Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D

szymon122 25 Feb 2021 22:34 4863 27
  • GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D
    Na starcie chciałbym podziękować wszystkim, którzy we mnie nie wierzyli - w was moja siła! :D

    Spis treści:



    1. Wstęp
    2. Założenia
    3. Mechanika ruchu
    4. Dlaczego nie CoreXY?
    5. Ostateczny kształt "krzyża"
    6. Toolchange - system zmiennych narzędzi
    7. Parking głowic
    8. Oś Z
    9. Stół
    10. System mocowania stołu
    11. Rama główna i pomocnicza oraz jej wzmocnienia, komora
    12. Elektronika
    13. System chłodzenia wydruku sprężonym powietrzem
    XX. Nad czym obecnie pracuje?


    1. Wstęp


    Moja zabawa z drukiem 3D rozpoczęła się od zakupu drukarki Ender 5 Plus, która sama w sobie jest bardzo poprawna i polecam ją na początek, lecz z czasem, gdy poznawałem jej wady i zalety zacząłem ją przerabiać, zaczęło się od elektroniki, potem prowadnice liniowe i ostatecznie jestem zadowolony z efektów, lecz ograniczeniem stała się już sama konstrukcja.

    W międzyczasie w ramach jednego z przedmiotów na studiach poznałem program do projektowania 3D - SOLIDWORKS i postanowiłem, że chcę nauczyć się jego obsługi, ale do tego potrzebna jest mi motywacja - więc zaprojektuję drukarkę 3D, taką jaką chciałbym mieć.
    Projekt rozpoczął się około połowy roku 2020.

    2. Założenia


    • Pole robocze 400x400x400
    • Dwa ekstrudery
    • System wymiennych narzędzi (kwestia rozwojowa)
    • Mechanika kartezjańska - nie CoreXY (poniżej wyjaśnię dlaczego)
    • Zero rolek - tylko prowadnice liniowe MGN12
    • Stół na 230V
    • Komora
    • Sterowanie przez Raspberry Pi 4
    • Prędkość drukowania >300mm/s
    • Możliwie lekka głowica


    3. Mechanika ruchu


    Początkowo mechanika miała być identyczna jak w UltiMaker - wałki liniowe o średnicy 8mm tworzące krzyż a na środku zawieszony hotend Chimera, lecz pierwsze analizy statyczne w programie SOLIDWORKS pokazały, że wałki liniowe o długości 60cm są zbyt elastyczne i pod obciążeniem testowym 300g na środku ugną się o przeszło 0.2mm a tyle wynosi jedna warstwa - nie do zaakceptowania. Rozwiązanie było proste - zastosować prowadnice liniowe MGN12 zamiast wałków.
    Tak oto powstała pierwsza wersja:
    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D
    (Tutaj akurat strzałki pokazują jak odbywa się "transmisja" ruchu jednej osi. Druga jest identyczna, obrócona o 90°).


    Link


    4. Dlaczego nie CoreXY?


    Cały czas miałem dylemat czy dobrze robię stosując mechanikę kartezjańską zamiast CoreXY. Przed CoreXY skutecznie odstraszyło mnie to jak precyzyjnie musi być zaprojektowany układ ażeby precyzyjnie działał. Poza tym CoreXY opera się na paskach, których w moim przypadku byłoby wiele metrów. Na takie paski działa temperatura, która sprawia, że paski stają się podatne na rozciąganie pod wpływem akceleracji. Poza tym paski wymagają idealnie równoległego prowadzenia - bez tego okrąg staje się owalem a to jest ciężkie do eliminacji i wykrycia.
    Stwierdziłem, że system kartezjański jest bardziej przewidywalny i prostszy do zaprojektowania.


    5. Ostateczny kształt "krzyża"


    Ten etap sprawił mi bardzo dużo problemów, gdyż skoro krzyż to na środku miejsca nie ma a tam trzeba zmieścić głowicę drukującą :D
    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D
    To zdjęcie najlepiej pokazuje w czym problem - O ile przykręcić hotend to nie problem to jakoś trzeba przeprowadzić rurki doprowadzające filament.

    Rozwiązałem to poprzez obrócenie prowadnic o 90° co pozwoliło mi zastosować element spajający to w formie kątownika i rozsunięcie wózków prowadnic, dzięki temu nad ekstruderem mam pustą przestrzeń co pozwoliło na swobodne poprowadzenie rurek bowden doprowadzających filament.

    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D
    Zdjęcie to pokazuje o czym będzie kolejny punkt :D, lecz wcześniej
    dodam jeszcze, że znajomi podpowiedzieli mi, że przy prędkościach >300mm/s, które planuje osiągnąć same prowadnice mogą okazać się niewystarczająco sztywne, więc "krzyż" został wzmocniony profilami Tslot 2020.
    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D
    Rozwiązało to kolejny problem, którego sam jestem powodem :D
    Podczas zamawiania prowadnic liniowych zamiast zamówić 7x 500mm + 2x 600mm zamówiłem 9x 500mm. Profil pozwolił mi przykręcić prowadnice na środku a wózki i tak nie dojeżdżają do jej końca.


    6. Toolchange - system zmiennych narzędzi


    Jest to jeden z elementów tej drukarki, który pojawił się w trakcie z racji przebudowania głowicy. Stwierdziłem, że jeśli jest możliwość to czemu nie spróbować :D Mało jest drukarek, które posiadają taką możliwość.
    Ciężko jest znaleźć informacje jak to zrobić, jakie są wady i zalety danego rozwiązania itp.
    Tak na prawdę na rynku dominuje jedno rozwiązanie - e3d tool changer

    Jeśli chodzi o sposób pozycjonowania to jedynym sensowny rozwiązaniem jest tzw. Kinematic Coupling (nie mam pojęcia jak to po polsku nazwać).
    Bazuje to na sześciu wałeczkach (kołki walcowe norma DIN 7) i trzech kulach.
    Dzięki temu po dociśnięciu jednej części do drugiej zawsze są idealnie w tej samej pozycji względem siebie.

    Kolejną kwestią było blokowanie narzędzia w uchwycie (blokowanie i dociąganie). Początkowo planowałem system bloczków i linek jak na filmiku poniżej:

    Link

    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D
    Ostatecznie okazało się, że jest to trochę przekombinowane i ostatecznie użyję serwomechanizmu modelarskiego. Można nim sterować bezpośrednio z płyty głównej, jest mały i lekki, zna swoje położenie i ma wysoki moment obrotowy.

    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D
    Niestety dodany do prowadnicy profil 2020 uniemożliwił mi montaż serwa jak na zdjęciu powyżej, więc
    musiałem dodać małą przekładnię kątową - początkowo planowałem wydrukować ją, lecz w tak małych detalach druk 3D jest mało precyzyjny, ale okazało się, że idealnie pasuje zębatka LEGO 6589.
    Mocowanie serwomechanizmu zaprojektuje później, po uruchomieniu drukarki w wersji podstawowej.
    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D

    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D

    Sporą niewiadomą dla mnie jest jeszcze system dociągania głowicy do uchwytu.
    Mocno mi pomógł znajomy z rosyjskiej społeczności druku 3D.
    Poniższe zdjęcie pokazuje, że krążek posiada dwie powierzchnie w kształcie podwójnej helisy. W momencie obrotu pręcik jednocześnie dociąga i blokuje narzędzie.
    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D
    Czy serwo da radę? Nie wiem
    Jeśli macie jakiś pomysł jak to rozwiązać to będę wdzięczny!

    Co planuje za narzędzia?
    • Chimera hotend
    • Laser 2.5W
    • Pisak
    • Wrzeciono (coś małego, głównie do frezowania płytek drukowanych)
    • Możliwe, że dołożę hotend z dużą dyszą np 0.8mm do wypełnień, wewnętrznych obrysów ścian itp.


    7. Parking głowic


    Jest to część, której rozwój chwilowo wstrzymałem, na razie mam jakiś pomysł na to, lecz sukces poprzednich punktów decyduje o tym jaki będzie końcowy kształt.
    Z tyłu każdej głowicy przymocuje wydrukowany element posiadający dwa otwory w kształcie dystansów jakie są używane do mocowania PCB w obudowach. Dwa takie pręciki będą umieszczone na parkingu i na nich spocznie głowica.
    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D


    Link


    8. Oś Z


    W mojej drukarce oś Z składa się z trzech niezależnych "systemów" - Z0, Z1, Z2.
    Każda z nich składa się z śruby trapezowej Tr8x8 o długości 500mm, silnika Nema17, nakrętki bezluzowej oraz prowadnicy liniowej MGN12 500mm.
    Połączenie silnika i śruby jest zrealizowane za pomocą paska GT2 (identyczny jak w przypadku osi X i Y), dzięki czemu wyeliminowałem sprzęgła, które często są źródłem bicia osiowego.

    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D

    Początkowo dałem tylko jedno łożysko KP08, lecz słusznie stwierdzono, że naciąg paska spowoduje wyginanie się śruby, więc dodałem drugie łożysko nad zębatką.

    Pozwala mi to na sztywne przymocowanie stołu i poziomowanie wyłącznie elektroniczne - oparte o BLTouch, czyli czujnik dotyku oparty o sensor halla i magnes na końcu pręcika. Daje to idealną dokładność i powtarzalność.

    9. Stół


    Stół został wycięty dla mnie na zamówienie z płyty aluminium G.AL C250, czyli wylewanego aluminium AW 5083, obustronnie frezowanego i odprężanego termicznie. Dzięki temu wypaczenie po nagrzaniu powinno być możliwie małe względem aluminium walcowanego.
    Stół ma wymiary 440x440mm i grubość 8mm.
    Waga samego aluminium to około 4.5kg, do tego szkło hartowane na górę i masę całego stołu szacuję na 6kg.

    Poniżej analizy odkształceń

    • Obciążenie: grawitacja
      GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D
    • Obciążenie: grawitacja + 1kg o wymiarach 10x10cm (symulacja wydruku)
      GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D
    • Obciążenie: grawitacja + 1kg o wymiarach 10x10cm + podgrzanie do 100°C
      GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D


    Stół jest oczywiście podgrzewany. Od spodu jest przyklejona grzałka sylikonowa o wymiarach 400x400mm i mocy 1300W zasilana 230V. Celowo stół jest większy ażeby móc po obwodzie przymocować ramę z profili 2020 jeśli okaże się to konieczne.

    Poniżej testy wykonane kamerą termowizyjną Fluke Ti95 pokazujące jak rozchodzi się temperatura. Na stół przykleiłem taśmę papierową, gdyż stół skutecznie odpija promieniowanie i jest niewidoczny dla kamery termowizyjnej.
    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D

    10. System mocowania stołu


    Z racji tego, że stół będzie poziomowany elektronicznie to musi mieć możliwość obrotu względem każdej z osi Z, teoretycznie wystarczą trzy przeguby kulowe, lecz w praktyce podgrzanie stołu z 20°C do 100°C spowoduje rozszerzenie się jego wymiarów w wymiarze X i Y o 0.8mm. Jeśli zastosować sztywne mocowanie to wzrostu wymiarów spowoduje wypaczenie stołu.

    Z tego powodu zastosowałem system podobny jak w mocowaniu głowicy, czyli również sześć wałeczków i trzy kule.
    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D
    Dzięki temu mam zachowaną możliwość obrotu oraz w przypadku wzrostu temperatury po prostu kulki "rozjadą" się po wałeczkach.

    Kolejną zaletą takiego rozwiązania jest możliwość przechyłu stołu i ciekawi mnie wizja drukowania "non planar" lub na przykład redukcji liczby supportów, gdyż kąt zwisu można zmniejszyć przechylając stół.

    Link


    Problem jest tylko jeden, zaznaczyłem na środku stołu kropkę i identyczną na środku ramy nad stołem.
    W momencie przechyłu stołu kropki zaczynają się "rozjeżdżać" w osi X i Y aż do około 2mm.
    Macie problem czy można to jakoś rozwiązać?


    11. Rama główna i pomocnicza oraz jej wzmocnienia, komora


    Początkowo planowałem użyć profili Vslot 2020, lecz potem okazało się, że tańsze i bardziej wytrzymałe są profile Tslot.
    Wymiary zewnętrzne drukarki to 750x640x640mm.
    Waga całości wg SOLIDWORKS to 40.3kg, lecz nie mam dodanych elementów typu śruby (dodałem może z 50 śrub i mimo tego na ten moment złożenie ma 997 komponentów), więc ostatecznie waga będzie około 50kg.

    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D

    Z powodu stosunkowo cienkich profili aluminiowych każdy narożnik został wzmocniony narożnikiem ze stali czarnej o grubości 3mm, które zostaną wycięte na laserze i wygięte za pomocą giętarki CNC, podobnie jak elementy z aluminium (elementy ruchome są z aluminium w celu redukcji masy a reszta to stal)

    Komora:
    Komora w drukarce 3D ma zapewnić wysoką temperaturę, która otacza wydruk w celu minimalizacji skurczu materiału, który powoduje pękanie i paczenie się elementów. Źródłem ciepła w komorze jest grzałka sylikonowa przymocowana do stołu. Ściany komory planuje wykonać z płyt spienionego poliwęglanu o grubości 5mm, który dobrze izoluje ciepło a dodatkowo od środka wykleję to gąbką akustyczną, która wygłuszy całość oraz poprawi izolacje termiczną.
    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D

    12. Elektronika


    Elektronika jest podzielona jest podzielona na dwie skrzynki, jedna 230V a druga z "logiką".

    Wewnątrz tej pierwszej znajdują się zabezpieczenia nadprądowe całości, stołu oraz zasilacza buforowego 24V 300W, przekaźniki odpowiedzialne za wyłączanie elektroniki z poziomu Raspberry Pi oraz drugi odpowiedzialny za przycisk awaryjny (grzybek), zasilacz standby 24V 0.5A podtrzymujący przekaźnik od grzybka oraz przekaźnik SSR sterujący grzałką stołu.

    Do drugiej skrzynki dochodzi jedynie napięcie 24V a wewnątrz znajduje się płyta główna SKR 1.4 TURBO wraz z modułem BTT EXP-MOT. Taki zestaw pozwala na sterowanie 8 silników krokowych, lecz w tym przypadku użyte zostało 7 silników (3x Z, X, Y + 2 ekstrudery) i każdy z nich ma stwój sterownik TMC2209. Silniki osi X i Y mają kąt obrotu 0.9°, czyli 400 kroków, reszta to standardowe 1.8°.
    Sterowniki te pozwalają na powrót do pozycji zerowej (homing) metodą zwaną "sensorless homing", czyli braku potwierdzenia prawidłowego kroku przez sterownik, ponieważ silnik osiągnął krańcową pozycję i zaparł się o ramę.
    Czy użyję tej funkcji czy użyję krańcówek optycznych jeszcze nie wiem.

    W międzyczasie udało mi się nabyć płytę SKR GTR, która opiera się na układzie STM32F407IGT6 i prawdopodobnie użyję ją, gdyż posiada kilka razy więcej GPIO niż tamta płyta a brakowało mi między innymi jednego portu PWM do sterowania serwomechanizmem a dodatkowy moduł BTT M5 pozwala na łączne sterowanie 11 silnikami.

    Płytą sterować będzie Klipper Firmware, które chyba jako jedyne nadaje się do tak rozbudowanej maszyny.

    Klipper do funkcjonowania oprócz płyty "wykonawczej" potrzebuje części obliczeniowej, którą pełnić będzie Raspberry Pi 4 w wersji 4GB ram.
    Do RPi podłączony jest za pomocą gniazda DSI wyświetlacz dotykowy o przekątnej 5" a samo RPi z płytą główną łączy się na pomocą UART.

    Jedną z ciekawych funkcji klippera jest np obsługa akcelerometru ADXL345 i pomiar wibracji głowicy i częstotliwości rezonansu i dobór akceleracji w taki sposób ażeby do niego nie doprowadzić.
    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D

    Jeśli chodzi o firmware wewnątrz RPi to jest to Mainsail + nakładka graficzna Fluidd.

    Jako gniazda łączące drugą skrzynkę ze światem użyłem gniazd GX12 oraz GX16 dla akcelerometru. Pozwala to na szybkie odpięcie przewodów i wymianę danego podzespołu.

    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D

    13. System chłodzenia wydruku sprężonym powietrzem



    Z racji małych wymiarów głowicy (45x45mm) nie udało mi się zmieścić wentylatora 5015 bez zwiększania nadmiernie wymiarów zewnętrznych.
    Postanowiłem przenieść "napęd" poza głowicę i wykorzystać pompę powietrza zwaną berd-air, którą umieszczę obok elektroniki.
    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D
    Jest to membranowa pompa powietrza zasilana silnikiem 555 na 24V o wydajności 15L/min. Dzięki temu do głowicy doprowadzę jedynie wąż sylikonowy o średnicy ~6mm.

    Z racji, że sprężone powietrze przyda się nie tylko do chłodzenia wydruku, ale między innymi do usuwania dymu w przypadku grawerowania laserowego drewna to rozważam zrobienie rozdzielacza, sterowanego serwomechanizmem tak ażeby móc doprowadzić powietrze do głowic, które to potrzebują i sterować do której w danym momencie jest podawane powietrze.

    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D
    Jest to rurka miedziana o średnicy zew 6,4mm i ściance o grubości 0,8mm używana w systemach klimatyzacji.
    Ma ktoś pomysł jak wygiąć ją pod tak ostrymi kątami bez załamania?
    Podgrzać ją palnikiem?
    Zalać wodą z mydłem i zamrozić? (robiłem tak, ale z grubszymi)

    Końcówki oczywiście będą zasklepione i wylot powietrza będą pełnić jedynie rurki o średnicy 2mm.


    Link


    XX. Nad czym obecnie pracuje?


    W końcu po wielu miesiącach projektowania i obliczeń przeszedłem do budowy.
    Na ten moment złożyłem ramę i zamówiłem części wycięte na laserze.
    Cała reszta podzespołów czeka w kartonach na montaż, lecz wstrzymuje mnie brak wyciętych elementów.

    Poza tym kończę już obudowy z elektroniką

    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D


    Wraz z postępem prac będę aktualizować ten opis, poza tym na pewno o wielu rzeczach na ten moment zapomniałem, więc zachęcam do zerkania czy pojawił się jakiś EDIT ;)

    Jeśli ktoś z was zna rozwiązanie problemów z wytłuszczonym tekstem to proszę o informacje.

    Zapraszam do dyskusji, konstruktywnej krytyki, rad, wskazówek.

    Cool! Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    szymon122
    Level 38  
    Offline 
    Has specialization in: informatyka, robotyka, arduino, systemy alarmowe i cctv
    szymon122 wrote 3870 posts with rating 537, helped 283 times. Live in city Konin. Been with us since 2009 year.
  • TestoTesto
  • #2
    hacker_ice

    Level 24  
    Bardzo fajne wykonanie i pomysł :) myślałeś nad kosztami jak by to wyszło za gotową drukarkę plus inne głowice? całość sterowana rozumiem przez jeden program plus automatyczne zmienianie głowic jak w cnc?
  • #3
    szymon122
    Level 38  
    hacker_ice wrote:
    myślałeś nad kosztami jak by to wyszło za gotową drukarkę

    W momencie gdy uznam, że jestem zadowolony z efektów to planuje uruchomić sprzedaż drukarki jak również zestawu do jej budowy.

    Zainteresowanie jest spore, ponieważ prezentowana drukarka moim zdaniem dobrze wypełnia luke pomiędzy drukarkami amatorskimi za 3 tysiące złotych a takimi profesjonalnymi, których koszt zaczyna się od 20 tysięcy. Oficjalnie na ten moment mogę powiedzieć jedynie tyle. Zapraszam do kontaktu z użyciem prywatnej wiadomości to tam postaram się podać przedział kwot w które celuje.

    hacker_ice wrote:
    całość sterowana rozumiem przez jeden program plus automatyczne zmienianie głowic jak w cnc?

    Trochę nie do końca tak to działa.
    Automatyczna jest oczywiście zmiana głowic, dzieje się to za sprawą makr gcode, czyli podanie z zewnątrz komendy np "T2" uruchamia makro szeregu komend gcode w wyniku czego narzędzie A zostaje odłożone a pobrane narzędzie B. Makra te znajdują się "wewnątrz" drukarki.

    Niemniej jednak jak w każdej drukarce 3D jej sterowanie odbywa się za pomogą gcode, więc chcąc wydrukować obiekt trzeba jego wersję przestrzenną zamienić za pomogą oprogramowania typu "slicer" na zestaw komend.
  • #4
    Lukasr29
    Level 20  
    Według mnie - tanio nie będzie ;) cenę samych materiałów dość łatwo określić, dużo zależy gdzie się kupuje. Z moich doświadczeń z MGN12 i tej rodziny szyn - ostatnio bywało różnie z jakością z CN, niektóre wózki nawet po gruntownym myciu i lubrykacji nie dawały płynnego posuwu... (kulki z jednej strony się ślizgały albo przycinały, zamawiane jeszcze w 2019 działały idealnie bez żadnych ceregieli)
    Sama drukarka - konstrukcja wydaje się być naprawdę przemyślana, widać że dużo zostało przemyślane i wyciągnięte wnioski z gotowych konstrukcji (sam mam frezarkę w której oryginalne części to sterownik, silniki krokowe i kawałek podstawy stołu... cała reszta zmieniona... następny krok to nowa konstrukcja...)
    Z tematu "kropki" i jej synchronizacji ze środkiem konstrukcji - "kropka" na stole musi być punktem centralnym (balansowanie stołu wg jego środkowego punktu), tj jak jeden krokowiec leci w dół to dwa pozostałe po przeciwległej stronie muszą się podnieść o tą samą odległość, i jest to proste do momentu aż nie pojawiają się pochyły stołu po skosie ;)

    Edit:
    Wydaje mi się że napęd XY będzie zrealizowany na paskach, wspomniana wcześniej temperatura ma znaczenie, tak samo prędkość posuwu, przy 30cm/s paski będą mocno sprężynować, polecam poszukać na YT testów rozpędzania drukarki do 800mm/s (nic z tego nie wyszło ;) ale już przy 400mm/s było widać zniekształcenia spowodowane sprężystością pasków), należy wziąć pod uwagę że maszyny pick&place mają paski o szerokości kilku cm gdzie obciążenia może są porównywalne ale prędkości i długość paska znacznie mniejsze,
  • #5
    szymon122
    Level 38  
    Lukasr29 wrote:
    przy 30cm/s paski będą mocno sprężynować, polecam poszukać na YT testów rozpędzania drukarki do 800mm/s (nic z tego nie wyszło

    Szczerze mówiąc to każda znana mi drukarka opiera się na paskach.
    W większości konstrukcji osią X i Y porusza jeden pasek GT2 6mm, u mnie będą dwa takie paski równolegle (nie licząc małej pętli "napędowej 200mm). Na szczęście sposób ich prowadzenia pozwala na prostą wymianę na wersję 10mm.

    Lukasr29 wrote:
    Z moich doświadczeń z MGN12 i tej rodziny szyn - ostatnio bywało różnie z jakością z CN

    Zgadzam się z tym, odbyłem wiele rozmów ze sprzedawcami, ostatecznie okazało się, że "prawdziwych" producentów jest jedynie kilku, cała reszta to pośrednicy. Zamówiłem bezpośrednio u producenta w Chinach, jakość jest na prawdę świetna.

    Lukasr29 wrote:
    sam mam frezarkę w której oryginalne części to sterownik, silniki krokowe i kawałek podstawy stołu... cała reszta zmieniona... następny krok to nowa konstrukcja...)

    Doszedłem do wniosku, że podobnie jak ja wiele osób jest po prostu zmęczona tym, że kupując fabryczną drukarkę musi od razu wymienić połowę jej komponentów i ostatecznie cena przekracza wartość drukarki. Ja od razu wolałem zrobić coś dobrze ;)
  • TestoTesto
  • #6
    arkady25
    Level 16  
    szymon122 wrote:
    ...W momencie przechyłu stołu kropki zaczynają się "rozjeżdżać" w osi X i Y aż do około 2mm. ...


    Moim zdaniem musisz uwzględnić, że powierzchnia stołu nie przechodzi przez punkty obrotu stołu przy jego pochylaniu. I trzeba to wkalkulować przy drukowaniu.
    Zauważ, że taki punkt na górnej powierzchni drukowanego elementu będzie się przesuwał coraz bardziej, wraz ze zwiększającą się wysokością wydruku.

    Arkady25
  • #7
    Dariusz Goliński
    Level 22  
    O to mało kolega widział.
    Drukarki z wymiennymi głowicami - 3dgence
    Drukarki na śrubach kulowych - dragon3d
  • #8
    szymon122
    Level 38  
    Dariusz Goliński wrote:
    Drukarki z wymiennymi głowicami - 3dgence

    GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D GreenMaker V1.0 - Zaawansowana drukarka 3D
    Przyznasz, że tu są dwie różne "definicje" wymiennych głowic. W wymienionej przez ciebie drukarce możemy zmienić zmienić hotend bez użycia narzędzi, czyli zatrzymujemy wydruk, otwieramy pokrywę, dźwignią "PUSH T1" odblokowujemy głowice, wyjeżdżamy nią i wkładamy kolejną z np inną średnicą.
    Lecz to nie zrobi się samo automatycznie, do dyspozycji mamy jedynie hotendy a nie innego typu narzędzia, ilość narzędzi jest stała, tzn tam z głowicą cały czas jeżdżą dwa hotendy, ja mogę pojechać na parking, odłożyć głowice i pobrać inną, szacuje, że zmieści mi się 5-6 głowic na parkingu, lecz miałem już pytanie o możliwość zrobienia "karuzeli" i jest to możliwe, lecz nie widzę zastosowania.

    Dodano po 18 [minuty]:

    Dariusz Goliński wrote:
    Drukarki na śrubach kulowych - dragon3d

    Tu przyznaje rację, nie widziałem wcześniej tej konstrukcji a szkoda, gdyż to jest nasza krajowa produkcja.

    Śruby kulowe są bardzo ciekawym rozwiązaniem napędu, gdyż są stosunkowo tanie, bardzo uproszczają konstrukcje i pozwalają na bardzo duże pola robocze co producent skutecznie wykorzystał.

    Niemniej jednak ciekaw jestem jak wygląda sprawa oporów toczenia oraz bezwładność takiej śruby, widać, że zastosowane w tej konstrukcji silniki to NEMA23. Producent mówi o możliwości szybkiego druku, ciekaw jestem jaką prędkość i akceleracje jest w stanie uzyskać.

    Dodano po 5 [godziny] 20 [minuty]:

    EDIT 27.02.2021 15:12 - Dodałem opis systemu chłodzenia wydruku sprężonym powietrzem.
  • #9
    TvWidget
    Level 35  
    szymon122 wrote:
    Niemniej jednak ciekaw jestem jak wygląda sprawa oporów toczenia oraz bezwładność takiej śruby, widać, że zastosowane w tej konstrukcji silniki to NEMA23. Producent mówi o możliwości szybkiego druku, ciekaw jestem jaką prędkość i akceleracje jest w stanie uzyskać.

    W automatach do SMT tego typu https://www.youtube.com/watch?v=xNRAFwfCHv0 użyto śrub kulowych. Napędzane są one małymi silnikami AC firmy Panasonic (0.64 Nm). Prędkość przesuwu jest naprawdę imponująca. Cała konstrukcja waży jednak grubo ponad 200kg.
  • #10
    szymon122
    Level 38  
    TvWidget wrote:
    Prędkość przesuwu jest naprawdę imponująca.

    Na prawdę jestem zaskoczony prędkością ruchu tej maszyny!
    Szczerze mówiąc to przemyślę te śruby jako napęd przyszłych konstrukcji.

    Moje silniki mają 0.26Nm. Udało mi się znaleźć serwa użyte w maszynie z filmiku. Niestety cena też niezła i nie wiem czy zawiera sterownik :D

    https://tinyurl.com/napedserwo
  • #11
    TvWidget
    Level 35  
    Te silniki w czasie pracy są zimne.
  • #12
    Dariusz Goliński
    Level 22  
    Mam w pracy Hboty, atmata i jednego dragona. Jak byś coś chciał podejrzeć to daj znać. Hbot, Dragon i 3D gence to wszytko polskie konstrukcje. Ale dragon pomimo zastosowania śrub kulowych to raczej najgorszy wybór bo i firma kiepska i drukarka słabo wykonana. Dragona mam o polu roboczym 500 x 700 x 500 i stół aluminiowy. 4 chłopa ma co dźwigać jak by trzeba było ją przesunąć.
    Ty planujesz zrobić stół podgrzewany z płytą szklaną. Tak mają haboty i tam poziomowanie stołu odbywa się z użyciem tensometrów.
  • #13
    szymon122
    Level 38  
    Dariusz Goliński wrote:
    Ty planujesz zrobić stół podgrzewany z płytą szklaną.

    Wiele osób mi proponowało przyklejenie arkusza PEI bezpośrednio do płyty aluminiowej, lecz mnie nie przekonał ten pomysł. Z racji, że zamierzam użyć na 100% głowicy z laserem (mam laser 2.5W, głównie do grawerowania sklejki) to wolałbym nie kłaść obrabianego przedmiotu na PEI, gdyż przypadkowy promień lasera skutecznie go uszkodzi.
    Zatem zamierzam użyć szkła hartowanego (4mm prawdopodobnie) i na taflę szkła nakleić PEI (jak znajdę 400x400mm) lub wydruk bezpośrednio na szkle. Poza tym arkusz sklejki do frezowania i grawerowania.

    Dariusz Goliński wrote:
    tam poziomowanie stołu odbywa się z użyciem tensometrów

    Myślałem o tym, lecz kiedyś znalazłem informację, że taki tensometr z czasem zaczyna tracić swoje właściwości i wskazuje coraz mniejszy nacisk. BLTouch nie posiada elementów mechanicznych (oprócz pręcika, który dotyka jedynie stołu pod własnym ciężarem).

    Dariusz Goliński wrote:
    Jak byś coś chciał podejrzeć to daj znać.

    Masz może informacje na temat prędkości i akceleracji, które osiąga dragon?
    Jaka tam jest śruba kulowa? Może ma gdzieś oznaczenie albo chociaż średnica.
    Dobrze widzę po zdjęciach, że silniki to NEMA23? Czyli 56mm szerokości. Masz możliwość zrobienia/spisania ich modelu?
    Która z tych drukarek ma najlepszą głowicę (hotend)?
  • #14
    Dariusz Goliński
    Level 22  
    Co do tensometrów to katuje te drukarki prawie bez przerwy ( nawet w wekendy ) już od 3 lat i awarii nie było. W habotach jest szkło borowe na które nakleja się płat taśmy kaptonowej. Co do śrub to symbolu nie będzie ale mogę Ci spisać symbole z łożysk. Zmierzę silniki i ci podam.
    Idealna drukarka nie istnieje. Każda z nich ma swoje wady i zalety. Z doświadczenia wiem że im mniej przekombinowany hot-end i lepszy do niego dostęp tym lepiej. Hbot ma hot-end częściowo wykonany z PEEK-u. Odchodzi potrzeba chłodzenia radiatora. Atmat całkowicie zabudowany płaski hot-end z wentylatorem a dragon to klasyczny V6 tyle że przebudowany przeze mnie bo oryginał miał beznadziejny dostęp ale też jest najczęściej luzujący się na barierze termicznej.
    Co do poziomowania to H-bot używa tensometrów, dragon ma czujnik indukcyjny o dłuższym zasięgu a atma bltoucz-a którego już wymieniałem 4 razy. Ciągle odłamujący się ten ruchomy plastikowy koniuszek. Też będę go stosował ale z metalowym zakończeniem.
  • #15
    szymon122
    Level 38  
    Dariusz Goliński wrote:
    Ciągle odłamujący się ten ruchomy plastikowy koniuszek. Też będę go stosował ale z metalowym zakończeniem.

    Masz może jakiś namiar na metalowy pin? Niestety nie mogę znaleźć nic w sprzedaży.

    Mi raz zdarzyło się wymienić pin (zwykły, plastikowy) ale jedynie z własnej winy, zmieniłem mocowanie i zapominałem wyregulować wysokość, okazało się, że schowany pin był ułamek milimetra poniżej dyszy i podczas kalibracji się lekko wygiął (jest do uratowania, ale wolałem wymienić).
  • #16
    Dariusz Goliński
    Level 22  
    Te piny można za grosze kupić na Ali.... i trochę drożej na Ale.......
    Kiedyś znalazłem na Ale....... ale teraz nie widzę. Ale się pojawiają.
  • #17
    kojderek01
    Level 2  
    Świetny projekt.
    Moja rada dotyczy jedynie elektroniki. Produktów SKR przy tak zaawansowanej mechanice bym unikał. Wsparcie ze strony producenta kończy się na typowym dla Chińczyka "Sorry My Friend" Jestem nieszczęśliwym posiadaczem SKR PRO 1.1 i jest to droga przez mękę. Niby ma sporo UART i SPI ale nie da się wszystkich wykorzystać. Producent umieścił na płytce min standardowe gniazdo USB niestety niedostępne w oprogramowaniu Marlin 2.0 możliwość dołączenia WiFI ale kosztem połączenia HOST USB wiec albo kabel albo wifi. Interface wifi to ESP3D bardzo podobne do pronterface ale się wiesza dużo by jeszcze pisać. Uważam że dla tak poważnej konstrukcji zdecydowanie lepszym wyborem będzie Duet2 WIFI lub Duet 3, jest to konstrukcja Brytyjska ze znakomitym wsparciem ze strony producenta świetnie opisana przez społeczność użytkowników jak i deweloperów. Pracuje na oprogramowaniu Reprap i posiada bardzo intuicyjny wizard do konfiguracji. Polecam zakup oryginału wówczas ma się pełne wsparcie producentów którzy naprawdę mają indywidualne podejście do problemów użytkownika ale czasami pytają o nr seryjny którego chińskie klony nie posiadają. Owszem Duet jest droższy od SKR GTR ale przy takiej konstrukcji drukarki nie oszczędzał bym na niezawodnym sterowaniu. Widzę że planujesz trzy silniki do osi Z celem idealnego poziomowania stołu zamiast stosowania kompensacji krzywizny przez oprogramowanie. Nie stosowałem tego w swojej konstrukcji ale analizując instrukcję taka konfiguracja osi z widnieje jako przykład przy poziomowaniu stołu.
    Pozdrawiam.
  • #18
    szymon122
    Level 38  
    kojderek01 wrote:
    Producent umieścił na płytce min standardowe gniazdo USB niestety niedostępne w oprogramowaniu Marlin 2.0

    Dosłownie wczoraj pojawiła się wersja Marlina z obsługą usb ;)
    Zapraszam na priv to wyślę namiary na to.

    Niemniej jednak jest to bardzo archaiczny projekt, większość jego funkcji jest napisana tak żeby działała na płytach 8 bitowych i nie potrafi wykorzystać możliwości jakie daje nowoczesna płyta.

    Ja zamierzam użyć Klipper firmware, mam już za sobą pierwsze testy (kamera termo robiła testy PID właśnie na Klipperze).

    kojderek01 wrote:
    Uważam że dla tak poważnej konstrukcji zdecydowanie lepszym wyborem będzie Duet2 WIFI lub Duet 3

    Zaletą płyt DUET jest oprogramowanie, które jest dostępne w internecie i można je wgrać na płytę SKR, więc nie widzę sensu płacić tyle za płytę.
  • #19
    Dariusz Goliński
    Level 22  
    No i sprawdziłem.
    Nakrętka na śrubie kulowej ma symbol: HIWIN S1600VE-1 082
    Silniki to: MICROCON SX23-1414
    Brakuje mi czegoś w twojej drukarce. Założyłem, że ( nie wiem czy słusznie ) raczej planujesz maszynę zabudować. Nie widzę opisu wentylacji maszyny. A jak zabudowa to ewentualnego nagrzewania komory jak będziesz chciał podziałać z ABS-em. No i nie wiem na jakie materiały się nastawiasz ale jak już taką poważną konstrukcję planujesz to komora wstępnego osuszania i podgrzewania filamentu by się przydała.
  • #20
    szymon122
    Level 38  
    Dariusz Goliński wrote:
    Założyłem, że ( nie wiem czy słusznie ) raczej planujesz maszynę zabudować.

    Punkt 11 opisuje jak planuje wykonać komorę. Na większości zdjęć mam ukryte pokrywy, gdyż nawet z włączoną przezroczystością utrudniają ogląd konstrukcji.

    Dariusz Goliński wrote:
    No i nie wiem na jakie materiały się nastawiasz ale jak już taką poważną konstrukcję planujesz to komora wstępnego osuszania i podgrzewania filamentu by się przydała.

    Filament będzie w ramie pomocniczej (bocznej). Znajdować się będzie tam sporo elektroniki, która oczywiście się grzeje. Obudowy będą posiadały wentylatory chłodzące chociażby sterowniki silników, lecz sama obudowa jako taka będzie raczej szczelna co powinno pomóc utrzymać temperaturę powiedzmy 30 stopni wewnątrz co powinno pomóc filamentowi schnąć.
    Lecz nie wiem czy sama temperatura wystarczy czy potrzeba jeszcze wymiany powietrza.

    Dariusz Goliński wrote:
    Silniki to: MICROCON SX23-1414

    Tak jak myślałem - bardzo potężne silniki 1.4Nm. To może być właśnie warunek konieczny w przypadku napędu opartego o śruby kulowe w osi X i Y.
  • #21
    Dariusz Goliński
    Level 22  
    Ale sama komora nie będzie posiadała grzałki i stabilizacji temperatury ?
    Czy ja dobrze widzę że silniki ekstruzji masz przy filamencie ?
  • #22
    szymon122
    Level 38  
    Dariusz Goliński wrote:
    Ale sama komora nie będzie posiadała grzałki i stabilizacji temperatury ?
    przy obecnej drukarce posiadam komorę o podobnej kubaturze i grzałka samego stołu (350x350) nagrzewa ją do około 40°C w przypadku drukowania ABS, czyli 100°C na stole.
    Tam ograniczeniem jest plexi 2mm z którego wykonałem komorę, średnio izoluje i czuć temperature na ściance zewnętrznej. Teraz zamierzam użyć spienionego poliwęglanu, który powinien sobie lepiej poradzić.

    Dariusz Goliński wrote:
    Czy ja dobrze widzę że silniki ekstruzji masz przy filamencie ?

    Tak. W czym problem?
  • #23
    maxipug
    Level 12  
    Widze ze projekt https://hevort.com w użyciu, polecam zapoznanie się z problemem śrub napędowych i ich jakości.
    Mocowanie stołu było kilka razy przeprojektowanie ze względu na nie osiowość
  • #24
    szymon122
    Level 38  
    maxipug wrote:
    Widze ze projekt https://hevort.com w użyciu, polecam zapoznanie się z problemem śrub napędowych i ich jakości.

    Trochę nie rozumiem komentarza.
    Co ma hevort do mojej konstrukcji? Sporo z nimi współpracowałem, ale to nie jest ten projekt :)

    maxipug wrote:
    Mocowanie stołu było kilka razy przeprojektowanie ze względu na nie osiowość

    Ich mocowanie stołu ma inną postać i założenia. Zobaczymy jak będzie w moim przypadku.
  • #25
    Dariusz Goliński
    Level 22  
    Problem w słabej kontroli ekstruzji
  • #26
    ZaQ_1
    Level 8  
    Skoro autor chce drukować 300mm/s to nie ma za bardzo wyboru i musi dać bowden ze względu na masę ruchomą. Chyba, że napędzałby ekstruder giętkim wałkiem i silnik dał na ramę. Ale to byłby sam w sobie temat wart własnego projektu.
  • #27
    szymon122
    Level 38  
    ZaQ_1 wrote:
    Chyba, że napędzałby ekstruder giętkim wałkiem i silnik dał na ramę. Ale to byłby sam w sobie temat wart własnego projektu.

    To raczej mogłoby się nie udać. Tzn widziałem takie projekty, ale nie wiem co na to skracanie się sprężyny i właśnie jej sprężystość. Większość ruchów ekstrudera jest to ułamek obrotu i są to bardzo szybkie ruchy. Coś czuję, że sprężyna by "wygładziła" takie ruchy.

    Lepszym rozwiązaniem jest silnik ekstrudera połączony paskiem z ekstruderem. Silnik znajduje się na osi Y (rusza się wraz z nią) i jedynie odciąża jedną oś, ale dobre i to.

    Ale w moim przypadku ekstrudery mocowane na ramie mają na celu właśnie redukcję masy ruchomej. Jeden ekstruder z silnikiem to jakieś 200g ;)
  • #28
    szymon122
    Level 38  
    Witajcie!
    Sporo czasu mnie tu nie było, ale nie oznacza to, że prace ustały. Niestety było to spowodowane opóźnieniami w dostawie podzespołów. Wczoraj udało mi się uruchomić stronę internetową:
    www.greenmaker3d.wordpress.com
    Zapraszam na nią, opisałem tam część projektową a w formie bloga publikuję postęp prac nad drukarką ;)

    Równocześnie udało się uruchomić stronę na facebook @GreenMaker3D na którą również zapraszam.