Fribot Steel

lpomnk
Идет загрузка
Загрузка
14.05.2019
3069
46
печатает на Anet A6
RepRap

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

21
Доброго времени суток. Летом 2018 года стал обладателем 3д принтера Анет а6. После килограмма пластика понял, что акриловая рама, пусть и с модификациями в виде крепления во всевозможных местах к платформе из двп, не решает проблем с жесткостью. Через пол года использования зазоры везде увеличились, появился люфт там где его раньше не было.

Так же кинематика дрыгостол в сочетании с недостаточной жесткостью рамы не позволяет увеличить скорость (и рывки) печати. Нет печатать можно и на скоростях 120 мм/сек при acceleration 3000, но результат, мягко говоря, на три с минусом.

Таким образом, имеем задушенный (в прошивке в плане рывков) принтер умеющий хорошо, а иногда, если удачно провести слайсинг - просто отлично, печатать на скорости не более 35 мм/сек.

Познав тонкости 3д печати, решил собрать новый принтер исключив в конструкции все (которые я познал) проблемы. Из готовых проектов сразу понравились два: Fribot mini и UNI.

У UNI металлический корпус, однако (хоть и не видел наяву) толщина листового изогнутого металла по периметру всего 1 мм, что не внушает доверия. Так же решил, что в новом принтере не будет винтовых передач из-за свойственных им воблинга (так же по опыту использования CNC 3018), а в UNI именно винт или швп по Z.

У Fribot mini по Z ремень, однако фанерный корпус со временем так же как акрил подвержен разбалтыванию и появлению люфтов, да, может быть на это надо гораздо больше времени, но если уж делать, то основательно и на векаJ.

И начал делать в SolidWorks. За основу взял Fribot mini, после месяца проектирования сборка была закончена.

Рисунок 1. Fribot Steel в SolidWorks.

Далее, во время ожидания комплектующих, затяжной поиск компании, оказывающей дешевые услуги по лазерной резке, для которой такой заказ не будет слишком мелким. Неспешная сборка и печать на анете необходимых деталей заняла где-то неделю.

Рисунок 2. Общий вид

Рисунок 3. Вид слева

Рисунок 4. Вид справа.

Рисунок 5. Вид сзади

Рисунок 6. Стол, вид спереди

Рисунок 7. Стол, вид снизу

Рисунок 8. Стол, вид сбоку

Рисунок 9. Стол, крепление LM12UU.

Рисунок 10. Портал.

Каретка под химеру (chimera) - немного измененная модульная система Дмитрия Соркина плюс измененная с Fribotа часть крепления на каретку рельса плюс натяжитель ремней. Все из Petg.

Рисунок 11. Каретка, вид 1.

Рисунок 12. Каретка, вид 2.

Рисунок 13. Каретка, вид 3.

В качестве скелета/каркаса принтера выступает анодированный профиль 2020, а в качестве корпуса алюминиевые листы Амг3 (Амг5 по информации консультантов компаний по лазерной резке может лопнуть при резке, а Дюраль 20 это дорого) толщиной 3мм, портал толщиной 6мм. Листы и портал крепятся к каркасу винтами м5 и специальными гайками с алиэкспресса

.

Рисунок 14. Гайки.

Рисунок 15. Крепление кареточного профиля.

Рисунок 16. Крепление дисплея Lcd12864.

Рисунок 17. Электроника.

Компоненты (подробнее в файле экселя)

1. Электроника: Arduino Due + Ruramps + Lcd12864Sd + Nema17 + Lv8729.

2. Механика Core XY: каркас из профиля 2020 + листы алюминия Амг3 толщиной 3мм + портал 6мм. Область печати получилась: 196*201*215.

3. Экструдер: Chimera mod + Titan

4. Прошивка: Marlin 2.0, микрошаг 128, ускорения XY 3000, Z 500

Оси:

Y: 2-е рельсовые направляющие MGN9 250мм, крепятся к порталу с помощью винтов м3*12 впотай.

X: рельсовая направляющая MGN9 250мм крепиться к 2020 профилю 275 мм с помощью винтов м3*12 впотай через две шайбы м4 толщиной 1мм, так как профиль крепиться к кареткам рельс оси Y с помощью алюминиевых пластин 2мм.

Рисунок 18. Крепление рельсовой направляющей к кареточному профилю.

Z: Направляющие валы 12мм, подшипники Lm12uu, ременная передача. Система торможения двигателя оси Z реализована с помощью 4-х контактного реле, аналогично Fribot.

Концевики:

Ymin - кнопочный концевик, закреплен на портале, в качестве нажимателя винт м5 на кареточном профиле 2020.

Рисунок 19. Концевик Ymin.

Xmin – кнопочный концевик, закреплен на каретке, в качестве нажимателя пластиковый уголок закрепленный с помощью м5 на кареточном профиле 2020.

Zmin – оптический концевик, регулируемый по Z, переделан из аналогичной модификации концевика на Anet a6. В качестве срабатывателя – пластиковая модель закрепленная на столе. Для максимального свободного хода концевика припаял провода к плате, отодвинув разъем.

Рисунок 20. Концевик Zmin SolidWorks.

Рисунок 21. Концевик Zmin.

Экономическая целесообразность проекта (более подробно в файле экселя):

1. Электроника. Стоимость всей электроники, включая двигатели, концевики, вентиляторы и пр. составила 11207 руб.

Мною была выбрана 32 bit-ная электроника, причем вариант с Due+Ruramps+Lv8729+Lcd1286sd вышел на 4500 руб., а например Lergee K вышел бы на 6200 руб. При этом имеем открытую прошивку, но не сенсорный экран. Альтернативой выступает SKR 1.3, в таком же комплекте – 3500 руб.

2. Корпус. Полная стоимость корпуса, включая каркас+алюминиевые листы с лазерной резкой, составила 22000 руб. Однако, если заменить дорогие гайки для профиля (рисунок Н позиция 1) на более простые и дешевые (рисунок Н позиция 2) - уверен что и с ними можно произвести сборку принтера, но это будет менее удобно (опыт с CNC3018); убрать из конструкции «тройники» на углах каркаса; уменьшить количество крепежных винтов в 2 раза - это не уменьшит жесткость конструкции; то можно сэкономить примерно 5000 руб. Стоимость корпуса UNI 8500 руб, Fribotа 6500 руб.. Таким образом, имеем что получившейся корпус в два раза дороже UNI.

Имхо: Но в жесткости явное превосходство. У UNI 1мм изогнутый лист и представляет собой корпус, да портал 6мм сталь, но крепиться он к 1мм листу.

3. 3д фурнитура. Все направляющие, экструдер, шкивы и пр. вышли на 9000 руб. Здесь, думаю, ничего удивительного, стандартный набор.

Итого: 42000 руб. (37000 руб, при экономии на корпусе)

Проблемы и особенности:

Решенные:

1. Стол. Регулировочный комплект стола должен быть именно с барашками, так как в этом месте:

Рисунок 22. Регулировка стола.

Совсем небольшое расстояние осталось. Подточил 0.3 мм с одной стороны барашка, чтобы без перекосов встал винт. Регулировка стола только с помощью шестигранника/отвертки.

2. Пластины для установки подшипников изначально крепились к кареточному профилю 275 мм с помощью винтов м5 под шестигранник, но в этой позиции:

Рисунок 23. Изгиб ремня.

при положении каретки в Xmin ремень сильно изгибался и перетягивался. Заменил один винт на м3*6 впотай (соответственно и гайку на м3). Отверстие диаметром 5мм, внешний диаметр шляпки винта 5.8 мм.

3. Нагреватели. Неожиданно открылась проблема «задува» нагревателя при включении обдува на 100% при положении стола в Z=0 (или около). Pid настроен. При включении обдува температура падала с 210 до 175 и принтер уходил в ошибку. Отключив защиту в marlin, выяснил что температура на может подняться до необходимого значения. Сначала, подумав, что мощности нагревателя недостаточно при таком обдуве, решил проблему силиконовой насадкой, но потом выяснил что второй экструдер без насадки при тех же условиях лишен этого недостатка и держит температуру устойчиво (с 210 до 203 и обратно в течении 1-1,5 минут). Дальше подумал, что температура на керамическом нагревателе распределена не равномерно по всей длине, а по гауссу от центра к краям. Оказалось, что не от центра, а максимум смещен ближе к контактам. Установил чтобы максимум был в центре нагревателя, но не помогло с 1-м экструдером. Оказалась проблема в сильном изгибе провода нагревателя. Видимо сильный изгиб спровоцировал утончение контакта, отсюда увеличение сопротивления в этом месте. Вывод: нельзя сильно перегибать контакты керамического нагревателя.

4. Портал. Аналогичную проблему описывал Дмитрий Соркин на ютуб канале при сборке UNI. Дело в том, что алюминиевые листы 6мм хранятся в скрученных рулонах, и при нарезке, куски тоже имеют небольшой изгиб (на 3-х мм изгиба нет). Пришлось аккуратно выправлять. Так же в моем случае, в 6 мм портале не смогли, там где заказывал резку, вырезать 3мм отверстия под рельсы, но сделали гравировку, по которой просверлил.

Не решенные:

5. Охлаждение драйверов. Драйвера LV8729 при длительной печати, особенно ось Z (видимо потому что практически постоянно в режиме удержания) нагреваются жутко, палец не терпит, пирометр показывает 85 градусов, да, может быть и можно немного уменьшить ток, но не приведет ли это к пропуску шагов – не экспериментировал. Пока разработал такое охлаждение:

Рисунок 24. Охлаждение платы 1.

Рисунок 25. Охлаждение платы 2.

Но из-за большого плеча при вращении вентилятора начинается вибрация, временно поставил резиночку. Второй вентилятор установил на выдув, возможно неправильно, но чтобы пыль извне не надувалась на электронику. Прошу совета у знатоков.

6. Натяжитель ремней. Натяжитель способен натянуть ремень как угодно (в доступном диапазоне), но сама механика Core XY подразумевает равномерное натяжение обоих ремней в любом положении каретки, иначе перекос и заклинивание хода по Y. В этом и есть проблема, сложно равномерно одинаково натянуть оба ремня. Подумываю все же попробовать родную систему с Fribotа – автоматическое натяжение ремней через пружины или HBot.

7. Подшипники в фланцем F625ZZ. Система Core XY с узлами из подшипников показала себя очень неплохо. Но отпечатав 2 кг пластика, возможно, из-за немного не на одной высоте расположенных подшипников и шкивов в крайних положениях каретки ремень немного заходит на фланец и истирается там. Хочу поставить специальные подшипники с зубьями и без них, и лучше выровнять шайбами высоты, возможно это решит проблему.

Рисунок 26. Истирание ремня.

Планируемые модификации:

1. Колденд. Так как штатного охлаждения химеры 30 мм вентилятором недостаточно для двойной тепловой нагрузки в системе каретки предусмотрен 50 мм вентилятор 5200 об/мин. Но из-за этого каретка получается несколько громоздкой и при рывках слышно как дестабилизируется вращение вентилятора (характерный звон). Поэтому планирую поставить спереди или сзади химеры на термопасту блок изображенный на рисунке 27:

Рисунок 27. Блок для водяного охлаждения.

и самую простую систему жидкостного охлаждения.

2. Обдув. По той же причине, а именно звон вентиляторов 5015 при рывках (звон меньше чем от 50мм), реализовать обдув на компрессоре. Но это все же далекий план.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

21
Комментарии к статье

Комментарии

14.05.2019 в 11:04
0

Замена гаек имел ввиду на эти

первый пост, не знал что нельзя редактировать

14.05.2019 в 11:07
1

по хардкору.
приглашаю в телеграмм канал по фриботу, там делятся опытом: https://t.me/fribot3d

14.05.2019 в 14:45
0

МТС  заблокировал [url]https://t.me/fribot3d
У меня не грузится.(

14.05.2019 в 15:05
0

https://t.me/joinchat/FiwfbRdMSP4V5JLiPe5oog
попробуй вот так.

14.05.2019 в 16:29
0

Нет..(
Телеграм глух...

14.05.2019 в 16:41
0

очень странно. люди подключаются по обеим ссылкам. возможно проблемы на стороне оператора. попробуйте через другую сеть.

14.05.2019 в 11:22
4

Как говорил мой начальник - 'Работа проделана большая но так дело не пойдет...'
Вангую большие проблемы по настройке...прямых углов почти нет у ремня...точность сильно условная...

но в целом монументально..

14.05.2019 в 11:26
0

Поясните подробнее

14.05.2019 в 11:56
3

Ремни должны буть перпендекулярны...

для понимания есть теорема пифагора которая говорит что у вас ремни не по катетам а в гепатинузах.. и при печать 100 мм будет не 100 мм

14.05.2019 в 13:05
2

из-за непараллельности ремней у вас будет меняться натяжение ремня при перемещении головки и портала, и возникнут нелинейные искажения  размеров детали

14.05.2019 в 11:25
3

Замечательный дизайн лучшего паропанковскозаклёпочного Бота'2019 !

Рекомендую окрас под бронзу и латунь,
следы износа и возможные царапины - только ему к лицу.

Дисплейный модуль так и просится быть легкосьёмным и 'на полочку',
но можно и 'на магнитах'.

Справочно:
если будете думать про смену подсветки всего и вся,
то предпочтение лучше отдать 'тёплым ламповым тонам', ну или 'янтарному'.

Благодарю,
С Уважением,
Ski.

14.05.2019 в 12:25
2

Бьюсь челом о сруб светлицы...

1) Для чего одновременно и рама из профиля и жесткие толстые металлические плиты на нее? Собранный в 'шип-паз' алюминий вышел бы в итоге и дешевле и не менее прочно.

2) По кинематике Вам уже сделали замечание - геометрия ремней не способствует качеству работы.

3) Если уж столько нарезано из 'люминя', что мешало сделать и балку оси X из листа + рельса? Экономия средств? Но на корпусе за 22 к это выглядит неуместно.

4) Количество метизов на 1 п.м. при креплении панелей к профилю просто зашкаливает.

5) Что мешало при проектировании организовать проход филаментопроводов и проводов к хотэнду, их закрепление и нормальную укладку?

Выглядит по стимпанковски, как указал Ski, но с реализацией Вы, как понимаю, немного поспешили ))))

ЪУЪ СЪУКА!!! Я в восхищении от кондовости!

[IMG]https://memepedia.ru/wp-content/uploads/2019/03/u-suka-10.jpg[/IMG]

21.05.2019 в 14:01
0

1. Толщина алюминиевых листов 3мм, в шиппаз не надежно, и все равно нужны какие нибудь уголки.
2. Согласен полностью, спасибо
3. Узкий тонкий лист гнется, если толще - тяжело. А профиль легкий и прочный
4. Согласен - написал в статье, что можно уменьшить в два раза - ну можно и четыре))
5. Укладка на мой взгляд удовлетворительная. Вынул второй экструдер для печати заказа, так как обдува не хватало и второе сопло задевало модель. в таком виде и сфотографировал.
!

14.05.2019 в 12:36
2

Я смотрю, у вас дядя на фабрике, где болты клепают работает? Вот и шлет кому-попало?

14.05.2019 в 12:40
7
14.05.2019 в 13:11
6

алюминиевые листы 6мм хранятся в скрученных рулонах
Хорошая трава. Забористая.
.

16.05.2019 в 17:30
0

Скорее 'в скрюченных рулонах' это больше похоже на правду.

21.05.2019 в 14:02
0

ГОСТ 13726-97 Ленты из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия

21.05.2019 в 13:48
0

как отойдете от травки почитайте ГОСТ 13726-97 Ленты из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия, и не забудьте что Амг3

21.05.2019 в 14:05
0

ГОСТ - это хорошо.
А в реале кто-нибудь кроит плоские детали лазером из рулона 6мм толщиной?
Пруфы есть?

21.05.2019 в 14:26
0

а почему нет? Заказ для любой фирмы по лазерной  резке мелкий - из обрезков и остатков. В лазер-нн это был левачек, хотя и со штампом ОТК. для меня все очевидно

21.05.2019 в 14:58
0

Может, потому, что рулон листового АМГ3 купить малость посложнее и подороже, чем обычные листы?

21.05.2019 в 17:36
0

Подороже? С каких пор оптовая партия дороже розничной. для компании которая зарабатывает лазерной резкой купить рулон выгоднее чем отдельные листы. 
P.S. В 27 из 30 компаниях (отправлял чертежи всем подряд кто в зоне досягаемости) в которые обращался мне либо отказали, что заказ слишком мал, либо считали резку без материала обуславливая что нету у них таких обрезков. ИМХО: из чего было, из того и нарезали и не удивительно что от рулона

21.05.2019 в 18:46
0

Может, вы уже пересмотрите видео от Соркина внимательнее?
Он там всё правильно сказал о причине кривизны портала.

21.05.2019 в 18:54
0

Ничего нового там я точно не узнаю, если у него портал от температурных искажений, а дно от 'рулона'. То у меня портал от рулона - изгиб только в одну сторону.
рекомендую изучить тему внимательнее прежде чем делать выводы

21.05.2019 в 14:02
1

дык, когда я в каталоге одной сталепрокатной фирмы прочитал 'стальной лист 12 мм длиной 15 000 мм в рулоне' - я тоже был немного удивлен...
А тут - алюминий, 6 мм... мелочи жизни...

14.05.2019 в 14:05
0

Почему 'steel'-то? Алюминиевое все.

14.05.2019 в 14:12
1

Не все, стальных винтов же куча ))

21.05.2019 в 17:39
0

Для ВАС пусть будет Fribot Al

14.05.2019 в 14:52
1

У UNI металлический корпус, однако (хоть и не видел наяву) толщина листового изогнутого металла по периметру всего 1 мм, что не внушает доверия. Так же решил, что в новом принтере не будет винтовых передач из-за свойственных им воблинга (так же по опыту использования CNC 3018), а в UNI именно винт или швп по Z.Имхо: Но в жесткости явное превосходство. У UNI 1мм изогнутый лист и представляет собой корпус, да портал 6мм сталь, но крепиться он к 1мм листу.
Вот тут я посмеялся, спасибо. ))) Но за работу все равно зелень.

14.05.2019 в 16:16
0

Только не говорите автору, какой толщины листы металла на современных авто.

14.05.2019 в 15:51
0

А ВЫ знакомы с гироскопом?  Раньше головка двигалась по одной оси, теперь по двум, меняя направление, да еще её и утяжелили, теперь скорость печати будет еще меньше. За затраченные деньги можно было купить хороший принтер рассчитанный инженерами.

21.05.2019 в 13:54
0

а как же собственное инженерное виденье. Если все покупать то и 3д принтер дома не нужен. Все можно купить

14.05.2019 в 15:52
0

Что бы не сползал и не перетирался ремень с подшипников, что мешает поставить обычные ролики со встроенными подшипниками ??  
Ролики
Все алюминиевые листы заменить бы на акрил и болтов уменьшить раза в 3-4.  
ИМХО жесткости рамы 2020 и так достаточно + акриловые листы так же дадут жесткости.
Только вес будет существенно меньше. 
Ремни по Z по мне так очень спорный вопрос.  На долго не хватит. После того как у меня порвался корд в ремнях Х и У на сгибах по роликам. (получался не равномерный пробег  - вместо 100мм пробегал 103, вместо круга получал эллипс) Это самое слабое звено. 
Я за ШВП SFU 1605 обоими руками и ногами.
А так принтер похож на франкенштейна. Конструкция немного переутяжелена. 

14.05.2019 в 16:18
1

А я уж думал, спросит кто про ремень на стол или нет? Да он там явно зря. Всё такое металлическое и тяжелое и тут вдруг ремень 6мм на поднятие стола...

14.05.2019 в 18:44
0

и тут вдруг ремень 6мм на поднятие стола
Прочность на разрыв ремня 2GT составляет 86 Н на 1 мм ширины. На 6 мм - 516 Н или примерно 50 кгс. Вес стола с напечатанной деталью ниже этой величины на порядок, а динамические усилия по оси Z отсутствуют..

Почему же
он там явно зря
?

14.05.2019 в 16:23
1

чем то напоминает старую,еще клепаную броню на танках и броневиках первой мировой войны :) ,по теме обалдеть !!!!! это ж надо такое сварганить ! монументально!

15.05.2019 в 21:34
0

и тем не менее стоит по достоинству оценить вложенный труд и по фото однозначно видно что все это прямыми руками сделано - создателю -респект

14.05.2019 в 19:04
0

Ему гребной винт и прям крейсер, а можно ствол орудия приладить, так сразу башня для танка )

14.05.2019 в 22:06
0

Наш бронепоезд...

14.05.2019 в 23:18
0

хм...
Так и быть.)
Перекос в подшипниках, что перетирает, из за винтов их сложно поставить в перпендикуляр по причине резьбы.
Вот эту квадратную хрень не надо это с теплоносителем + 100-150 грамм. проще берёте кубики МК8 - туда где должен быть термобарьер вкручиваете верхнюю часть термобарьера оставляя зазор 3-5 мм до кубика в котором плавление, в зазор силикона по всей плоскости чтоб отрезать холодное от горячего и в верхний кубик с двух сторон фитинги ну и в систему циркуляции. 
И будет вам счастье, а квадратная это вес и напор будет меньше в 2 раза, ватерблок тормозит циркуляцию!)

21.05.2019 в 13:50
0

Спасибо, подумаем над этим вариантом

15.05.2019 в 07:10
1

Это Вы еще мою конструкцию не видели (даже фото боюсь выложить) там точно полный стимпанк+франкенштейн - но работает однако. А представленный образец очень даже ничего только ремень по Z как-то не к месту по-моему шпильки М8 по-любому лучше. А еще мой совет - забить на советчиков и диванных теоретиков и создавать своё по принципу 'я художник я так вижу' а иначе все поклонники общепринятых стандартов просто заплюют и затопчут (терпеть не могу стандарты и шаблоны)

16.05.2019 в 19:10
0

Тут ре

тут ремни трутся? По другому нет вариантов?

16.05.2019 в 19:26
0

Да не, это оптический обман ;-)

21.05.2019 в 13:51
0

да есть конечно. Это версия 0.9. Выложил для сбора проблем.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Пожалел, что нет фотополимерника

Пятиметровый шатер на 3D-принтере

Снижение экструдии на верхних слоях сплошного заполнения

Новый 3D сканер RangeVision NEO. Обзор от 3Dtool. Оптический 3D сканер 2019 года.

3D печать и полиграфические услуги: как сэкономить на дорогостоящих и недолговечных деталях

Троллейбус