Mosaic Palette 2. Позволь любому принтеру печатать 4 материалами.

Когда печатать одним цветом стало уж совсем невмоготу и захотелось новых приключений, меня посетила мысль о покупке весьма интересного девайса от группы инициативных канадских изобретателей - Mosaic Palette 2.

Эта замечательная коробочка отрезает кусочки от 4 разных пластиков и спаивает в одну нить. Потом из этого пластика печатается деталь, и благодаря тому,что устройство спаивает определенной длины кусочки пластика можно получить многоцветную фигурку на абсолютно любом принтере с одним экструдером. Это хорошая альтернатива любым JetSwich и Dondolo, которые ограничены 2 материалами и раздутыми размерами головы. Большим и неоспоримым плюсом тут является точность, т.к. сопло одно, то ты точно знаешь, что никаких проблем со смещением не будет.Для затравки буквально пару сфейсбученных примеров печати.Единственный недостаток печати 4 прутками в одно сопло - большие затраты пластика на прочистку. В среднем, для смены цвета нужно выдавить порядка 150-230 мм пластика, прежде, чем цвет изменится.А если печатать большую деталь и очень захотеть, то сброс пластика для смены цвета можно в заполнение детали. Если это возможно. При невозможности, часть пластика для сброса уйдет в заполнение, а часть - в кирпичик для пластика.В любом случае это поможет сэкономить немного пластика и времени.И так, желание новых приключений заставило моё земноводное немного помолчать, что усугубилось временным (уж слишком долго оно длится) снижением цены аж на 100$ и неприятной новостью о том, что без оплаты пошлины с января 2020 можно будет ввезти не более 200$ за раз. А цена девайса на данный момент прямо таки вписывается в существующий таможенный лимит в 500$.Если покупать на сайте, то сайт предложит доставку FedEx до двери по стоимости сравнимую с ценой Palette 2 и суммарно выходило без 8$ целый килобакс. Опыт в организации совместных закупок с драйверами TMC2100 у меня уже был, поэтому я нашел еще пару сообщников и отписал в Mosaic с просьбой дать скидочку русским мейкерам и организовать приятную кошельку доставку. Скидку дать окромя той, что на сайте не смогли, а вот доставку организовать организовали со склада в Нидерландах за 65$ почтой Нидерландов.Доехало за 10 дней с пометкой airmail priority.И наконец, я получил свою коробку весом 6,7 кг. И оплатив немножко пошлины за месячный оверхед ( таможня китайскую мелочевку тоже считает) стал счастливым обладателем многоцветной печати.Внутри еще одна коробка, более цветастая.Изготовитель, традиционно - Китай. хоть и задизайнено в Канаде.Внутри куча пенки, само устройство, печатный и цветной мануал.В коробочках расходники в виде трубочек, отвертка, кабель и клипса для закрепления трубки. Ну и пара красивых наклеечек.В другой - блок питания на 3А и 12В и сменные насадки для разного типа розеток.Для подачи пластика в принтер используется тефлоновая трубка с хитрыми концами.В комплекте их две, одна покороче, а другая подлиннее. Острый кончик вставляется в крепление на принтере, а тупой - в саму Palette.Есть подставка, такая ножка, чтоб устройство стояло и есть настенное крепление, для желающих прикрутить Palette к стенке принтера.Бандура, в целом, увесистая. Там аж 6 моторов формата Nema17.Верхняя крышка на 4 магнитах и легко снимается. А внутри красиво оформленные кишочки за прозрачным акрилом. Во время печати оно все красиво моргает голубыми светодиодами и жужжит.Пламенный мотор аппарата - SpliceCore, то самое место, где происходит спайка прутков. Причем спаивать можно как однотемпературные пластики вроде PLA-PLA или PLA-PETG, но и любые другие. А чтобы они спаивались правильно и хорошо разработчики дали возможность изменять коэффициенты спайки. Об этом даже составлен подробный мануал и там с картинками рассказано ( разумеется на английском) как все это дело настраивать, каков физический смысл этих коэффициентов.

Состоит из керамической трубочки с намотанной на нее нихромовой проволокой. На всю длину SpliceCore вставлена тефлоновая трубочка. Так же, есть термистор. Сплавление происходит просто: один конец нагревается, а потом в него вставляется ненагретый пластик.

Palette 2 и Palette 2 Pro отличаются именно этим элементом. Корпус выполнен из алюминия. В остальном обе версии различаются цветом корпуса, у Pro он черный, и количеством расходников, в виде лезвий, трубочек и наличием двухгодичной гарантии вместо обычной годовой.

Качество спайки с параметрами "искаропки" очень даже приличное.

Вариантов печати с этой штукой два:

1) Печать в неподключенном режиме (Accessory mode). Примитивный режим, в котором нет толковой обратной связи с помощью которой происходит коррекция последующих спаек. Для печати в таком режиме нужно иметь 2 флешки, одну в принтер, а  вторую - в Palette. Соответственно слайсер в зависимости от способа работы делает либо один файл расширением *.mcf.gcode для подключенного режима либо два файла *.mcf и *.gcode для неподключенного режима. В этом режиме хорошо печатать с рандомными спайками цветов, режимом, когда есть несколько огрызков пластика и по окончании одного Palette начинает печатать другим (Multispool mode).

2) Печать в подключенном режиме (Connected mode). Подключается с помощью их HUB на основе Raspberry Pi Zero W с платой расширения, для вывода USB разъемов. На малине крутится стандартный OctoPrint с двумя плагинами от Mosaic. Один для связи Palette с Octoprint, а другой для связи с аккаунтом в их облачном слайсере. CANVAS HUB можно сделать самому из обычной Raspberry Pi 3. Или Orange Pi, главное, чтобы у платы было 2 свободных USB-порта.

Производитель не поленился и сделал целый раздел на сайте с кучей видюшек о том, как настроить Palette 2 в любом из режимов, как работать в слайсере CANVAS, как настроить Simplify, чтобы можно было сделать код в нем, а потом обработать его в Chroma для Palette. Причем видео, в большинстве случаев, дублируется gif-ками и текстом.

В подключенном режиме со слайсингом через браузер в canvas3d.io весь процесс выглядит так:

1) Заливаем детали на сайт. В слайсере выбираем цвета для 4 кружочков ( последовательность заправки пластика). Перетаскиваем кружочки на соответствующие детали. Выбираем материал, настраиваем коэффициенты для спайки и другие параметры.

После этого выбираем принтер, там же можно отредактировать настройки печати. И нажимаем Slice. Если в настройках стоит Connected mode, то есть кнопочка Send to canvas. Нажимаем ее.

2) В Octoprint появляется маленькое окошко входящего файла.

Он загружается и сохраняется. В списке файлов на нем будет зеленый значок с надписью Palette. Жмем печать. Появляется окошко о том, что печать поставлена на паузу для того, чтоб подготовить пруток и просьбой разогреть экструдер. Выставляем в Octoprint температуру и спокойно идем к принтеру.

3.1) Если печать c Palette 2 и этим принтером происходит впервые, то будет пошаговый гайд по заправке и подготовке к печати. Сначала пруток вылезет из трубки и Palette попросит его вставить в подающий механизм и закрепить трубку. Потом предложит не спеша подавать до тех пор, пока не вылезет сопля нужного цвета. Я это делал с телефона при помощи Printoid. На дисплее Palette жмем готово и она автоматически запоминает длину необходимого куска пластика до сопла, а в следующий раз предложит загрузить его в автоматическом режиме.

После этого жмем кнопку Start Print и принтер начинает греть стол и печатать.

3.2) Если печать происходит уже второй раз, то при заправке пластика появляется синенькая кнопочка Smart load и длина пластика, который необходимо заправить.

После нажатия на нее принтер сам загрузит нужное количество пластика и останется нажать только Print и печать начнется. Все упрощено до нажатия нескольких кнопок и вставки пластика в фидер. Не обязательно жать на эту кнопку, можно отжать рычаг на фидере принтера и вставить руками, или из меню принтера/через Octoprint. При этом будет показываться длина пластика, которую осталось загрузить. И белый столбик на дисплее будет заполняться голубым цветом. После загрузки появится кнопка Finished и Print. При чрезмерной загрузке будет гореть красная надпись, что вы уже выдавили лишнего. При печати, в таком случае, система сама попробует компенсировать недостаток и просто сольет чуть меньше пластика в мусорный кубик. Я случайно выдавил больше 50 мм пластика, но печать все равно завершилась корректно. Это огромный плюс того, что Palette подключена к OctoPrint и принтеру.

4) Когда печать будет заканчиваться Palette отрежет нужный кусок пластика и когда печать завершится, то из фидера будет торчать небольшой кусочек, который нужно будет вытащить перед тем как заново ставить печатать. И Palette снова готова к печати. После печати Palette спросит вас, нормально ли все распечаталось и предложит сохранить настройки. Они в будущем как-то помогут Palette печатать лучше. Так заявляют авторы.

5) Отменить печать можно тоже не залезая в веб-морду. Просто нажать кнопку Stop на Palette и печать завершится. Palette отрежет уже подготовленный к печати пруток и попросит его извлечь. 

О техобслуживании

В такой сложной системе оно просто необходимо. Прочищать зубчики у шестеренок, вытряхивать пыль, это все понятно. А еще менять тефлоновые трубочки в том самом магическом месте, в котором происходит спайка. Они там хитрые. Внутренний диаметр 1,85 мм, сделан для того, чтобы пластик в месте спайки был ровным, без излишних утолщений, и им можно было безболезненно печатать. А еще лезвия для ножей. Расходники тоже стоят некоторых денег. И даже, есть видеогайды по замене сломанных частей.

Выводы

1) Девайс несомненно удобный, тем более, что для него создается целая экосистема, чтобы работа с ним сводилась к простым действиям без беготни к компьютеру для печати с ним. Помимо просто связи с OctoPrint и любым принтером можно наблюдая через камеру управлять процессом. В общем и целом, это та, самая лампа им. Марко Бруни, только в области многоцветной печати.

Мобильная версия облачного слайсера активно допиливается, модели можно вращать без тормозов, точно так же отправлять на печать на CANVAS HUB и запускать в печать. И все без компьютера.

С превью отслайсенного пока проблемно, оно долго грузится даже на компе.

2) Я бы назвал это хорошей бета-версией многоцветной печати. Есть баги, их много. Есть недоработки, косяки, ошибки. Есть собственный облачный слайсер.

И все это достаточно оперативно допиливается, обновляется и делается удобнее, чем было до этого. В любом случае, это пока единственный девайс, который может сделать любой принтер четырехцветным. И не важно, будь у него директ экструдер или боуден. Тот же MMU от Джозефа не спаивает кусочки прутка и печатать им с боуденом будет очень сложно, т.к. ретракты работать не будут из-за того, что в трубке не цельная нить, а кусочки.

3) Слайсер CANVAS это просто бомба. Отличная идея для связи вашего OctoPrint и аккаунта в Canvas, нет нужды скачивать сгенеренный файл сначала на компьтер, а затем в Octoprint. Отдельного упоминания стоит возможность раскрасить любую одноцветную деталь. Просто выбираешь грани, которые нужно раскрасить, а потом задаешь глубину на которую нужно впечатать цвет.

4) Из того, что я видел распечатанного в Facebook, наилучшие результаты получаются в Prusa slicer + плагин P2PP. Прюша выбран именно потому, что он поддерживает MMU, но настройка несколько муторная. Самый огромный плюс в использовании его - максимально компактная соплебашня.

5) Один и он же, самый огромный минус. Сопляная башня, она же кубик для смены цвета. Жрет много места, еще больше пластика и без нее никуда. В среднем, для одной смены цвета нужно выдавить порядка 200 мм пластика. Если их на одном слое аж 3, то это порядка 2 граммов пластика за каждый слой. При высоте фигурки, скажем, в 200 мм вес кубика, который полетит в мусорку, будет около 400 граммов. Почти полкило пластика, Карл!

6) Еще один неприятный момент связан с тем, что температуру печати изменить нельзя. Меняешь в Octoprint, но при переходе к печати следующим цветом картина повторяется, а температура становится такой, какая задана в слайсере.

7) Ну и совсем последний штрих. Во время печати голова принтера буквально на секунду останавливается, это работа системы Ping-Pong. То есть в момент остановки Palette просчитывает количество поданного в принтер пластика, сравнивает с тем количеством, которое должно быть подано по данным слайсера и регулирует длину отрезков пластика для будущих спаек, чтобы смена цвета происходила в нужный момент. Это происходит в любом состоянии Palette, будь то подключенный режим или автономный. Разумеется в подключенном режиме автоподстройки гораздо эффективнее. После печати можно будет скачать лог в виде *.txt и посмотреть каждый из показателей Ping и Pong.

На данный момент принтер останавливается и на детали и на сопливой башне. По задумке авторов остановки должны быть только на башне, но вероятно, из-за косяков интеграции с Octoprint паузы происходят и на детали. Печатал и на 8-битных платах и на 32-битных, т.е. буфер платы принтера тут никак не задействован. Вероятно поправят.

Так вот, паузы при сливе пластика в башню происходят и это нормально.  Это необходимо для исключения таких факторов, влияющих на печать, как:

1. Пропуски шагов фидера;
2. Неравномерность диаметра прутка (Palette его не замеряет и не корректирует по нему);
3. Дефекты при печати первого слоя;
4. Влага, которую поглотил пластик из воздуха;
5. Физические свойства пластика определенного производителя.

Просто, если по расходу пластика в исполняемом gcode принтер должен был сжевать 10 м, а по факту его израсходовалось 9,5 м, то это может привести к тому, что цвет не сменится вовремя и нужно обеспечить синхронизацию принтера и Palette. Эти две системы называются Pinging и Ponging. Целиком почитать статью можно тут, я лишь кратко опишу зачем, как и почему.

В стареньких Palette/Palette + для оценки "съеденного" числа пластика использовали внешний энкодер, который крепили к подающему механизму. В Palette 2 энкодер стоит внутри.

Этот энкодер считает Ping. А для сравнения с тем, сколько должно быть израсходовано по gcode используются паузы во время печати сопливой башни. Это своеобразные чекпоинты. 10 последних Ping-ов записываются в лог.

Это, что касается Accessory mode. В случае с использованием CANVAS HUB пауз нету, вместо сравнения результатов энкодера с gcode используется Digital Pinging, когда HUB скармливает код и Palette и принтеру и одновременно сравнивает его с показаниями энкодера. Без пауз.

А вот для Pongs как раз и необходима эта тефлоновая трубка от Palette до фидера. Pong считается по нажатию концевика в буфере. Это своеобразное обнуление или домашняя позиция, т.к. в нажатом состоянии Palette понимает какая длина прутка находится  между ней и соплом принтера и корректирует длину отрезков. Погрешность, с которой происходит отрезка и спайка, не больше 0,2%.

Вместе эти две системы позволяют вовремя сменить пластик, даже если вы выдавили лишнего при заправке, или ваш экстудер немножко "пощелкал" при печати.

8) При такой системе каналов для пластика и изгибе оных, печать Ceramo, Aerotex и иже с ними просто противопоказана. К сожалению. Иногда даже PLA ломается, что уж.

9) Для тех, кто любит использовать сторонние слайсеры, есть своя программа для переработки кода - Chroma. Gcode загружается в нее, она создает на основе настроенного профиля принтера соплебашню, которую можно переместить или изменить соотношение сторон ( площадь зависит от количества пластика, которое уходит на прочистку) .

У меня что-то работа с ней не задалась, она пластик выплевывала кусочками, т.е. это был такой код.

В целом же печать хороша, когда печатаешь не спеша.