Анонс обзора испытательного стенда и некоторых технических решений

Собственно статью решил написать не столько ради демонстрации возможностей, а скорее как источник некоторых технических решений, возможно, интересных сообществу. Да это и не полноценный обзор устройства, а как и написано - анонс будущего обзора. Но тут уж как завершу проект :)

Итак, что мы имеем. Года полтора назад достался мне на халяву кусок... Э-эм... Ну то есть 3D принтер Wanhao i3plus. Обзор от камрада Sergey. Должен сказать я сам выбрал данный девайс, причем выбирал я не по тех. характеристикам (будем откровенны, у всех девайсов данного ценового диапазона они, мягко говоря, так себе), а привлек меня цветной сенсорный дисплей от компании DWIN, а точнее операционная система на которой он построен. Ну кастомизация там и все такое... Да ладно, кого я обманываю, конечно же повелся на свистоперделки.

вообщем поигрался пару месяцев. Сделал к нему термокамеру, на фото ниже

Нарисовал свою прошивку для дисплея:

Еще немного поиграл. И убил аналоговые входы контроллера, к которым подключена резистивная тач-панель. Вообщем сам принтер работает, дисплей показывает, но сенсор сдох. Ну да ладно, можно отправлять на печать с компа. Ну вот таким образом я и забил болт на девайс до лучших времен.

Лучшие времена настали месяц назад и таки решил я его немного апгрейдить да и увлекся. Вообщем остался от былого устройства только мотор подачи филамента, пару кареток, ремни, да винтики со шпунтиками, остальное все совершенно новое. Однако проект пока не завершен, но хочу поделится некоторыми интересными решениями.

Для начала пару слов о самом устройстве. Картезианская система стол Z, экструдер XY. По оси Y ось X двигает два мотора включенных в параллель. Мотор оси X установлен на экструдере. Понимаю что это плохо для веса последнего, но, как ни странно, мне нужен именно тяжелый экструдер, об этом позже. Пара фоток узла:



Собран из фекалий и древесины алюминиевых профилей всех возможных видов и размеров, винтиков-шпунтиков, 8мм цилиндрических направляющих, синей изоленты и шерсти кота. Имеет закрытую термокамеру с подогревом с внутренним алюминиевым коробом и внешним ПВХ. Катушка пластика спрятана в выдвижной лоток под камерой. Лоток оборудован собственной системой микроклимата, об этом подробнее ниже. Электроника 32bit MKS Sbase 1.3 + MKS TFT 7.0 Дисплей. Собственно сам дисплей такой:Дура размером 7 дюймов с разрешением 800x480. Выбор такого дисплея вызван тем что у меня писюн маленький тем, что он построен на стандартном чипе ssd1963 который управляется STM32F407 по стандартной чето-там DMA шине. Короче я на него могу без проблем запилить свою прошивку, что мне и надо. И вообще он зачетный. С ним кстати забавная история связана. Вот приехал он ко мне, я его красиво так распаковал, офигел от размера, включил, еще раз офигел, залез в настройки вайфая (свисток стандартный ESP8266, стандартно втыкается сзади) и нифига не работает. Два дня провозился, оказалось металлическая рамка дисплея процарапала защитную маску платы и коротила своей землей на пин ресета вайфая. Вопиющее рукожопство производителя! Таки ладно, поехали дальше. Прижим подачи экструдера взял небезызвестный MK8

Ну его правда пришлось полностью переработать, но в детали вдаваться не стану. Автолевел столика реализовываю на пьезе под столиком. Срабатывает на 'тук' пипкой по столику. Тут все стандартно: пьеза - операционный усилитель с фильтрами по частотам - операционный усилитель в режиме компаратора - пин на плате для автолевела. Что бы не срабатывал на 'тук' застывшего пластика торчащего из пипки, экструдер сначала разогревается до рабочей температуры, затем соплю вытирает о войлок и силиконовый барьер. Тоже стандартно. Что бы не стало совсем скучно, кину пару фоток каркаса:





Вообщем эти зачетные шторы я купил в магазине около метро... О чем это я... А, да. Потом я выделил внутренний объем области печати и зашил его дюралевыми листами 1.5мм. Как я заколебался кроить эту люминьку. Сперва ножом для бумаги с обоих сторон оставлял глубокие борозды на листе, затем его гнул туда-суда до тех пор, пока не появлялась трещина, по которой я и двигался пока лист не разламывался полностью. Я знаю про существование электролобзика, но лобзик не знает про существование ровных линий, а ножницы крутят металл в баранку. Короче нож для бумаги, стальная линейка и пару порезанных пальцев дают эффект, сравнимый разве что с лазерной резкой. С дугами правда сложно. Короче обшил я камеру и сварганил э-эм... Даже не знаю как это называется. Вообщем хрень, которая нагревает внутри камеры воздух до определенной температуры и гоняет его по замкнутому контуру. Эдакий колорифер. Собсно фоточка самой камеры:

Видно два отверстия в конце камеры. Это и есть контур. В одно отверстие воздух всасывается из другого выходит уже нагретый. Вот крупнее:

В правом отверстии установлен на всос производительный серверный вентилятор. Внутри установил нихромовый нагреватель. Хотел купить готовый, но в радиусе 50 метров от дома не нашел подходящего по параметрам пришлось ехать в Чип и Дип за куском слюды и нихромовой проволокой. собрал примерно похожую конструкцию и запихнул ее внутрь контура:

Оригинальное фото постараюсь выложить в полном обзоре после окончания строительства. А пока ниже на фото сам контур:

В это продолговатой коробочке установлен нагреватель и вентилятор. Слева виден кусок защитной решетки. Посредине мотор оси Z. Если что, то это фото нижней задней части принтера. Здесь же снизу установлен выдвижной лоток для катушки пластика. Лоток нужен не просто для удобства, выше я уже писал, что в нем создается подходящий для хранения пластика микроклимат. Всем известна проблема гигроскопичности пластика. Обычно с ней борются при помощи герметичных пакетов с силикагелем и это нормальное решение. Я пока не 'изобрел' для своего Wanhao избушку на курьих ножках тремокамеру, всегда пользовался следующим способом: я не разрывал полностью пакет с катушкой пластика, а делал маленькое отверстие через которое просовывал конец пластика. Кое как подобная конструкция защищала катушку. Но что делать если я у мамы рукожоп и пластик уже мокрый. Нормальные пацаны жарят его в духовках, сушилках и иже с ними девайсах. Выход? Выход! Таким образом лоток я сделал герметичным, вколхозил в него несколько видоизмененный термодевайс из термокамеры, воткнул термовлагосенсор и запилил в контур емкость с силикагелем. Алгоритм работы такой: Открываем лоток - вставляем катушку пластика - загружаем пластик (полуавтоматика - об этом ниже) - закрываем лоток. Автоматика определяет факт замен катушки и если лоток закрыт начинает внутри гонять холодный воздух. Если пластик влажный, сенсор это определит и включит нагреватель. Нагретый воздух проходит через фильтр из силикагеля. Вся эта лабуда работает до тех пор, пока влажность не достигнет установленных значений. Процедуру можно выполнить в ручном режиме из меню. Насчет полуавтоматической загрузки пластика. Тут пока я не определился. В первом варианте у меня был прямо в лотке установлен дополнительный мотор подачи пластика. То есть достаточно было просунуть в приемное отверстие конец пластика, как его тут же подхватывал мотор. Но в данном варианте на факт, что хватит места. Ладно, хватит текста вот фото необшитого каркаса лотка:В передней части лотка виден контур нагрева - поток как бы непрерывно обволакивает катушку. Посреди контура отсек для силикагелевого фильтра. Затем на упорный подшипник будет установлен диск под катушку. Вообщем эту фичу предлагаю взять на вооружение сообществу. Теперь другая фича. В самой термокамере температура может быть достаточно высокой, такое понятное дело не понравится двигателям. Значит двигатели необходимо вынести за пределы термокамеры. Экструдер в том числе. Реализовал я сие таким образом как видно на фото:Это алюминиевые пластины с вырезами разного размера положенные друг на друга особым образом. Подобная конструкция позволяет двигаться головке по двум осям и при этом не нарушать внутренний микроклимат. Вот как это выглядит сверху:В центре экструдер без кинематики лежит на квадратных листах алюминия. Да это алюминий. Да вижу текст. Нет не читал что там написано. Потому, что это листы от типографского аппарата. Купил в 'Сделай сам'. Нет не дорого :)

На самом деле не достаточно все просто разместить как на фото выше, еще необходимо соответствующие углы всех листов связать резинкой или пружинкой, тогда листы не будут крутиться и перемещение их будет линейно. На фото ниже рядом с блоком нагревателя, в листе алюминия видно отверстие:Это для обдува детали. Тут я применил не совсем стандартный подход. Время покажет правильность/неправильность подобного решения а пока опишу саму суть. Возможно кто-то заметил, что на экструдере установлен водоблок а не обычный вентилятор охлаждения. Ну то есть подразумевается использование водяного охлаждения. Дело вовсе не в том, что я собираюсь загружать в экструдер алюминиевую проволоку и надобно бы охлажденьице да помощнее. Нет. Задача попробовать охлаждать длинные мосты и первый слой детали на поддержке ОООЧЕНЬ холодным воздухом. Мосты что бы не прогибались. Первые слои что бы не прилипали к поддержке. ОООЧЕНЬ холодный воздух (относительно конечно) я буду получать при помощи элемента Пельтье, который не столько охлаждает, сколько создает разницу температур по разные стороны от элемента. Соответственно что бы получить ОООЧЕНЬ холодную первую поверхность, надо бы хорошенько охладить вторую поверхность, для чего я и использую водяное охлаждение. И снова фотки:

Слева-направо послойно: водоблок, элемент Пельте, самодельный радиатор, MK8 механизм подачи, скоба, мотор подачи.Справа-налево послойно: водоблок, элемент Пельте, самодельный радиатор, MK8 механизм подачи, скоба, мотор подачи, рука из жопы.Лажа с которой я столкнулся при изготовлении всей этой лабуды была в том, что я не смог найти подходящего радиатора. Пришлось колхозить из алюминиевого профиля. Но самое страшное то, что его надо было не просто нарезать нужного размера, но и спаять. Алюминий. Спаять. Паяльником. Таки пошел я искать флюсы и припои для алюминия. Накупил реально кучу всего. Три жидких флюса, два каких-то порошка, и два припоя с кадмием (Вообще я отношусь к тому типу людей, который предупреждения об опасности воспринимает примерно так: 'Хм. Здесь написано, что если я посмотрю на этот порошок, то у меня сначала отвалиться жопа, потом вырастут рога, а через 12 секунд я умру от обильного и неконтролируемого мочеиспускания. Ну ок, убедили, в салат его добавлять не стану.' Что бы вы понимали, когда я изготавливаю платы, я их обезжириваю разумеется в щелочи. Перчатки надевать лень, тем более за десять секунд полоскания ладоней в щелочи с ними ничего не случиться. Но щелочь штука скользкая, потому я потом ее нейтрализую окуная руки после щелочи в кислоту. Я всю эту ахинею к чему пишу. Люди. Кадмий РЕАЛЬНО штука опасная. Это я тупой, случайно до сих пор жив. Но если вы вдруг будете паять люминьку кадмиевым припоем, делайте это ОБЯЗАТЕЛЬНО под вытяжкой!) Короче нихрена не сработало... Не хочешь в лоб, пойдем хитрым путем. Вообщем сделал я гальванованну, разбодяжил купорос электролитом для аккумов, натырил у мамки из удлинителей цветмета, подключил все это к заряднику от мобилки и оасдил слой меди на алюминиевые детали. Теперь можно паять. Вот такую красоту я получил по итогу:Видно, что таки усилил уголки винтиками-шпунтиками, но средний радиатор между собой спаян. Осталось еще работы немеряно. Надо собрать все отдельные элементы и механизмы в единое устройство, разместить электронику, провести электрику, обшить лоток, прикрепить дверцу (она у меня кстати на направляющих сдвигается вверх, на ней же размещен экран) и все это дело зашить внешним кожухом. Ну а пока все. Всем спасибо и надеюсь кому-то будут интересны идеи из проекта.