Обзор-сборка китайского 3D-принтера CoreXY

Общий обзор, ссылки на распаковку, обсуждение качества комплектующих

Доброго всем дня.

Представляю Вашему вниманию обзор китайского CoreXY 3D-принтера на рельсах, от компании DXIMTECH

http://ali.pub/2l9afeВыбор принтеров огромен, однако выбор пал на этот, и, забегая немного вперед, могу сказать — выбор был удачным.

Выбирая принтер, хотелось достаточно недорого получить большую площадь печати, высокую скорость, хорошую пригодность к модернизации.

Дрыгостолы отпали сразу, двигать стол по Y вместе с деталью — это иметь проблемы с инерцией, дополнительный обдув при движении стола и общая хлипкость конструкции без возможности её усилить. Особенно стол.

Требование высокой скорости исключило все варианты с перемещаемыми двигателями.

Крепление стола консоль или в 2-х сторон.

С точки зрения жёсткости двухстороннее выигрывает, но синхронизация двигателей по Z без организации обратной связи работает до первого проворота одной из осей, а если связывать ремнём- появляется дополнительный люфт — сразу перекос.

В то же время консоль лишена вышеперечисленных недостатков, а добавлением элементов жесткости можно легко её сделать не менее жесткой, чем 2-х стороннюю.

Рельсы и ШВП must have, иные решения отдают экономией на спичках.

Оставался выбор фанера/профиль.

Фанера, с одной стороны, быстрая сборка с высокой точностью без мучений, большая жёсткость по сравнению с неусиленным кубом из профиля и некоторая экономия (особенно на крепеже :) ).

Однако правильно собранный куб, с усилениями по жесткости не уступает фанере, но имеет ряд фундаментальных преимуществ:

• Легкий доступ со всех сторон без полуразборки принтера.
• Отсутствие влияния влаги на геометрию
• Нет разбалтывания креплений в фанере по мере использования и, соответственно, подтяжек с контролем геометрии.
• На профиль легко добавить новый элемент, благо крепления стандартные, и убрать его, не оставив россыпь отверстий...
• Куб лучше вентилируется
  
  

Вот таким образом выбор сократился до 1 (по разумной цене)

Из линейки однотипных принтеров выбрал меньшую модель с 2 экструдерами.

Принтер ехал 45 дней, но доехал в целости и сохранности.

Распаковку не снимал, но можно посмотреть ролик коллеги: https://www.youtube.com/watch?v=Gremw_7XwZQЭлементы для сборки есть все, крепежа с солидным избытком.

Профиль распилен отлично, всё ровное и точное.

Качество компонентов хорошее, брака не обнаружено, валы ровные, подшипники не люфтят, ШВП — можно влюбится, рельсы тоже ровны и без люфтов.

Электроника — RAMPS1.4 совместимая тёмная лошадка от исчезнувшей компании 3DYMY, но дело её живёт, платы клепают. Электроника поддерживает сразу 3 экструдера, 4 термистора, управление 2 хотэндами, кроваткой, 2 вентиляторами и лазером из коробки.

Более подробно в разделе электроники.

Инструкция — нечто вроде «копать в эту сторону» с картинками. Есть неточности и неясности, но ничего критического, важные моменты по картинкам ясны.

Т. к. планировались сразу при сборке доработки - произвел ряд закупок:

[LIST=1]Список закупок

• Крепеж валов сверху https://ru.aliexpress.com/item/AXK-SHF8-SHF10-SHF12-SHF16-8-10-12-16/32834697271.html
• Опорный подшипник для ШВП https://ru.aliexpress.com/item/THGS-FL08-2-Bolt-8mm-Bore-Self-aligning-Flange-Ball-Bearing/32719606663.html
• Дополнительные подшипники на валы Z для усиления жесткости стола https://ru.aliexpress.com/item/LMK12LUU-12mm-long-type-flange-bearing-linear-bush-3d-priter-xyz-cnc-parts-LMK12L/32261161110.html
• Уголки 40х40 с 5 отверстиями https://ru.aliexpress.com/item/1-5-90/32852684064.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.N8viBc
• Уголки 40х20 https://ru.aliexpress.com/item/THGS-FL08-2-Bolt-8mm-Bore-Self-aligning-Flange-Ball-Bearing/32719606663.html
• Термопары ДТПК-011-0.5/1 от фирмы ОВЕН http://www.owen.ru/catalog/dtphhh1_termopari_poverhnostnie/opisanie
• Разъёмы CHU-2, CHU-3 и вилки CWF-2R и CWF-3R https://www.chipdip.ru/catalog-show/power-connectors?x.778=AdQ&x.779=ZGQ
• Дополнительные закладные гайки М3-М5, закладные болты и прочие метизы.
• Лист композита типа алюбонд
• Макетную плату для расширителя портов
• 2 оптореле (были самодельные) на доп. нагреватели
• Вентиляторы турбинные https://ru.aliexpress.com/item/5pcs-lot-3d-printer-blowing-fan-without-filament-block-12V-Ultimaker-cooling-Fan-50-50-15mm/32811581217.html
• Оптоконцевик для Z
• Шестерни Mk8 для экструдеров https://ru.aliexpress.com/item/3D-Printer-accessory-MK8-Driver-gear/32434021574.html
• Блок питания помощнее штатного https://ru.aliexpress.com/item/250-12-20A/32839286739.html
• Шкивы зубастые https://ru.aliexpress.com/item/GT2-Pulley-20-16-With-Teeth-or-Without-Teeth-Pulley-Timing-Gear-Bore-5MM-3MM-For/32544600841.html
• Наборчик для детектирования филамента https://ru.aliexpress.com/item/Brand-New-HC-020K-Double-Speed-Measuring-Module-w-Photoelectric-Encoders-to-Test-Motor-s-Rotational/1902856985.html
• И подшипники для него же https://ru.aliexpress.com/item/10pcs-lot-625-625ZZ-5X16X5-625Z-Miniatura-Deep-Groove-Ball-Bearing/32814553496.html

Обсуждение электроники и её доработок, схема доработок

Электроника, представленная платой 3DYMY RAMPS PLUS2 BT7200 v1.8.26 с предустановлеными драйверами А4988, оптореле на 220В для стола, 5 ШД, БП 12В/10А, REPRAP DISCOUNT экранчик с энкодером и SD.

Т.к. планировался горячий обдув http://3dtoday.ru/blogs/anidal/not-blowout-blowout-part-1/ то сразу стало не хватать каналов регистрации температуры и было принято решение добавить внешний измеритель температуры I-7018 и связать его с ramps по 485 интерфейсу.

Т.о. появлялось до 8 новых каналов температуры. Распределение каналов:

• 2 экструдера (термопары)
• Кроватка
• 2 канала регулирования обдува
  
  

А ещё хочется:

• Канал температуры в термокамере (термопара)
• Канал температуры радиатора хотэнда (термопара)
  
  

Термопары в хотэндах открывают 250+ температуры, что даёт возможность уверенно печатать высокотемпературными пластиками.

Плюс термопара с паспортом и нормальный измеритель дают суммарную погрешность не более 1 градуса Цельсия — не надо теперь гадать о реальной температуре сопла.

Небольшое отступление в будущее: Погоняв уже собранный принтер с различными пластиками могу констатировать — использование термопар облегчает настройку печати — просто берешь рекомендованную температуру и печатаешь.

Также был добавлен модуль DI/DO МК110-220.4К.4Р как расширитель портов для медленных дискретных сигналов.

Выбор модулей был обусловлен их наличием в коробке с приборами :) Этим же был вызван выбор протокола связи DCON (на нем работает I-7018).Для реализации интерфейса по 485 использовал полуавтоматический преобразователь RSTTL-RS485 без опторазвязки (развязки есть в модулях расширения) https://ru.aliexpress.com/item/MAX485-Module-RS-485-TTL-to-RS485-MAX485CSA-Converter-Module-For-Arduino-Integrated-Circuits-Products/32667981058.htmlУ стандартного Ramps уже есть выведенный UART3. Это концевики Ymin и Ymax.

Переносим Ymin на Xmax, а Zmax используем как сигнал RTS для переключения приём/передача.

Запустив простейший код обмена с модулем, обнаружил, что стандартная реализация библиотеки Serial от Ардуино абсолютно не приспособлена для работы с 485 интерфейсом. Управление сигналом RTS в ней отсутствует и при его реализации «программно» в loop() часть пакетов теряется. Прибор успевает ответить быстрее, чем переключится ножка в приём.

Пришлось патчить библиотеку Serial, добавив в неё управление RTS по прерыванию.

Замучив форум repetiera вопросами — смог правильно интегрировать обмен с модулями расширения в код firmware. Штатные методы Arduino неработоспособны.

Т.о. после всех патчей и доработок в прошивке появилось:

• 4 экструдера, 2 реальных, а 2 для управления горячим обдувом,
• 2 раздельных вентилятора для обдува
• Серва для управления качанием химеры
• Режим лазера
• 2 канала доп. температур
  
  

Сборка каркаса, усиление каркаса, методы контроля жёсткости

Штатная конструкция каркаса принтера, из коробки, страдает излишней гибкостью, однако небольшие доработки превратят студень в монолит :D

Снизу необходимо прикрутить пластину из композита. Она придаст жёсткость и послужит основанием для дальнейших доработок.Боковые грани можно усилить как профилем, так и накладными пластинами. На которые в последствии можно повесить электронику и др. прелести.Задняя грань, где расположена ось Z, так просто не усиливается, но она и так самая жесткая.

Сочетание каркаса из профиля и 2- 12мм валов, жестко закреплённых с обоих концов.Верхняя грань, на которой расположены рельыы, двигатели X и Y и ременно-роликовое хозяйство требует особого усиления.

Для начала усиливаем углы дополнительными платами. Они же послужат для закрепления осей шпуль с 2-х сторон.Сами рельсы Y и каретка с осью X закреплены жёстко, но есть проблемы с креплением шпуль и концов ремней.

Усиливаем конструкцию с помощью дополнительных плат из композита.Сборка и натяжка ремней показала, что конструкция стала жёсткой и стабильной.Доработка стола

Штатная конструкция стола достаточно хлипка.

Сначала усиливаем основание стола пластиной, к-я одновременно будет опорой для самого стола.В дальнейшем, как доедут дополнительные линейные подшипники, буду усиливать столСтол решил крепить жёстко, на винтовых стойках, а не пружинках, как традиционно предлагается.

Пружинки остались как средство фиксации от проворота.При сборке выяснилось, что стол не собирается - добрые китайцы положили слишком длинный профиль и он закрывает отверстия для ножек стола. Как это должно было собраться - я не понимаю.

Единственный реальный вариант - это сдвинуть стол далеко вперёд - но тогда 40мм просто теряются, а консоль становится ещё больше.

Отпилил профиль.

Точка 'дом' стала координатах 6;6 мм от края стекла. Как мне думается, идеально.

После сборки выяснилось, что следуя «суперинструкции» я перепутал оси X и Y

ось X должна была быть на 2-х рельсах, а каретка движется по оси Y на одной.

Я же сделал наоборот и в результате все модели печатались зеркально.

Переделывать не стал, просто поменял оси в слайсере.

Сам стол с подогревом от 220В (что прекрасно), прогревается до 130 легко (дальше не грел) без утепления снизу.

На стол положил матовое стекло на стеарине, как термоинтерфейсе.После прогрева лишний стеарин выдавило, а стекло как бы плавает на тонкой плёнке стеарина, под сильным нажатием может продавливаться на неск. десятков микрон, но самовыравнивается.

Термоинтерфейс обеспечил более быстрый и равномерный прогрев.Сборка электроники

Основную проблему при сборке электроники доставили разъёмы. Термисторы рассчитаны на обычный рампс, а на плате 3DYMY разъёмы с более тонкими штырями и они болтаются. Переобжал все что можно на разъёмы CHU.Также на плате не хватает разъёмов для вентиляторов, а дополнительные каналы нагревателей — это просто пины с ножек процессора.

Спаял расширитель портов:

• 4 разъёма вентиляторов с фикс. скоростью
• 2 разъёма вентиляторов с регулируемой скоростью
• 2 канала управления оптореле с усиливающими мосфетами
  
  

Блок питания штатный работоспособен, но сильно греется. Заменил его на более мощный в металическом корпусе.

Вся электроника расположилась на одном боку принтера внутри каркаса.

Провода достаточного размера, некоторые даже слишком длинные.По началу были большие проблемы с работой SD карты. При вставлении принтер писал карата вставлена и сразу карта вынута. И при вынимании.

Сначала грешил на прошивку, но оказалось, что комплектный переходник микроSD->SD надо просто выкинуть и взять нормальный.

Флажок наличия карты на комплектном плохо прижимался, размер был кривой.

Экструдеры

Бодены — клоны МК8, но штатно идут с огромной малозубой шестернёй. Заменил шестерню на MK8, добавил направляющую филамента от MK8 для мягких пластиков,на входе в боден вставил второй держатель фторопластовой трубки и саму трубку протокнул до шестерни.

Как результат — хорошая подача во всех режимах без проскакиваний и прогрызания.

Сами бодены поставил на ребро верхней грани каркаса, так трубки к экструдерам значительно короче.

По тестам типичный ретракт 3-4мм на 30мм/c

Вентиляторы на боденах весьма шумные, соединил их последовательно, теперь тихо, а обдув шестерён достаточен.

Сам экструдер химера собирал на фумленте (со стороны хотэндов) и алюминиевой смазке со стороны радиаторов.

Сказалась правильность сборки или мне повезло, но проблем с застреваниями, пробками и недоэкструзией, часто встречающиеся у пользователей химеры меня миновали.

Радиатор химеры, несмотря на наноразмеры и 30мм тихий вентилятор охлаждается отлично.

Т.к. для планируемого горячего обдува необходимо менять конструкцию химеродержателя, а печатать уже надо, челябинской 3D ручкой прикрепил 2 турбинки для обдува. Выглядит ужасно, но работает.Прошивка, лайвхаки и т. д.

Первоначально проверял всю электронику в штатной схеме на заводской прошивке (Marlin), убедившись, что всё шевелится, замыкается, мерит и греет перешёл на Repetier 1.0.1

По сравнению со «стабильным» 0.92 код обогатился функциями, а какой-либо нестабильности не заметил.

Лайфхак — успокоитель катушки. Просто, удобно, гасит ретракт.Иногда при сборке надо проявить находчивостьПечать

На текущий момент успел попечатать PLA, SBS и HIPS.

Печатаю в настоящий момент на клей-карандаш.

PLA на 50/40 градусов, SBS на 90/90, HIPS на 115/115PLA хорошо держит на горячем и более менее отрываем на холодном

SBS зверски держит на горячем и хорошо на холодномHIPS — приемлемо на горячем (распечатывал плоскую деталь 90x60) и сразу отваливается на холодном. Но очень чувствителен к чистоте поверхности и тонкости слоя карандаша.Скорости

CoreXY полность оправдывает звание чемпиона по скорости.

Уже сейчас, на не до конца собранном каркасе (не хватает угловых пластин), выдаёт 120mm/c при 3000 ускорениях.

Ну и немного фото результатов