Voron u.001

Voron V0 - отличный принтер. Однако, есть несколько вещей, которые в нем мне откровенно не нравились. И есть пара задач, которые мне бы хотелось реализовать в FDM 3-д принтере, а, в частности, высокоточную печать из термопластов.

Основное, что раздражало на моем V0 - необходимость крутить болты для того чтобы выровнять стол. Для печати соплом 0.1 мм это нужно делать всегда, и печатать приходилось около крепления консоли. В то же время, в старшой серии принтеров есть принтер под названием Trident. Идея корректировать положение кровати по трем точкам мне понравилась. Зуд инженера потребовал удовлетворения, и понеслась...

(понеслась, в прочем, зря - все уже придумано до нас.)

Итак, наши задачи:1) Сделать автовыравнивание стола.

2) Быстрая смена печатающих головок

3) Голову, предназначенную для медленной подачи пластика,так как предполагается печать соплами 0.1 мм.

4) Toolchanger.

5) Свистелки-перделки вплоть до переворачивания принтера вверх ногами и засветки фотополимера/фоторезиста.

6) Минимальные изменения в исходный проект, минимальный объем работ по переделке.На момент публикации пункты 1, 2 и 6 реализованы.

Автовыравнивание стола сделано по трем точкам. Докуплены два двигателя NEMA17 с интегрированным трапецеидальным винтом, две рельсовые направляющие и картеки MGN7. Родные латунные гайки были выброшены и замены на POM - по ним движение более плавное. В предыдущем посте рекомендовали алюминиевую плиту крепить не непосредственно на картетки, а установить стол на раму. Это правильно, и обеспечивает лучшую терморазвязку стола и кареток. Основание стола выполнено из того же профиля 1515, что и в оригинальном проект, но по форме треугольника. Шарнир сделан с помошью стального шарика диаметром 7мм, в котором сделано отверстие с резьбой м3. Крепление эластично, шарик туда "вчпокивается" и это обеспечивает небольшой ход при повороте стола.

Ресурс соединения вызывает вопросы, время покажет. Для детали я использовал PA12+CF. Шарнир, конечно, работает со смазкой. В качестве концевика используется оптический датчик на триггере Шмидта, все как учат камрады с щупами

Механизм смены голов сделан по тому же принципу "вчпокивания" шариков: использованы 2х 6мм и 2х 7мм шарики в тех же местах, что и на оргинальной картеке и голове. Ленивый я - перепечатывать.

Усилие подбирается притиркой с помощью шуруповерта: шарик одевается на болт, болт - в цангу шуруповерта, потом крутим до полного удовлетворения, а точнее - нужного усилия. При вращении шарик нагревается трением и утаптывает посадку. Получилось добиться усилия на съем около 5 килограмм, до притирки было около 20 на каждый шарик. По итогу имеем механизм без каких-либо подвижных элементов позволяющий менять печатные головы.

Это - плохой механизм. Не достаточно жесткий. Но пока используется - на маленьких соплах и ускорения маленькие. Следующим будет такой:

А за ним- такой:

Наверняка они тоже неудачные, будем посмотреть))

Итак, принтер собран и печатает. Фото первого отпечатка:Кончик размером 1.2х2.4 мм. Первый слой 0.05, остальные 0.025 мм. Шероховатости предстоит померить.

Первый слой попортил много нервов. Во первых - нужна достаточно хорошая проба, чья погрешность была бы меньше толщины слоя хотя-бы на порядок. Неплохо себя показа дифференциальная ИК проба. Суть ее в попеременном мигании ИК светодиодами пока их интенсивность не выравнивается - в этот момент она срабатывает как концевик. Идея древняя - 2015 года, сильно полагаю что лучше бы работала если бы была реализоана аналогово. Или с контролером пошустрей. СКО получилось около 5 микрон при скорости пробирывания в 1 мм/с. Что хорошо. Принтер работает в 256-кратном дроблении шага по всем осям, пришлось повозиться с чеппером на TMC драйверах чтобы подавало ровно. Однако работает, до тех пор пока на стекле не появится пыль. Потом при том же СКО появляется систематическая ошибка около 40 микрон. Что плохо. Поставил контактную пробу - 2.75мм полированный вал перекрывающий фотоворота на триггере Шмидта.

Результат впечатлил:

probe accuracy results: maximum 0.758187, minimum 0.757719, range 0.000469, average 0.757922, median 0.757875, standard deviation 0.000122

Что, в общем, похоже на правду:

Send: z_tilt_adjust

Recv: // probe at 60.000,90.000 is z=0.654125

Recv: // probe at 60.000,90.000 is z=0.654750

Recv: // probe at 60.000,90.000 is z=0.654750

Recv: // probe at 60.000,90.000 is z=0.654750

Recv: // probe at 60.000,90.000 is z=0.654906

Recv: // probe at 60.000,90.000 is z=0.654906

Recv: // probe at 60.000,90.000 is z=0.654906

Это, опять же, только СКО. Впечатляет, если честно. Немедленно были измерены микрометром и пробой принтера разные пленочки, пакетики и ошметки первых слоев, которые показали что относительные измерения адекватны.

Следующее, что было измерено - карта стола. Она печальная. Стекло кривое.

По центру, правда, печать можно. Дальше были скрупулезные измерения тепловых деформаций и времени термостабилизации. Благо, аппарат все это сам может. В соседней лаборатории лежит оптический стандарт с плоскостностью в несколько нанометров. Надо будет и его попробовать - вполне возможно что кроме кривого стола есть отклонения по Z и в геометрии кинематики ХУ. Рельсы не прямые, криво прикручены могут быть. И ТД.

Отдельной жепой является калибровка высоты сопла. Я делал по бумажке, и этого не достаточно. Надо будет печатать образцы разной высоты и измерять их. Экструдер толкает пруток, пруток - сопло, сопло выдавливает вниз. Немного. Но ощутимо. Особенно на Afterburner-е. Если зазор слишком мал и пластик выходит плохо - усилие больше, передавливает сильней. Обратная связь, мать ее.  И это, впрочем, вылечим. Крафтовым эффектором.

Но, думаю, уже сейчас понятно, что прецизионно печатать можно. И нужно. В некоторых областях, а каких - это совсем другая тема. Не все фотополимеры одинаково полезны.Ближайшие планы - собрать экструдер с большим редукционным числом, на основе модели toytan любезно предоставленной xolodny. Шестереночки едут. А еще попробую Cannon от Mellow, сильно подозреваю что у BMG-клонов радиус шестеренок маловат. И работы с экструдером предстоит много, интересующимся Print Quality - Understand extrusion inconsistencies and fix them! на ютьюбе.Проект опубликован тут: https://github.com/pzemlyan/Voron-0/Прошу хвалить. Это мотивирует. Ругать тоже прошу. Это тоже мотивирует.

И помните, если вам кажется  что-то прямое - то это не так. Кривое все.