Альтернатива двухшестеренчатому экструдеру B2D

Подписаться на 3Dtoday
xolodny
Идет загрузка
Загрузка
18.11.18
3979
25
печатает на Kossel Kit
3D-моделирование
54
Начал я несколько месяцев назад один интересный проект, который постепенно эволюционирует.

Попала мне как-то в руки катушка армированного угленаполненного поликарбонатного филамента CF-PC/ и озадачился я девайсом, способным его (такой филамент) успешно перерабатывать в не разваливающееся нечто, а нормальные функциональные изделия (закрытая камера, сопло до 320 С, стол до 140 С, директ-подача).

Охренев от ценовых предложений нашего рынка приняв решение о диверсификации поставок и повышении собственной квалификации вместе с собственным же ЧСВ, было принято решение таковой аппарат спроектировать и построить.

Сначала к постройке планировался универсальный малыш, способный печатать высокотемпературными пластиками, с областью печати 150х150х150.

Потом, по мере проектирования и испытаний, аппетиты начали расти - понадобилась двухэкструдерная печать (поддержки отломать от угленаполненного вязкого PC - та еще затея, да и расточительно это как-то - поддержки из недешевого материала делать).

Начал анализировать прочие проекты и понял, что качающийся директ-экструдер из доступных - только Dondolo, но очень уж он габаритный. Сооружать же что-то по типу "головы" от Picasso - пусть и реализуемо, но тяжеловато и требует серьезной станочной базы, а несколько итераций подгонки, подбора, допилинга и изготовления специальных деталей, чтобы "голова" имела хоть сколько-то приемлемые габариты, навевали мысль, что будет проще купить тот самый озвученный принтер.

И тут мой взор упал на проект Sigma - 2 независимых экструдера с режимом попеременной, параллельной или зеркальной печати весьма интересны.
Рама принтера была в очередной раз пересчитана и профиль перенарезан (угу, у меня его скопилось уже на полноценный Kossel XL, коий соберу да запродам, чтоб купить хорошую электронику под текущий проект).

Снова началось проектирование и прикидки кинематических расчетов.
Т.к. кинематика принтера становится картезианской, то 2 двигателя оси X с каретками и ленивцами добавляют порталу веса, а довешивание всего этого еще парочкой директ-приводов выводит вес оси X в сборе > 1 кг, то на сколько-то приемлемых ускорениях (Jerk 10, Y acceleration 3000) компактный принтер попросту куда-то может и упрыгать.

Мысли вернулись к другому моему проекту, показавшему хороший потенциал - T-Struder с дистанционным приводом через гибкий вал, даже с фрезерованным или отпечатанным из того самого CF-PC корпусом имеет вес менее 80 г без учета хотэнда.

Тем не менее - при компактных размерах области печати (250х150 суммарно, 200х150 для каждого из экструдеров индивидуально, 125х150 мм при синхронном режиме и 180х150 для двухцветной печати или печати с поддержками) не стоит забывать и о боуден-подаче, т.к. длина трубки становится всего около 40 см.

Решено было не складывать все яйца в одну корзину и параллельно прорабатывать вариант дистанционной подачи прутка.

Угленаполненный филамент (Total, Ultran, CF-PC) по боуден системе идет с заметным сопротивлением, а потому узел подачи прутка должен обладать хорошей стабильностью, точностью и усилием подачи.

Распространенный Titan за опробованный мной в течение года период эксплуатации показал ряд недостатков:
- пара металлическая ведущая шестерня с пластиковой ведомой при больших расходах пластика хорошо "подъедает" последнюю;
- ось рычага прижима, размещенная на валу двигателя и посаженная в режим трения скольжения, слабенькому двигателю точно не помогает, когда требуется сильный прижим прутка, ее воздействие на вал двигателя сказывается;
- подающий шкив был так хорошо отполирован (может - такие и попадались, но сменил уже 4) и "подъеден" несколькими катушками армированных филаментов, что порой случалась недоэкструзия, которую приходилось компенсировать усиленным поджимом рычага;
- одного шкива с мелкой насечкой не хватает для того, чтобы при ретракте быстро протянуть шершавый филамент по трубке боудена;
- обслуживание этого экструдера из-за скапливающейся стружки филамента внутри лежит только через полную разборку, а алюминиевые плиты шаговых двигателей не очень располагают к частой сборке-разборке узла и в данный момент экструдер собран винтами М3х60 насквозь через двигатель.

Из альтернатив еще был Bondtech, но оригинальный недешев и для инженерной версии принтера пока было решено его не приобретать.

Недавно в глаза попался ПОСТ одного из участников (м-р Магомедов) данного сообщества о фидере B2D (модель на тинге здесь )

Видео с результатами печати меня вдохновило и проект было решено брать в проработку.

Фидер имеет свои "+" и "-":

плюнусы:
- точная подача;
- благодаря двойным подающим шестерням - большое усилие подачи;
- вынесенный из редукторного механизма узел контакта подающих шестерен и прутка, что исключает оседание стружки на частях редуктора;
- отсутствие люфтов (ременная передача);
- легкая и визуализируемая смена прутка;

мюнусы:
- металлический фидер вызывает желание приобрести оригинальный Bondtech;
- цена фидера в сборе с напечатанными деталями недешевая;
- цена комплектующих даже без печатных частей - тоже немаленькая, а учитывая процент брака у китайских комплектующих - почти со 100%-ной вероятностью потребует дополнительного приобретения всяких деталей;
- разношерстный перечень комплектующих - 3 типоразмера шкивов, 2 типоразмера подшипников, приобретая это по отдельности на всем известном сайте, сталкиваешься с тем, что адекватная цена на комплектующие только при условии приобретения лотами по 5-10 шт, при этом после сборки фидера подшипников и шкивов останется еще если не на парочку, то на один точно.

Картинки были рассмотрены, был открыт Fusion и Excel и пошла веселуха.
Из проекта были исключены подшипники типоразмера 604 (заменены на 605), как и единственный шкив GT2 16 teeth 5mm bore (заменен на GT2 20 teeth 5mm bore).
Таким образом - комплектность 1 фидера потребовала 8 подшипников 605zz и 3 шкива GT2 20 teeth 5mm bore. Из оптимальных лотов на Ali в запас остаются 2 подшипника и 2 шкива (с учетом кол-ва брака, люфтов и биений - не остаются, а идут, скорее всего, в мусорку).

Редукторный шкив пока было принято решение сделать печатным, как и у соконфетника из вышеозвученного поста.

Кинематика была просчитана и прорисована заново, как и все детали, оригинал смотрел только с картинок.
Из несколько нестандартных деталей - только использование 3-ех квадратных гаек М5 (никак не могу извести их пачку в 1000 шт, взятую для сборки "правильной дельты"), квадратных же гаек М3 и винта регулировки прижима роликов М5х8 под имбусовый ключ.

Результат ниже.
b0a12310e0589d29470c1a232427201b.png
Основной корпус отпечатан из SBS-pro от Filamentarno, пока с этим пластиком у меня отношения складываются не очень. Пока что не подобрал оптимальный коэффициент подачи и скорость печати. Поверхность волнистая и иногда страдает межслойная адгезия.

Крышка, рычаг прижима и направляющая ввода филамента - ZBS от ABS-maker.

Редукторная шестерня 20-48 GT2 - ABS-max от SEM.

Все печаталось на максимальной скорости 120 мм/с соплом 0.4, слоем 0.15-0.2
e5c7a3f8a68801d7ae9bb8a213f19e7f.jpg
af75f54bf8eda7df63a3d6f352d99dc7.jpg
286952563c894c549e121040adb75ed3.jpg
0cae415c1c3c988a85d896206c3710fb.jpg
614dd03b7eebca55348255ef5304d07a.jpg
Ожидаю прихода ремней GT2 65 teeth 130 mm для примерки и допиливания (при необходимости) фидера, после испытаний которого опубликую исходники.
Подписаться на 3Dtoday
54
Комментарии к статье

Комментарии

18.11.18 в 19:55
9
Как поставить 2 раз лукас? Вообще шик. Получается тебе все равно директ или боуден, все предусмотрено ) Вообще молодец. Плюс на выходе еще и редуктор. Шикарно. Жду с нетерпением сорцов. Буду тоже печатать!
19.11.18 в 11:53
2
Почему я не могу поставить лайк на твой комментарий именно + не могу?
19.11.18 в 12:04
1
Не хватает репы.
18.11.18 в 20:31
1
Исходники это хорошо:)
18.11.18 в 21:03
2
класс!
18.11.18 в 21:31
1
Так вот почему я не покупаю этот замусоренный карбоном пластик :)
18.11.18 в 23:17
0
Из проекта были исключены подшипники типоразмера 604
Вы точно уверены что там 604, а не 624?
Вот две картинки.
425a218f0155af0302a7d9ce95798c3d.jpg
ce785dd8a5371f213b868250ec2a3629.JPG


из которых видно 605 и 624.
19.11.18 в 04:28
0
да, конечно 624
19.11.18 в 00:02
0
А сколько этот экструдер весит?
19.11.18 в 07:34
0
В сборе с ШД - около 400 г. Я на толщину стенок не скупился

Это ж боуден, вес не так принципиален.
19.11.18 в 12:43
0
Немало... Я ищу хороший вариант для директа. Теоретически есть. Но еще не печатал его.
19.11.18 в 12:48
0
Bondtech вам в помощь.
19.11.18 в 13:31
0
Дороговато.
Буду дальше просторы шерстить и собирать "вдохновение" )
Ну и планирую довести до ума планетарный редуктор. Легкий и 1:4.
19.11.18 в 19:07
0
flex3drive? nimble? t-struder?
19.11.18 в 19:44
0
Смотрел за этим проектом. Интересно, но пока не цепляет.
Вариация на тему печатного доделанного МК7/МК8 пока в приоритете.
19.11.18 в 10:19
0
А можно перечень компонентов для заказа, пока вы допиливаете - детали приедут, всё равно планировал себе B2D или Titan делать. Или можно брать список из B2D просто заменив 624 на 605 подшипники и вместо одного 16 зубого брать 20-ти зубый шкив?
19.11.18 в 11:32
1
Да.

Детали к заказу:

Ремень GT2 6 mm width 65 teeth 130 mm - 2 шт, продается в основном лотами по 5 шт


Шкив GT2 6 mm width 20 teeth Bore 5 mm - 3 шт, продается лотами по 3-5 шт


Подшипник 625zz - 8 шт, продается лотами по 10 шт

Редукторный шкив - можно печатать из ссылки по публикации m-r Magomedov, можно использовать самосборный с оригинального ресурса из еще одного металлического шкива GT2 6 mm width 20 teeth Bore 5 mm и самопечатного 48 teeth.

Фитинг для присоединения трубки боудена (фторопласт 4х2 мм) - сквозной, под М10 резьбу, ищется на али по запросу PC4-01 для V5,V6

Подающая шестерня - я использовал MK7 с желобом под 1.75 филамент, хорошо встают также на 36 и 40 зубов, в общем - на вкус и цвет.

Пружинка для прижима - использовал какую то из запасов с наружным размером < 8 мм, длиной 12-15 мм, внутрь прекрасно помещается винт М5. В общем - любая пружина рычага прижима от МК7, МК8, МК10 и т.п.

Метизы:
Крепление прижимных роликов:
Винт М5х10 - 2 шт
Гайка квадратная М5 - 2 шт
Модель после сборки может быть оптимизирована также и под 6-тигранную гайку. Но под нее придется делать пазы в крышке корпуса.

Прижим роликов:
Винт М5х8 под имбусовый ключ - 1 шт
Гайка квадратная М5 - 1 шт
Модель после сборки может быть оптимизирована также и под 6-тигранную гайку. Винт под имбусовый ключ останется.


Крепление направляющей рычага прижима:
Винт М3х20 - 3 шт
Гайка М3 - квадратная или шестигранная - 3 шт


Крепление направляющей входа филамента
Винт М3х16 - 1 шт
Гайка М3 - квадратная или шестигранная - 1 шт

Крепление направляющей выхода филамента
Винт М3х20 - 1 шт
Гайка М3 - квадратная или шестигранная - 1 шт



Сборка корпуса:
Винт М3х30 - 4 шт

"Спейсеры" для сборки редуктора:
Шайба М5 (маленькая) - 8 шт

Присоединение шагового двигателя:
Винт М3 "впотай" - 2 шт
Винт М3 - 2 шт
Длина винтов - в зависимости от способа установки, 14-20 мм

Крепление экструдера:
Винт М3х10 - 3 шт
Гайка М3 - квадратная или шестигранная - 3 шт

Вроде ничего не забыл.
19.11.18 в 11:52
0
Ага, чтобы путаницы не было. Вы взяли 625zz которые большего диаметра чем те что закладывались в оригинале, всё так?
605ZZ - 5x14x5
625ZZ - 5x16x5
19.11.18 в 12:24
0
Да, проектировал под то, что было в наличии. А самые ходовые как раз 625.
19.11.18 в 12:31
1
Ага спасибо, а то путаница, в статье написаны 605zz, при этом в 624zz пропадает '2', а это и смутило.
19.11.18 в 10:49
-1
Охренев от ценовых предложений нашего рынка
А наш принтер с соплом 340С и столом 170С рассматривали?
19.11.18 в 11:55
0
А в вашем принтере один же вроде экструдер? Или я не внимательно на сайте посмотрел?
19.11.18 в 12:30
0

А наш принтер с соплом 340С и столом 170С рассматривали?
Воспримите нижеследующее как субъективную критику.
Переусложненная кинематика, избыточное кол-во подвижных компонентов, габариты печатающей головы, увеличенная протяженность упругих (ремни) элементов на малое соотношение печатного объема к размерам принтера.

Хороший аппарат должен быть функциональным, ремонтопригодным, компактным, прочным и простым.
По компактности и простоте у меня есть вопросы. По ремонтопригодности не скажу, но деталей многовато (не люблю кореху, а тут и ещё сложней).

Повторюсь - хотелось компактный принтер, а не чугуниевый аппаратище.
P.S.: Да, и при таких размерах катушку можно было б и внутри принтера прятать.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

MKS Robin. Часть вторая - укрощение строптивой прошивки.

Panda 3D предлагает фотополимерные 3D-принтеры Paladin стоимостью от $299

3D-технологии для литейного производства: как создать форму для отливки за неделю

Истории участников 3Dtoday Fest: Илья и Анастасия Никоновы

3D-печать помогает восстанавливать популяцию белых журавлей

3Dtoday приглашает на первый в России фестиваль 3D-печати!