Ulti v0.1 Бета версия принтера. Недочеты, косяки и болячки.

Подписаться на 3Dtoday
Tiger
Идет загрузка
Загрузка
29.05.17
3589
20
печатает на Ultimaker Original
RepRap
41
Собрав весь опыт от доработки своего Ultimaker Original, учитывая (как я тогда думал) все его недостатки было принято решение на его основе создать новый проект, под названием UlTi (кодовое название Ultimaker TI).
6d7a0a13043370aec09c6c0e6f935d80.JPG
Концепция.
PREVIEW
Первоначально концепцией этого проекта была актуализация Ultimaker Original (далее UO). Что бы любой желающий мог уже имея UO переделать его в новый принтер, просто заменив например только корпус. Поэтому я старался оставить основные габариты частей без изменений. Например не менять расстояние между валами оси Z (только удлинить), оставить ту же длину остальных валов. Но добавить уже встроенный в корпус дисплей, поменять электронику на более распространенную, установить популярный и надежный HotEnd e3D v6.
И главным и неизменным условием было то, что принтер должен оставаться OpenSource и собирался бы из доступных материалов.
Забегая вперед скажу, что уже в финальной версии концепция поменялась.
Корпус.
Было изготовлено для друзей и знакомых 4 корпуса, трое из них были окончательно собраны и работают до сих пор.
d16109d004be21a6a349028d32f41680.JPG
Как и в UO корпус решено было сделать из фанеры. Мне нравились многие решения, которые были реализованы в UO, например крепление валов оси Z (к слову на Sprinter и Zav крепление валов были печатными), а так же максимальное применение фанерных деталей, а не печатных.
По поводу высоты печати, зачем я ее увеличил? Стандартная длина винта по Z (которые можно приобрести в Китае) составляет 300 мм, соответственно за вычетом крепления и длинны самой гайки мы можем получить максимальный ход вплоть до 270 мм. А так как валы я и так покупал длинной 500мм, то останется только увеличить высоту корпуса, тем самым практически без затрат увеличиваем габарит печати.
Согласен, что далеко не всегда необходимо печатать высокие детали, но это дополнение из разряда "потому что могу, и это мне ничего не будет стоить"

В этой версии я взял винт вместе с мотором, что дороже, а особого профита на самом деле не несет.
В UO не было встроенного дисплея, что меня удручало. Соответственно корпус еще немного подрос в высь, тем самым увеличился отсек для электроники, что позволило установить в него строчный дисплей LCD 2004. Почему именно этот дисплей? Он без проблемный, то есть для отображения на нем информации не требуется тратить большое количество ресурсов микроконтроллера, а в большинстве случаев от него требуется лишь включить пред нагрев, запустить печать и показать статус печати.
80a7af7b8cd95cacc2ab2d0c44ad6452.JPG
6103fe3172063c485bf9058095025d01.JPG
К слову, с этими корпусами было много продуманных моментов, например я совершенно забыл про отверстие для выхода проводов на печатающую головку, пришлось выпиливать отверстия вручную. Не сверх аккуратно, но деваться некуда.
92240c34d2128730748f2bf178a08e90.JPG
А так же прорези в нижней стенке корпуса под выход проводов так же оказались чересчур маленькими, и их так же пришлось увеличивать.
28465ffdd6b56f5ffdc3f9f340a9dffa.JPG
При выпиливании даже угробил пару наждачек.
742a7768bc571a370577c6ab587458b5.JPG
Кроме этого небыло продумано до конца крепление и путь проводов, а сами провода прятались в "змеиную кожу", что смотрится честно говоря не очень.
Механика XY.
Так же я ошибочно предположил, что передача вращения от моторов на валы через ремень плохая идея, и что прямой привод (direct drive, не путать с экструдером) будет лучше. Я ошибся....
Во первых я использовал гибкие муфты, а длину валов и расположение мотора подобрал не правильно, и во время движения муфта скрипела.
Во вторых я пытался сохранить стандартную длину валов, соответствующую размерам UO. Для этого пришлось переносить подшипники внутрь корпуса в специальных стаканах, плюс требовалось печатать само крепление мотора.
c9414b5f43959fdc945fc3e5925c71bd.JPG
Мало того, что форма этих запчастей была крайне необычной и не тривиальной, так еще и закрепить все воедино было еще той задачкой....
4d11c54c8908fd22645ff0d7c0bff5e5.JPG
Так что не все решения UO были плохими, просто надо уметь их готовить.
Так же как видно по фотографиям боковые стенки я не стал вырезать, дабы уберечь ABS детали от сквозняков. В купе с чуть прослабленными отверстиями под подшипники корпус начинал сильно вибрировать, а сплошной корпус из за этого сильнее резонировал, подобно гитаре. Лучшим решением все таки выпилить боковые стенки а при необходимости установить съемные заглушки.
Так же были переделаны каретки. Основной смысл - крепление замкнутого ремня и специальное крепление втулок в разрезной корпус.
f2ef67e843648b61580da3eb7d6751cc.JPG
И я много экспериментировал с разными втулками. Пробовал и бронзовые Cargo и графито-напролненные капролоновые, и китайские латунные втулки. От которых к стати на валах оставался явный след износа. (напомню, латунь не является анти-фрикционным материалом)
d4775d0254aae1873bc5b2a1fb0d6ba8.JPG
cb224d640487473c51bba66837b42941.JPG
В ходе этих экспериментов хорошо себя зарекомендовали Cargo и капролон.
Стоит так же отметить, что все втулки должны притираться, порядка 100 часов, и поэтому на первых моделях возможны артефакты в виде квадратных отверстий малого диаметра. Не стоит этого боятся, это проходит.
Электроника.
Изначально я решил взять плату Rumba, но с ней у меня почему то не задалось. Она не захотела работать с карт ридером на дисплее, плюс прошивалась странно, поэтому я сменил на более популярное и дешевое решение - Ramps 1.4
af7bb0bf166689c220b93d8daaa12655.JPG
528af1a3cf5a0bf0066152bcd8d73506.JPG
Блок питания решено использовать на 12 вольт 100 ватт. Этого достаточно для питания HotEnd и всей электроники. (Как известно я поклонник нагревательных столов на 220 вольт.)
Нагревательный стол и платформа для печати.
Мне очень полюбился стальной стол, который я уже использовал на своем UO. И практически без изменений я решил взять и его. Правда была одна загвоздка....
Проект открытый, а это значит, что любой желающий должен иметь возможность без особых проблем найти запчасти для сборки. С фанерных корпусом относительно все понятно, а вот заказать в единичном экземпляре стол из стали... я знаю единицы людей, у которых есть такая возможность.
c700ade5d0693ebb6f11c114d15cea86.JPG
a4b2c93294ab91bd4d299ea67fc36ef1.JPG
Поэтому необходимо было спроектировать деревянный стол.и об этом я пожалуй расскажу в следующей статье, так как в этой версии принтера данных изменений небыло.
Касаемо нагревательного стола - я давно использую силиконовые или каптоновые нагревательные элементы на 220 вольт, и очень ими доволен. Поясню почему:
  1. Для подключения 200 ватного нагревателя я использую твердотельное реле (которое по сути является тиристорной сборкой с опторазвязкой в едином корпусе) FOTEK SSR40DA - которая рассчитана выдерживать ток в 40А, чего с головой хватает, и само реле не греется. В отличии от тех же транзисторов на самом PAMPS 1.4 при подключении 12-ти вольтовых грелок
  2. Не требуются толстые провода, ведь сила тока всего 1А.
  3. Наклеивается на ровную поверхность, например на алюминиевый лист, при этом нагрев происходит всей поверхностью, в отличии от тех же столов из стеклотекстолита, которые из коробки все кривые. Используя такой нагреватель (стеклотекстолитовый) без прослойки из алюминия у меня в итоге лопнуло стекло.
  4. В отличие от того же каптона приклеиваются лучше, без пузырей. Пузыри на капроновом столе приводили к перегоранию и КЗ.
  5. Не требуется мощный или отдельный блок питания. который к тому же и шумный.
Забыл совсем сказать, после сборки трех принтеров оказалось, что в корпусе очень не хватает нижней крышки, закрывающей отсек электроники, так как при переносе или перевозке принтера электроника может повредиться.
HotEnd
За основу был взят HotEnd E3d v6. По опыту прошлых лет, я решил сразу сделать его съемным, что бы можно было быстро полностью его снять и заменить, а не тащить весь шлейф проводов. А когда у вас провода еще и спрятаны в "змеиную кожу", так этот процесс усложняется в десятки раз.
7efacbb972570610d73aef2e86088b8d.JPG
61f0d78760b877c00efeb83814b08592.JPG
Но не смотря на это, данные разъемы тоже не идеальны, во первых их сложно обжать, во вторых они продаются далеко не в любом радиоэлектронном магазине. Да и в целом не сверх надежные.
Extruder Drive (Feeder)
Первоначально я использовал тот экструдер, который был под рукой. он был не идеальным, но хотя бы работал. Так же пробовал экструдер от ZAV, но мне он не понравился по ряду причин. В итоге после заказа корпусов я уже спроектировал свой экструдер. Он немного не встал на штатное крепление, поэтому пришлось смонтировать его снаружи корпуса, как в UO.
Данный экструдер (фиидер, feeder) проектировался для быстрой заправки и смены пластика с всегда одинаковым усилием прижима прутка. Теперь не требуется винтами подкручивать прижим, и пруток всегда идет строго по каналу а не отгибается при прижиме. Данный механизм основан на эксцентриковом прижиме. Он имеет 4 положения. Первое используется для полного ослабления и свободной заправки пластика, остальные 3 положения задают разное усилие. Зная (или вычислив) жесткость пружины, можно без проблем подобрать требуемое усилие прижима под разные пластики.

Так же он может без переделки использовать любой зубчатый шкив (нужно больше для экспериментов и тестов, чем на постоянной основе, хотя может кто то отдает предпочтение какому то одному шкиву).
fbabd154020adc8bc764eca77fa1d85b.JPG
Пожалуй единственный недостаток - это боуден экструдер (feeder), он не подходит к direct drive, хотя и может быть переделан.
Пожалуй тесты с участие данного экструдера (усилие прижима, наиболее "злой" шкив на разных пластиках и т.д.) достойны отдельного поста.
Итоги.
Я понимаю, что все вы ждете (или не ждете) финального проекта, с инструкциями, BOM файлом на закупку и чертежами. Но я не мог не рассказать о том, какая работа была проделана и почему UlTi стал таким как есть сейчас. очень многие детали в нем переделывались и дорабатывались долгое время. Каждая из них проверялась на рабочем принтере больше полу года.

И как обычно, ваш ласковый и нежный Tiger
Подписаться на 3Dtoday
41
Комментарии к статье

Комментарии

29.05.17 в 11:42
0
Почерпнул много идей.
Благодарю!
Ski.
29.05.17 в 11:50
1
В следующей статье, в финальной версии еще больше материала с исходниками. ;)
30.05.17 в 00:11
0
Интриган!
29.05.17 в 12:29
2
любимую грелку на 220в не подскажете? желательно со ссылкой
сейчас свой ультимакер строю, как раз все это очень актуально и интересно)
29.05.17 в 12:48
1
29.05.17 в 13:17
0
Где заказать маленький объем лазерной резки в Москве?
29.05.17 в 13:26
0
Боюсь, что нигде, я таких мест не нашел, минимальный заказ везде от 3 до 7 тысяч. но это по резке стали.
Если имелась в виду фанера, то здесь все проще. Практически любая компания занимается малыми заказами, просо нужно обзванивать их всех. А если совсем дешего нужно, на авито полно частников, правда частенько качество хромает.
29.05.17 в 15:41
0
Ищите гаражных СО-шников, до 4мм сносно резать должны, кто-то даже 5мм режет по черной стали (Ст.3)
2ГИС в помощь. Поиск - Лазерная резка.
29.05.17 в 15:48
0
А можете показать как CO2 лазер сталь режет?
29.05.17 в 13:19
0
Отличная статья. Один вопрос. Вы написали что вал-муфта-двигатель по оси Z и отличий не заметили по сравнению с шд с интегрированным винтом. Многие пишут что как раз наоборот, улучшается качесто печати. Поделитесь Вашим опытом.
29.05.17 в 13:24
0
Тут важное замечание, муфты нужно использовать жесткие, тогда проблем вообще нет. Хотя на Ultimaker Original я первоночально ставил винт с гибкой муфтой и там проблем тоже небыло, но там и винт был массивней. Здесь еще дело в том, на сколько качественные линейные подшипники стоят и на сколько кривой винт. В целом проблем у меня с этим небыло.
29.05.17 в 15:54
0
А какой подшипник на экструдере ставится? На твинге информации про это нет.
29.05.17 в 15:58
0
623ZZ. Обновлю информацию к выходу третьей статьи
29.05.17 в 16:08
0
Дурацкий вопрос, но все-таки: моделькой экструдера не поделитесь? Я, конечно, могу и сам по фотке нарисовать... но если можно - был бы благодарен :)
29.05.17 в 16:11
2
Блин, думал ссылку оставил, оказалось забыл) он давно лежит в открытом доступе: https://www.thingiverse.com/thing:1791230
29.05.17 в 16:14
0
Спасибо!
29.05.17 в 16:15
0
попробуете, напишите впечатления, может чего добавить нужно
29.05.17 в 16:31
0
Илья, а можете поделиться моделями улучшений: кареток, фидера?

Дорабатываю свою Ультумбочку: совершенно согласен с Вами относительно крышки в днище, и жалею, что подпол не такой глубокий, как хотелось бы - пару раз при перевозке с дачи/на дачу цеплял радиаторы драйверов и провода. В дополнение к списку доделок/переделок которые можно рекомендовать: у меня большая проблема перегрева двигателей (TMC2100+0,9 гр. моторы), при длительной печати начинаются сдвиги или пропуски - нужно делать кожухи и принудительную вентиляцию. За счет увеличения размеров двигателей кожухи влезут только из жести. Ну и если бы подпол был глубже, в него можно было бы поставить тихий 120 мм. вентилятор и проложить от него воздуховоды к этим кожухам через пол.
29.05.17 в 16:38
0
Фидер ссылку выше скинул, а вот каретки... я выложу для ultimaker original их отдельно, после завтра.Так как в финальной версии Ulti они отличаются по концевикам. Поэтому установлю их на старый ультик сначало. проверю и скину.
Проблемы с перегревом как таковой у меня нету, хотя я специально использую моторы с моментом 5 кг*см, на ось Z и экструдер более слабые ставлю. нагреваются немного, но не критично и пропусков не замечал
30.05.17 в 00:12
1
Интересно читать, может быть что-то переползёт и на мою ультумбочку из китае-прюши потрохов =)

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Разработка модели ключа для фонарика по фото.

3Dtoday за 60 секунд от 14 августа

3D-печать в ядерных технологиях

Японский дизайнер превращает логотипы брендов в полезные 3D-печатные вещи

Blizzard Heroes part 3- Фигурка Фарры из вселенной Overwatch

Разрабатывается автоматизированная система для выявления дефектов во время 3D-печати