inicialmente el ventilador de la fuente de alimentación se activaba cuando la temperatura en el interior de la fuente de alimentación superaba los 45 grados centígrados y se desactivaba cuando la fuente de alimentación bajaba de dicha temperatura, a esto se le llama ventilador activo. Esto permite alargar la vida útil del ventilador ya que sólo se encendía cuando la impresora estaba imprimiendo.

Sin embargo, algunas AI3M ya no se comportan así, y el ventilador de la fuente, está encendido constantemente en cuanto encendemos el interruptor de la impresora, ventilador pasivo.

La diferencia entre una fuente de alimentación cuyo ventilador es gestionado por la temperatura y otra fuente de alimentación cuyo ventilador esté funcionando constantemente, es un sencillo componente llamado interruptor térmico (KSD9700 a 45 grados normalmente abierto) que apenas cuesta 0,39€ y que va en serie con el ventilador.

Control térmico del ventilador de la fuente de alimentación

Si tenemos una fuente de alimentación con ventilación pasiva podemos convertirla a ventilación activa siguiendo esta guía:

https://telegra.ph/Convierte-t%C3%BA-fuente-de-alimentaci%C3%B3n-de-la-AI3M-de-ventilaci%C3%B3n-pasiva-a-ventilaci%C3%B3n-activa-11-02

Existe otro tipo más de fuente que directamente no tiene ventilador porque no lo necesita.

Veamos el último ventilador alojado en el interior de la impresora Ai3M, el ventilador de los drivers.

La placa de control de la impresora es una Trigorilla, es el cerebro de la impresora. La placa Trigorilla tiene un microcontrolador de 8 bits, un ATMEGA256016AU, encargado de controlar toda la impresora y los drivers, que son los elementos de potencia utilizados para mover los motores de la impresora.

Diagrama de conexión de la placa Trigorilla en la AI3M

Hay un driver para cada motor, cinco en total: uno para el eje X, otro para el eje Y, dos para el eje Z y otro más para el extrusor. Los drivers que tiene la AI3M de serie son los A4988, muy utilizados y conocidos en mundo de la impresión 3D. Al ser elementos de potencia, generan calor, el cual es radiado a través de los disipadores que tienen cada driver. Sin embargo, una refrigeración pasiva basada en disipadores no es suficiente. Por ello, la impresora cuenta con un ventilador axial que está encima de los disipadores de los drivers y mete aire desde fuera de la impresora hacia los mismos.

Placa Trigorilla y detalle del ventilador de los drivers

Como se puede apreciar en la fotografía, el ventilador no está centrado en la zona de los drivers, siendo los de los ejes X e Y, además de parte del microcontrolador, los que reciben la mayor parte del flujo de aire generado por el ventilador.

Este ventilador es controlado por la Trigorilla y se activa por temperatura. Básicamente en cuanto se mueve alguno de los motores este ventilador comienza a trabajar y lo desactiva cuando la impresora lleva un tiempo en reposo.

Mantenimiento

Si un ventilador no realiza su función correctamente puede acarrear problemas serios en la electrónica de la impresora o en el buen funcionamiento de la misma. Por eso un mantenimiento mínimo, alargará la vida de estos dispositivos y asegurará un buen funcionamiento de la impresora.

Los ventiladores son elementos mecánicos y móviles, que por su naturaleza tienen dos grandes problemas:

Desgaste físico. Es facilmente reconocible: Le cuesta arrancar, no gira uniformemente y va a tirones, ruidos o zumbidos cuando gira, etc.
Suciedad. Los ventiladores se cargan con electricidad estática y el polvo y la suciedad se va acumulando en las partes móviles, llegando incluso a frenarlos y bloquearlos. En el caso de los ventiladores del carro X también pueden tener pelillos del material de impresión.

Periódicamente debemos revisar los ventiladores de nuestra impresora. Para ello desconectaremos la impresora de la tensión eléctrica y con un pincel o brocha inspeccionaremos cada uno de los ventiladores de nuestra impresora.

Los ventiladores más accesibles son los que están en el carro X, con el pincel limpiaremos ambos ventiladores. Para acceder a los ventiladores que hay dentro de la impresora, tendremos que quitar la tapa inferior y procederemos a limpiar el ventilador de los drivers. Del ventilador de la fuente de alimentación podremos limpiar la rejilla metálica del exterior. Cerramos la impresora de nuevo, la conectamos a la corriente eléctrica y la encendemos. Utilizando el display hacemos home y comprobamos que el ventilador de la fuente de alimentación y el de los drivers giran, sin hacer ruidos extraños. Calentamos el hot end a 2oo grados y comprobamos que el ventilador del V5 se enciende y gira con normalidad y por último desde el display activamos el ventilador de capa y comprobamos que podemos graduar su velocidad y este gira bien.

Este mantenimiento tendremos que hacerlo dependiendo del uso que le demos a la impresora y del entorno en la que esté, pero cada tres o cuatro meses es más que suficiente.

Por qué cambiar un ventilador y cómo elegirlo

Las razones para cambiar un ventilador pueden ser diversas:

Por avería. Al ser un elemento mecánico con movimiento, el ventilador tiene un desgaste natural debido al rozamiento. Por lo tanto, a menos que haya un problema eléctrico y se queme el bobinado interno, no suele averiarse de un día para otro. Debemos estar atentos a los signos de desgaste y si son evidentes e irreversibles habrá que empezar a buscar otro similar para sustituirlo.
Por ruido. Los ventiladores que llevan muchas impresoras de serie son bastante ruidosos para poder usarlos en una casa o para que estén trabajando por la noche. Debemos buscar un ventilador con las mismas prestaciones pero que tenga un nivel de ruido menor y aceptable para el entorno de trabajo donde vaya a estar.
Mejorar prestaciones. Muchas veces los usuarios modifican las impresoras para mejorar alguna cualidad de esta y el ventilador original ya no sirve. Es necesario buscar uno nuevo acorde con las nuevas prestaciones.

¿Qué ventilador compro? Antes de nada, hay que tener claro que no es aconsejable añadir nuevos elementos entre el ventilador y su conexión: adaptadores del voltaje, reguladores de velocidad, etc. Estos elementos pueden interferir en el correcto funcionamiento del ventilador y añadir nuevos puntos de fallo externos al ventilador.

Veamos como elegir el ventilador en cada caso.

Para sustituir un ventilador averiado, lo ideal es comprar el mismo modelo siempre que sea posible o uno de características parecidas. Si estamos buscando un ventilador similar es aconsejable conseguir las hojas de características técnicas de ambos ventiladores, asegurándonos que sean de la misma tensión y que los parámetros de corriente, presión de aire, volumen de aire y ruido sean lo más parecidas posible. Las revoluciones no es algo que deba preocuparnos.

Si estamos buscando un ventilador para disminuir el ruido, no debemos fijarnos sólo en este parámetro. Hay ventiladores muy silenciosos, como los Noctua, que para ciertas funciones no son válidos. Por ello debemos prestar especial atención al volumen de aire y la presión del aire que tiene el ventilador original y el ventilador de bajo ruido que estamos seleccionando. Puede que el nuevo ventilador elegido tenga poco ruido, pero ¿sopla con suficiente fuerza y mueve el volumen de aire que necesitamos o simplemente crea una suave brisa como si de un abanico se tratara?

En el caso de que el cambio sea por una nueva prestación, se supone que sabemos lo que necesitamos y elegiremos el ventilador apropiado que cumpla los requisitos que buscamos.

Fabricantes y modelos de ventiladores

En este apartado vamos a ver algunas marcas y modelos. También comentaremos características particulares que los hacen especiales frente a otras alternativas.

Ventilador Xinyujie XYJ12B3010H

Un ventilador muy utilizado y desconocido a la vez por la mayoría de sus usuarios. Este ventilador viene en el hot end V6 de E3D y estas son sus características técnicas.

Aunque es un ventilador de tamaño pequeño, E3D le ha hecho un fan duct que abraza lateralmente al disipador del V6 aumentando enormemente su eficiencia.

Con esto consiguen que todo el flujo de aire del ventilador llegue al disipador y no se pierda nada por el camino, asegurando una refrigeración muy eficiente, tal y como se ve en esta imagen térmica del V6 trabajando a una temperatura de 225 grados centígrados.

Sustituir este ventilador por otro más silencioso, aunque sea de mayor tamaño como un Noctua, no es algo trivial. Si no se hace correctamente, manteniendo el nivel de refrigeración que tiene el sistema original, lo único que conseguiremos es que el V6 tenga problemas de atascos por no tener un buen choque térmico en el barrel. Lo ideal sería utilizar una cámara termográfica para poder ver la eficiencia del nuevo sistema de ventilación, pero no es algo común que solamos tener en casa.

Ventiladores Sunon

Los ventiladores radiales de Sunon son muy utilizados como ventiladores de capa. Son eficientes, tienen una buena relación calidad precio, buen flujo de aire, aunque el único inconveniente que tienen, es que son un poco ruidosos, aunque esto también depende del modelo escogido.

Sunon sigue un sistema de nomenclatura donde viene detallado, el tamaño, voltaje y velocidad.

Los ventiladores Sunon tienen varios sistemas de seguridad:

Protección de inversión de polaridad. Evita que el ventilador se dañe si lo alimentamos al revés (positivo al negativo y negativo al positivo).
Sistema automatic restart. Este sistema de reinicio automático detecta cuando el ventilador está parado, y si lo está espera unos milisegundos y lo reinicia para que vuelva a arrancar. ¿Y para qué sirve esto? Cuando un ventilador se detiene, por un bloqueo externo o algún otro problema fortuito, cuando desaparece la causa del bloqueo muchos ventiladores no pueden arrancar de nuevo a menos que quitemos la alimentación y la volvamos a conectar. Pero hay un problema añadido a esto y es que, si un ventilador se mantiene mucho tiempo parado, pero con alimentación, sus bobinas pueden quemarse y por lo tanto destruirse. El sistema de auto reinicio intenta evitar precisamente esa situación, protegiendo al ventilador y a lo que está refrigerando.

Estos sistemas de protección están implementados en la electrónica interna del ventilador y pueden ser un problema a la hora utilizarlos con PWM (recordamos que era el sistema para controlar la velocidad de un ventilador). Algunos usuarios no han podido utilizar los ventiladores de Sunon como ventiladores de capa porque o los ponían al 100% o no giraban. El sistema PWM enciende y apaga el ventilador y el sistema automatic restart, detecta que el ventilador ha tenido un bloqueo y lo vuelve a reiniciar, pero antes de que esto ocurra la señal PWM vuelve a interrumpir la alimentación. El resultado es que el ventilador no se mueve.

La solución del condensador no es aconsejable para la salud del fet de la placa de la impresora. Así que veamos qué alternativas tenemos para solucionar este problema y poder utilizar estos ventiladores

Marlin es un firmware muy utilizado para las impresoras tipo reprap como las Anycubic i3 Mega y otras muchas. Es un firmware open source y podemos descargarnos el código fuente, parametrizarlo y compilarlo para nuestra máquina. Muchos fabricantes que usan Marlin, hacen esto mismo y sólo te dan el firmware compilado, así qué no sabes que han cambiado del código fuente, es caso de fabricantes como Prusa, Anycubic y otros muchos.

Todo esto viene, porque Marlin tiene algunas posibles soluciones al problema de los Sunon y de otros ventiladores con PWM.

La señal PWM enciende y apaga el ventilador a una determinada frecuencia. Marlin tiene dos tipos de PWM, lento o rápido, para los ventiladores con problemas se aconseja usar la rápida, así conseguimos que el ventilador esté menos tiempo sin alimentación, además también puede solucionar ciertos zumbidos que producen algunos ventiladores y como contrapartida, el transistor de la placa de la impresora se puede calentar algo más.

En el fichero configuration.h de Marlin buscamos "FAST_PWM_FAN" y dejamos estas tres líneas como siguen:

#define FAST_PWM_FAN
//#define FAN_SOFT_PWM
//#define SOFT_PWM_SCALE 0

También podemos modificar un parámetro que se encarga de alimentar el ventilador un tiempo determinado al inicio sin utilizar PWM, es decir alimentarlo constantemente hasta que arranque, de este modo el sistema automatic restart, detectará que el ventilador está girando y cuando empiece la señal de PWM el ventilador por inercia sigue girando y automatic restart no reiniciará el ventilador.

En el fichero configuration.adv.h buscamos el parámetro "FAN_KICKSTART_TIME" y le damos un valor de 1000 milisegundos o más si lo estimamos oportuno.

#define FAN_KICKSTART_TIME 1000

Después debemos compilar Marlin y subir el nuevo firmware a nuestra impresora. Con un poco de suerte, podremos usar los Sunon con PWM.

Ventiladores Noctua

Estos ventiladores se caracterizan por su bajo ruido, son prácticamente silenciosos, pero para ciertas aplicaciones no son válidos por su escasa presión de aire frente a otros ventiladores de igual tamaño.

Prusa utiliza ventiladores Noctua en sus impresoras, y los clones chinos usan Sunon junto el con el firmware original de Prusa. Cansado de esta competencia desleal, Prusa ha modificado el firmware para que sus impresoras no funcionen con los ventiladores de Sunon, seguramente utilizan una implementación de PWM de frecuencia más baja, que sí es compatible con Noctua y no con el sistema automatic restart de Sunon. Además, el nuevo firmware literalmente destruye los ventiladores Sunon, inutilizando los clones chinos.

Este problema también afecta a los usuarios de Prusa que cambiaron el ventilador Noctua que traía su impresora por uno más eficiente de Sunon. Si actualizan al nuevo firmware, tendrán que volver a poner el ventilador Noctua que tienen guardado en el cajón.