Uso de cables CAT6 para motor de impresora 3D / sensores / ventiladores

Estoy considerando usar cables CAT6 para conectar el ensamblaje del extrusor de mi impresora a la placa de control. Parecen una solución elegante, pero he leído opiniones contradictorias en línea sobre si esto sería factible o no.

Me gustaría saber si los cables CAT6 pueden manejar la corriente requerida, si debería preocuparme por la interferencia electromagnética u otros problemas, y cómo debo emparejar los cables. La longitud del cable sería de 30 cm como máximo.

Aquí están las partes relevantes:

1. Cartucho calefactor E3D (2 cables)
2. Cartucho de termistor E3D (2 cables)
3. Ventilador hotend de 30 mm (2 cables)
4. Sonda de autonivelación del eje Z (3 cables)
5. Motor extrusor NEMA 17 (4 cables)
6. Ventilador de enfriamiento de 50 mm (2 cables)

[cable A] Me imagino que usaría un cable CAT6 para las partes 1-4, que forman una unidad lógica (y en el futuro podría combinarlos en un módulo extraíble). Se me ha dado a entender que la potencia del ventilador se puede unir desde la sonda z o el cartucho del calentador, por lo que 8 cables deberían ser suficientes.

[cable B] Usaría un segundo cable CAT6 para las partes 5 y 6. Habrá dos cables de repuesto, por lo que podría potencialmente duplicar el ancho de banda para el motor.

La pregunta de ampacidad no es completamente responsable porque CAT6 no especifica el calibre del cable, por lo que el límite actual dependerá del calibre específico que obtenga. CAT6 puede estar en cualquier lugar de 22 AWG a 24 AWG, y dependiendo de a quién le pregunte, esto puede ser bueno para tanto como 7A o tan poco como 0.5A. Dado que tendrá un montón de cables en un paquete, esto puede hacer que se calienten más que si estuvieran al aire libre. Para los steppers (1-2A), un solo cable debería ser suficiente, pero para el calentador (alrededor de 3-4A) es posible que desee duplicar.

Es probable que EMI no cause ningún problema, independientemente de cómo conecte las cosas. Los cables CAT6 tienen los cables trenzados en pares de 2. Algunas personas recomiendan aprovechar estos pares: los + 12V y GND del calentador deben usar un par, cada una de las dos bobinas de los steppers debe tener sus propios pares separados. El razonamiento detrás de esto es que con una corriente igual que fluye en direcciones opuestas en cada cable del par, los campos electromagnéticos generados se cancelarán.

Los pares trenzados se usan generalmente cuando se trata con múltiples pares de cables que transportan señales de alta frecuencia que podrían afectarse entre sí. La principal preocupación para la diafonía en esta aplicación es si el motor paso a paso puede provocar que el tope final se active erróneamente, pero esto solo es una preocupación durante el recorrido de referencia cuando la velocidad de avance (y, por lo tanto, la frecuencia de la señal) es baja de todos modos.

Hice esto para algunos de los cables de mi impresora, y hasta ahora está funcionando bien. Las dos precauciones son:

• Como señaló @tom, el calentador es el elemento de alta corriente, así que tenga cuidado con el calibre del cable y evite pasar el cable donde el aire no puede circular bien para enfriarlo. Las clasificaciones de los cables difieren mucho dependiendo de si están en un paquete (mala circulación de aire) o libres.

• En su mayor parte, estoy de acuerdo en que EMI no debería ser un problema, pero si cambia a termopares podría convertirse en un problema, son mucho más sensibles, y esto podría haber sido parte del problema que describí en Cómo obtener lecturas consistentes y precisas de termopares? (aunque el cableado alternativo no resolvió por completo el problema en ese caso).

El cable CAT6 por sí solo no es un problema, generalmente es un cable de núcleo sólido de 23 AWG que puede llevarlo a 4A muy bien. El verdadero problema proviene de los conectores que usa. CAT6 generalmente va de la mano con conectores ethernet 8p8c que solo tienen contactos clasificados a 500mA.

También, por lo general, el cable CAT6 está destinado a ser estacionario (de ahí los cables de núcleo sólido), por lo que elegiría algo trenzado. McMaster vende un buen cableado barato que se adapta a sus necesidades, y en realidad está destinado a plataformas móviles como una máquina CNC.

He usado algunos cat 6 en una de mis impresoras y solo para estar seguro usé 4 cables para el bloque de calor del extrusor, 2+, 2-

En los termistores 1 es más que suficiente para cada +/-.

También quité el grueso blindaje y usé un organizador de cable 'rizado' en su lugar, no el blindaje de los cables sino el cable. Entonces podría colocar 2 cables en un poco más del mismo espacio que uno. Probablemente esté haciendo esto para mantenerlo organizado también, pero esta es una opción si se queda sin espacio en sus tendidos de cables.