Кремень КД Реклама
Кремень КМ Реклама

Скорость, температура и перевод RAMPS 1.5 на 24В

serg512
Идет загрузка
Загрузка
10.11.2024
760
5
RepRap

Подпишитесь на автора

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

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

3

Обычно, после того, как собственноручно собрал и настроил принтер, кажется, что он работает идеально. Постепенно проходит эйфория, и начинаешь замечать недостатки и вот уже руки чешутся что-нибудь переделать.

В моем случае не устраивала всем известная "волна" на стенках детали и скорость печати.

После изучения материалов, опыта конструирования, и некоторых расчетов, стало понятно, что с волной борются либо бесконечным повышением жесткости конструкции и кинематики, либо программно, либо снижением скорсти печати. Перовое нереально в силу того, что люфты все равно никуда не денутся, ремень, каким бы жестким он ни был, все равно "играет", шаговые двигатели, каким бы хорошими они ни были, все равно резонируют и т. д. Где-то был предложен способ программной компенсации этих самых паразитных колебаний, но где брать мат. модель и как ее калибровать не ясно. Скорость снижать уже некуда. Поэтому остановился еще на одном способе: амортизация вместо жесткости. Вроде бы как до приемлемого качества эту волну можно снизить. Но об этом позже. 

На скорость печати, как стало понятным, максимальное влияние оказывают два фактора: производительность экструдера и квазистатический синхронизирующий момент шагового двигателя. Последний у ШД с повышением скорости падает.

Узкое место у экструдера это производительность подогревающего блока. Экструдер должен быть способен в широком диапазоне скоростей разогревать пластик до нужной температуры. Дело в том, что мы, как правило, измеряем температуру блока, а не температуру пластика. И если расход филамента высок, он просто не успевает разогреваться. Чтобы успевал, мы повышаем температуру хотенда. Вроде бы все ок, но при снижении скорости пластик перегревается и течет. В общем, куда ни кинь, всюду клин. Самый простой способ с этим бороться - увеличить время разогрева пластика таким образом, чтобы он в любом случае смог достичь нужной температуры к моменту выхода из сопла. По этому пути пошли разработчики volcano, и я решил применить этот тип экструдера как самый доступный и недорогой из имеющихся способов.

А вот с ШД все интересней. У электродвигателя, как у дюбой электрической машины с обмотками, в процессе работы вырабатывается противоЭДС. При увеличении скорости и нагрузки она способна достигать величин, сравнимых с напряжением питания драйверов. Последний факт делает невозможным достичь даже паспортных значений моментов при низком напряжении питания.

Расчеты показали, что для увеличения скорости перемещений в 1,5 раза ну никак не обойтись без повышения напряжения питания драйверов ШД до 24В.

Дальше начинается как обычно: RAMPS 1,5, с принципе способна обеспечить 24В. Но у Ардуины стоит стабилизатор AM1117, который работает только до 20В. Подать на Ардуину можно и 5В отдельно, но для этого нужен второй блок питания. Можно заменить у Ардуины стабилизатор. Но его нужно охлаждать, и посадочное место другое. Можно поставить промежуточный преобразователь. Можно...

Перебрав с десяток вариантов, остановился таки на промежуточном импульсном DC-DC преобразователе, который решил включить вместо защитного диода VD1. настроить DC-DC можно на любое напряжение питания от 7 до 20В. Решил оставить 12, как и было. 

Собственно, переделка. 

У платы RAMPS заменил клеммники линий D8-D10 на разъемные. В результате между контактами драйверов и клеммниками вошел радиатор шириной 16мм. Приклеил его теплопроводящим клеем.

На него же через прокладку установил стабилизатор.

Скорость, температура и перевод RAMPS 1.5 на 24В

Скорость, температура и перевод RAMPS 1.5 на 24В

Скорость, температура и перевод RAMPS 1.5 на 24В

Подключил. Запустил.

Типа, работает. Но при этом в процессе пробной печати выяснилось, что из-за сильных помех происходит ложное срабатывание концевика X, в результате чего вся печать съезжает.

Танцы с бубном завершились заменой драйвера A4988, который у меня стоял на приводе экструдера, на TMC2208. 

Тестовая печать показала интересные результаты. Практически исчезла волна со стенок, если печатать на прежней скорости. И появилась вновь, когда скорость увеличилась на 150%. Похоже, что волну таки в большей степени  формируют приводы, а не кинематика.

Поскольку volcano длинней E3D миллиметров на десять, пришлось перепечатать воздуховоды охлаждения детали.

Поэтому эксперименты с амортизаторами будут чуть позже.

Кстати, о volcano. Температуру печати пришлось понизить на 5-10 градусов. Видимо, сказывается эффект, о котором я упоминал в начале своего потока мысли. Мы измеряем не температуру пластика, а температуру нагревателя. И мы не знаем, успел ли филамент прогреться до этой температуры прежде, чем вышел из сопла. Возможно, помогут простые расчеты. 

Подпишитесь на автора

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

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

3
Комментарии к статье