Пере-проектирование балки оси X для хорошего corexy китайского принтера.

    Обрисую процесс переделки (пока не законченный) принтера. Думаю, будет интересно, в качестве иллюстрации «и опыт сын…» а так-же понимания, как много ограничений внезапно накладывает существующая конструкция на процесс переделки ее, под свои «хотелки» и фантазии. А то порой смотришь на чужое и думаешь ну как такое "чудо" могло родится!? а потом сам такое как родишь.... самому - страшно)

    С чего началась эта история… с просмотра ролика автора принтера VzBot. Вороны меня как-то не увлекали, все у них как то излишне красиво, что ли. HevOrt - тоже не возбуждал, диким переусложнением конструкции. А тут внезапно зацепило. И начал я смотреть и увидел у человека балку X сделанную из сдвоенной, круглой углепластиковой трубки 10-12мм. И ускорения 10000м/с2 15000мс2.. Печать на 400мм/с и ускорения 40000м/с2!!!! 40 метров на секунду в квадрате!! ПЕЧАТЬ! хрен с ним у него и 1000м/с есть. Потом он ее поменял на квадратную… и я залип) и главное все детальки очень простые у него. Захотелось чего-то этакого!

    В свою очередь у меня простенький Sapphire Pro, который меня в целом удовлетворяет, и прям строить новый принтер мне никакого желания, ни тем более необходимости – нет. я вообще печатаю детям гномиков дома на микродельте. Но есть творческий зуд и он пока не проходит)

    Само собой, на Сапфире давно стоит директ. Когда прошлым летом появился проект Orbiter экструдера – тут же купил все запчасти для него(еще не продавали готовый). Пока нарабатывал опыт печатати шестерен-сателлитов 0.2 соплом из триммерной лески - вышла Sherpa мини. Потом тут же – подобное у HevOrt появилось. Потом Sailfin (это все примерно одно и тоже на шестернях БМГ и моторе LDO (36STH17-1004AHG), который был применен в обритере(по слухам возможно даже выпущен для него по договоренности с представителем завода).

    И тут я понял, что заменой короткого Nema17+БМГ (в сумме 220гр) на Шерпа +LDO мотор(в сумме 110гр) большой погоды в общем весе балки Х (более 1000грамм) погоды не сделают (ну можно еще голову перепечатать и еще грамм 70 снять)

    И начал я вынашивать коварные планы по глубокой переделке балки Х с заменой 12 рельсы на 9тую, заменой стального портала 3мм стали на углепластиковую трубку с квадратным сечением 20x20 (стенка 1мм) а заодно, заменой стальной башки из стального гнутого листа 2мм на печатную.

    Развесовка текущая (почти сток, с директом на 20мм Nema17 и БМГ (грубо-расчетная, разбирать и взвешивать было лень):

    Ну может немного обсчитался, но грамм 400 долой(почти 40%) – это уже другое дело.

    Опыта проектирования у меня практически нет, но тем интереснее учится. Поехали.

Проблема первая: готовый верхний портал и расположение моторов и роликов(фото не мое):

    Тут есть несколько проблем.

    1. Кривая геометрия ремней - в погоне за областью построения разработчики (на последнем этапе проектирования видимо) поджали оси роликов на балке на несколько миллиметров от корректного положения. Не фатально, но удручает.

    2. Консольные крепления роликов – может показаться это проблемой, но на самом деле там 12мм втулка на резьбе М5. Это не погнуть. Клещами если только.

    3. Главная сложность –расположение ремней – всего 4мм над плоскостью MGN12 каретки. То есть. крепить ролики в печатных креплениях, чтобы было куда крепить - только с выносом осей ролика за габариты MGN12 каретки. Иначе просто не хватит толщины для размещения гайки или головки винта в зазоре 3.5мм, и чтобы оставалось какое то «мясо» пластика удерживающее ось ролика. либо надо опускать ролики, менять крепление ремней, менять крепление моторов... короче практически всю верхнюю плиту переделывать. 

    В принципе вся эта конструкция достаточно крепкая, менять ее - да проще менять принтер. Попробуем обойтись тем, что есть, то есть - меняем только балку Х. Не меняем положение обводных роликов, не меняем положение моторов (внушительный жесткий стальной кронштейн с тремя стенками.

 Проблема 1. Положение роликов относительно каретки MGN12 и балки Х.

    Сильно разнеси ролики – теряется область построения (рельсы 280мм минус каретка 45мм - уже 235мм, минус вынесенные ролики… жалко)

    Придумал разместить один из роликов прямо на винте крепления каретки. По случайности оси вроде совпали. Прижать каретку длинным винтом М3, на него надеть трубку 5мм, на трубку – ролик. В принципе должно держать наверное. (Либо заменю на балке родной ролик с крепежом под 5мм на ролик с креплением под 3мм и вставлю внутрь шайбы чтоб можно было зажать весь бутерброд.)

    Нашел (не очень точную кстати, поправлю) модель Sapphire Pro на GrabCad и поехал ваять.

    Рельсу к балке я со всех сторон пытался пристроить, но в итоге логично получается только сверху. Сбоку от балки – область построения страдает, снизу – выдув воздуха из радиатора закрывать будет.

    Первым делом я решил, что как в оригинале хотенд под балкой - размещать не будем. Зачем нам лишние рычаги для раскачивания сопла? Плюс это даст увеличить высоту по Z(я знаю куда ее потом деть – переделать крепления стола, но это отдельно)

    Итого вырисовывалось, четыре варианта расположения роликов :

    Компактно, хорошо, но все ремни приходят прямо в радиатор. Сопло идет прям в край стола – изумительно, можно сопло прочищать вниз. Но, тяжко с местом крепления у радиатора и хотелось еще встроенный натяжитель – вообще без вариантов. Места нет.

    Тоже неплохо, место впереди под натяжитель есть, но одновременно нужно еще крепление других концов ремня там же… то есть все четыре конца в одной плоскости да еще и натяжитель – опять тяжело уместить.

    Тут разнес ролики, но начала уменьшаться область построения - экструдер вынесен за (нижний по рисунку) край каретки и начинает упираться в валы на которых стол(на рисунке не показаны). 

    И последний самый компактный вариант, на котором я остановился. Его проблемы – необходимость крепление пары ремней у ребер радиатора. Что слегка сужает построение по ширине. И чрезмерно длинные пластиковые крепления балки. К вопросу прочности: пробовал прикинуть изгиб крепления, но сложно без сопромата(не было его у меня). Так, пальцем в небо, вроде приложив 10Н к первому сферическому крепежному отверстию крепления балки в вакууме - изгибы в пределах 1-2 соток…а как правильно – непонятно, надо вместе с балкой считать, я не умею пока)

    Кстати, спросят почему радиатор родной а не e3dV6? Как так!? – отвечаю:

    1. Проблем с родным радиатором и пробками у меня не было ни разу. Несмотря на то что накрываю целофановым пакетом весь принтер, когда печатаю ABS. (кстати у родного радиатора ребер еще меньше, тут я новый рисовал еще не ставил). Может ретракты уменьшатся? Не знаю… нет опыта. Как-то печатаю немного, стоит тефлоновое горло, сгореть не пытается. Лежит титан, но лень менять - все и так работает)

    2. горло от химеры (безрезьбовое) – мега удобно менять блоки сопло-кубик-горло. Без пассатижей, нагревов, дотягивания на горячую и прочих танцев. И после замены, выставлять прежний (с минимальной ошибкой) зазор по BLTouch просто паркуясь, расслабляя установочный винт и опуская сопло на стол и затягивая в этом положении.

    3.Главное - ось сопла у этого радиатора максимальна смещена от его центра, что позволяет (опять же), более компактно прижать радиатор к балке и не терять в области построения.

    4. при желании – можно потом заменить на e3d. Вообще вроде хорошо ляжет в существующий дизайн, но потеряется еще 5-10мм стола.

    По первым прикидкам вышла вот такая конструкция размещения(вид с низу, передняя часть принтера у моторов, габариты стола - штриховка):

    По ширине стола - область построения получается 215мм. Но может еще фасочки на крепеже сниму - увеличится. Ну и ладно, у меня там прищепки как раз по бокам. Плюс я заодно ошибку в положении роликов корректировал, ну и на крепления ремня место уйдет по бокам от радиатора. Зато по Y все 225мм! (А было 220х225 вроде)

    Обдув.

Обдув пока – пусть улитка 4020. Пусть тут некоторые смеются, что у нее расход такой же как у 4010 (хотя китайцам верить... и опять же при каких условиях?) Но у меня такая сейчас стоит вместо одной из 4010 и в целом она мощнее мне ее хватает, вторую 4010 – просто лень было откручивать. В любом случае – ничего другого, с сохранением области построения и компактности головы – не лезет- впереди как раз моторы ограничивают. Консольное крпление 5015, вертикально - не хотелось пока городить. В конце концов, надо будет больше обдува – аквариумные компрессоры вэлком. Эффективно и не сильно дорого. Еще будет время подумать, это навесное оборудование.

    Поехали дальше. Что у меня сейчас на текущий момент получается:

    Крепление балки правое. Два винта М3 через карбоновую трубку и к рельсе. Не дорисованы гайки пока, думаю. Рельсу MGN9 заказал 300мм, чуток не влезает. Пока не решил - сточить 2мм или отпилить 20мм. Хвосты висят без дела все равно. Разве что к креплениям привернуть для жесткости, но там ролики мешают.

        Пока не порезал крепление на две половинки  –двумя уступчиками между роликов вроде получается хорошо. Обе части без поддержек. Второе крепление, не привожу, но тоже готово.

    Голова, вид спереди (обдува пока нет, две половинки, печать без поддержек, крепление на закладных гайках). Вообще это как бы не похоже на вид спереди, а больше как будто сзади – но это издержки и ограничения переделки готовой конструкции. Не беритесь никогда! Так все усложняет…

    Тут не видно, но в принципе щель между балкой есть 2мм и внизу под балкой почти 10мм – воздуху от кулера охлаждения радиатора есть куда деваться, плюс может быть некоторое количество мяса по бокам попробую убрать.

    Я б может и сопло еще миллиметров на 10 поднял(кстати сейчас по высоте область выросла миллиметров на 20-30), но с другой стороны кулер в раму со всей механикой упираться будет. Да и доступ к установочным винтам затяжки горла пропадет.

    Вот такая лаконичная простота в итоге - мне пока нравится! Ухо для экструдера переделаю, выбивается.

    Ремни GT2-6мм, хитрым образом заворачиваются за стойки около балки и идут вдоль ребер радиатора, крепятся около вентилятора обдува радиатора.

    Сейчас маньячу с креплением концевиков, видимо временно микрик D2F-L оставлю, может быть экструдер отзеркалю – что то слева мало места. Нет обдува. Не доделаны блоки натяжителя. Ну и пока всякие фасочки не снимал и красивости не делал. Еще куча вопросов с допусками-зазорами как собираться будет.

    ИМХО голова получается как и хотел очень компактной, раскачиваться не должна.

    В глубину вся голова занимает 87мм с обоими вентиляторами (4020+3010). В ширину (без уха BLTouch)- 48мм. И 70мм от сопла до площадки крепления экструдера.

    К карбоновой балке конечно есть вопросы… с ее закреплением, но вроде не я первый не последний. И может быть стоило взять сечение не 20 а 15мм - теоретической жесткости у нее вроде достаточно...  Пока так. Проект не закончен, но балка и рельса куплены, 2тыс потрачены, отступать не хочется) вернуть обратно всегда можно будет)

    Надеюсь я примерно обрисовал проблемы, стоящие при переделке готового принтера. Случись делать все с нуля – все легче и не упираешься в готовые решения которые ну не ложатся как надо…

Советы, комментарии, предложения, конструктивная критика – приветствуются!

    PS решил запостить прямо сейчас не дожидаясь финала вдруг подскажет кто что… и на фоне активной рекламы низколетящих бегемотов - сапфиры совсем забыли)

   PPS идея вместо балки взять лист карбона толщиной 2-3мм обдумывалась. Но сложностей с креплением роликов не меньше а то и больше.  Фрезерованные крепления помогли бы, но… небюджетно на стороне фрезеровать, я не думаю что с первой попытки попаду)