L3Delta - эволюция экструдера в 3д принтер для шоколада

chocol3d
Идет загрузка
Загрузка
03.12.2019
1977
39
печатает на Anet A8
Обзоры

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.

20

Приветствую и в первую очередь прошу "экспертного" мнения от тех, кто разбирается в теме 3д принтеров. Хочу поделиться наработками в плане строительства 3д принтера практически с нуля, а вас прошу дать обратную связь в плане того - что требует доработки.

Принтер который мы сегодня рассмотрим создавался отталкиваясь от конкретных задач и условий. Самыми важными критериями была скорость и стабильность, учитывая вес экструдера. Напомню что голова в сборе весит 600 грамм вместе с шоколадом.

Да, стандартный Анет А8 тягает эту голову уже более года с ежедневной печатью и при этом пока чувствует себя отлично. Печать проходит со скоростью в среднем 50-60 мм/сек с рывком 5 мм/сек и ускорением 400 мм2. Думаю понятно, что для шоколада этого достаточно, но если делать принтер с нуля, то логично было стремиться к скорости 100 мм/сек. 

За основу была выбрана кинематика дельты. Тут и 3 мотора одновременно тягающие вес головы, и скорость желаемую получить не сложно, и компактность вместе с внешним видом не на последнем месте.

Для первых проб был собран принтер на профилях 20х20 мм. Естественно была взята готовая конструкция и все угловые элементы распечатались на 3д принтере. Каретки были на роликах, тоже кстати печатные.

Схема классическая - блок питание выносной, электроника под столом, моторы тоже внизу. 

Принтер в таком исполнении печатал без нареканий по качеству, но при скоростях выше 60 мм/сек и рывках 10 мм/сек начинал жутко раскачиваться. Стало понятно что и профиль хлипкий, и печатные углы не способны обеспечить достаточной жесткости.

Было принято решение перейти на профиль 40х40 для стоек и 20х40 для верхней и нижней основ. 3Д моделей угловых элементов под такую сборку не нашлось, по этому спроектировал уже сам. В итоге получился достаточно жесткий каркас, который смог переваривать необходимые нагрузки.

Вот сравнение с первой версией.

Процесс печати угловых элементов. Думаю габариты и жесткость примерно понятны.

 А вот сравнение с Anycubic kossel linear plus.  

Габариты печати получились 280 в диаметре и 320+ по высоте. Компоновка также - всё внизу, только дисплей поставил вверху для удобности. 

Направляющие по понятным причинам использовал линейные, длинной 500 мм. Каретки направляющих из алюминия. И всё казалось бы готово, но нет.

Печатные детали соединения профилей абсолютно не вариант для производственной модели. Во первых их долго и сложно производить, а во вторых вида не имеют абсолютно никакого. Снова был запущен процесс перепроектирования принтера. В итоге после нескольких проб и ошибок пришел к следующей компоновке.

  • Нижняя площадка из профиля 20х60 мм. В неё установлен блок питания с разъемом для кабеля, предохранителем и кнопкой включения на одной из панелей профиля. 
  • Верхняя площадка имеет в основе профиль 20х40 мм и в паре с крышками из нержавейки толщиной 1 мм, образует закрытое пространство куда установлена плата управления. Плата кстати будет использована 32 битная SKR, но пока от прошлых сборок осталась MKS GEN L с драйверами TMC 2208.
  • В качестве соединительных угловых элементов сделали детали из нержавейки толщиной 3 мм. Эти угловые элементы скрепляют боковые профили треугольных площадок со стойками 40х40 мм. Всего в принтере 12 таких соединителей. Верхние внутренние углы служат  креплением и для шаговиков.  

Также по умолчанию в конечной версии будет устанавливаться датчик автоуровня стола. На этом принтере дополнительно было установлено 3 лазерных модуля (по желанию заказчика) для позиционирования заготовок, так как принтер будет использоваться для декорирования готовых тортов, покрытых сверху шоколадной глазурью.

В итоге получился очень жесткий скелет, который переваривает большие нагрузки от движения тяжелого экструдера на скоростях 100 мм/сек с рывком 15 мм/сек и ускорением перемещения 2000 мм/сек2

Возможно что-то было не учтено, или вы знаете решение/технологию/комплектующие которые лучше подойдут под эти задачи, тогда прошу поделиться этим в комментариях. 

Всего наилучшего. 

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.

20
Комментарии к статье

Комментарии

03.12.2019 в 21:09
0

Что за лазеры , какую функцию выполняют?

03.12.2019 в 21:14
0

судя по статье, лазеры для позиционирования тортов на столе, печать будет сразу на верхней поверхности торта, покрытой шоколадной глазурью

03.12.2019 в 21:21
1

Да, абсолютно верно) Сначала думал над шаблоном в который бы устанавливались заготовки, но в конце концов просто устанавливаем край торта по светящимся 3м точкам точкам 

03.12.2019 в 21:14
0

ВАУ!!! я хочу такой же

03.12.2019 в 21:31
0

Под шоколад или под пластик? ))

03.12.2019 в 21:32
0

шоколад, но для меня такой экструдер очень дорого

04.12.2019 в 09:53
0

1) А смысл столь высокой конструкции?

Или для очень высоких тортов?

2) Как устанавливается высота печати - задается офсетом или как-либо калибруется по поверхности торта?

3) Как с адгезией к торту? Не проще печатать фигурки отдельно, а потом вручную устанавливать на торт?

04.12.2019 в 10:21
1

1. Торты бывают разные, также кроме печати на тортах он всё ещё 3д принтер, который печатает полноценные модели. И делать поле печати диаметром 280 мм и высотой 200мм, что-то не то по ощущениям. Для такой области печати, тяги эффектора вместе с экструдером занимают 400 мм по высоте. 

2. Для этого и установлены лазерные указатели. По ним торт позиционируется по центру печатной области, а потом уже идёт автокалибровка непосредственно по торту. Для калибровки используется сетка 5х5 точек и занимает 1 минуту 10 секунд времени перед началом печати.

3. Шоколад сам по себе прилипает на ура, да и механические нагрузки в процессе эксплуатации оказывают только зубы потребителя. Такой краштест покрытие не выдерживает)

04.12.2019 в 10:26
1

Спасибо за ответы!

04.12.2019 в 11:29
0

Хотелось бы увидеть результат печати. Очень интересно как это выглядит на торте. И как выполняется установка нуля для печати, ведь тортики разные по высоте? А так конечно здорово выглядит.

04.12.2019 в 11:38
0

К сожалению результат печати показать не могу, из-за запрета заказчика. Но в будущем обязательно сделаю видео со своим дизайном и процессом печати на торте. 

Заказчик предоставил макет того, что надо напечатать и заготовки тортов для пробных печатей. Соответственно везде фигурирует логотип и дизайн, который заказчик предпочёл не показывать широкой публике. 

04.12.2019 в 11:48
0

Понятно. А какова достижимая высота печати шоколадом? А понимаю что это не пластик, но все же. Скорости печати высокие, а шоколад как я понимаю должен быть на выходе похож на пасту или что-то подобное. Или используется особый рецепт шоколада для печати, с эмульгаторами и загустителями? Просто шоколад в нижней точке плавления, когда им уже можно печатать, при застывании теряет блеск и привлекательность.

04.12.2019 в 11:53
1

Высота печати шоколадом ограничена параметрами модели. Для шоколада важно время печати каждого слоя. В слайсерах этот параметр устанавливается во вкладке охлаждения. Если время не достаточное для остывания, тогда модель плывёт, а если всё настроено правильно, то проблем с количеством слоёв нету.

Разница между натуральным шоколадом и кондитерской глазурью как раз и заключается во времени необходимом каждому слою. Глазурью печать идёт быстрее из-за большей температуры плавления и соответственно разницы между комнатной температурой и температурой шоколада.

Рецептов особых нет. Натуральный шоколад - ОБЯЗАТЕЛЬНО темперировать, глазурь просто засыпаем в стакан, плавим и печатаем.

04.12.2019 в 13:21
0

Огромное спасибо. Удачи Вам.

04.12.2019 в 13:32
0

Спасибо, взаимно!

04.12.2019 в 11:37
0

У дельт в основном вопрос с качеством прошивки, раньше часто жаловались что глючит.

Ну, и эффект линзы.

.

А для высоких скоростей все же лучше куб.

Из алюминия можно сделать, самый удачный дизыйн для алюминия, на мой взгляд, это CN1.

Конструкция простая, минимум деталей, жесткость для Вашего экструдера достаточная.

04.12.2019 в 11:48
0

По прошивке проблем замечено не было. Как на 1.9 так и 2.0 марлине работает без нареканий. Даже на 8 битной плате и на таких скоростях.

По кубу были размышления. Да, в плане жесткости он конечно выигрывает. Но в плане транспортировки, сборки, настройке - сложнее. Прелесть дельты в автокалибровке. Как бы криво всё не было собрано, если в прошивке все параметры правильные, то плата компенсирует погрешности. 

А, и да - кубик с областью печати XY - 280 мм будет в разы больше дельты. Высоту во внимание не беру, потому как в большинстве случаев не важно сколько принтер занимает места по высоте (в разумных пределах).

А вот кстати пластиком на anycubic kossel linear plus мне печатать не понравилось. Эндер как-то ближе по ощущениям. 

04.12.2019 в 16:40
0

Собранный куб из нормальных компонентов, а не из что подешевле, работает из коробки.
.
Да, или качество, или место.
.
Можно посмотреть в сторону промышленных Delta Robot,  тут пытается под печатный вариант перевести.

04.12.2019 в 16:44
0

Как раз словосочетание "собранный куб" и пугает слегка. Из-за сложностей в доставке, по моему личному мнению, гораздо не безопаснее отправлять собранный принтер. Возможно ошибаюсь.

По поводу дельта робота очень интересная тема. Слежу за ней достаточно продолжительное время. По поводу печатных вариантов даже рассматривать не хочется. А вот то, что есть из готовых образцов - это именно пром. версии. Не нашёл чего-то среднего между хобби типа Archie  и конвеерными версиями от Bosch и им подобным.

04.12.2019 в 16:55
0

Правильный ящик и нет проблем с доставкой. Это уже вместе с погрузчиком нужно уронить чтобы что-то наделать.

.

Так и нет промежуточных.
Может кто для себя и делал, но не рассказывал или я плохо искал.

.
Проект сложил, но пока нет свободного времени заняться им и на заказ ни кто не спрашивал.

А так из алюминия нарезать дело не сложное.

Ну, при парке станков не сложное.

.

Закончу модернизацию высокотемпературника и наверное займусь это последний вид станка который я еще не собирал.

04.12.2019 в 16:58
0

Как соберёте робота - делитесь впечатлениями, будет интересно увидеть и услышать что-то новое по этой теме.

04.12.2019 в 16:59
0

Хорошо.

04.12.2019 в 15:56
0

У дельт в основном вопрос с качеством прошивки, раньше часто жаловались что глючит.

Зависит от прошивки. На той же RepRap Firmware (что стоит на всяких Duet) нет проблем ни с линзами ни вообще с качеством. Вот Марлин да, был ужасен.

04.12.2019 в 16:44
1

Marlin закидан всякими вещами под всякие принтеры да и делался под 8битки. Попытки под 32 такие себе...

Одни из полезных вещей - датчик диаметра прутка попадающего в экструдер.

Остальные прошивки увы и ах пролетают...

Но увы из-за косячности отказался от него...

04.12.2019 в 13:24
0

Печать монохромная или цветная?

04.12.2019 в 13:33
1

Монохромная. Максимум можно получить градиент добавляя другой цвет в процессе печати.

05.12.2019 в 04:46
0

А есть смысл подвести охлаждение холодным воздухом из холодильника, и сделать холодный же стол?

05.12.2019 в 10:30
0

Как показывает практика стол охлаждать нет смысла. В некоторых случаях наоборот его нужно подогревать, чтоб избежать деламинации.

Что касается холодного воздуха - это работает. Но с таким же успехом лучше просто поставить принтер целиком в холодную камеру. Мощности нагревателей хватит с большим запасом, чтоб поддерживать нужную температуру шоколада. 

05.12.2019 в 11:11
0

Уже не первый год, подумываю на досуге собрать башку под шоколад - поделюсь мыслью. Уверен, что нужна закрытая камера и температура ниже нуля... видел как шприцом с подогревом, делают ажурные шоколадные узоры (как 3д ручкой) - рядом с тортом стоит контейнер с сухим льдом и вентилятором из него гонят воздух на изделие - застывает моментально.

05.12.2019 в 20:31
0

Ну с сухим льдом вариант хорош, но учитывая стоимость льда и процент ускорения процесса, в масштабах производства будет не оправдано.

Кондиционер работающий на обеспечение обдува модели вполне справится, но это одна из крайних мер, которая пока ещё не пригодилась. Достаточно поддерживать в комнате температуру ниже 22 градусов для полноценной печати, а если будет +15 то ещё лучше)). 

05.12.2019 в 20:04
0

можно поделюсь мыслью по поводу экструдера для шоколадной глазури

ваше решение отличное, долговечное, но дорогое
есть мысль как удешевить ,чтобы опробовать такую печать:
передняя и задняя стенки из обычного оконного стекла, заказать в стеклорезке
на задней стенке 6 отверстий( 4 под крепление и 2 под оси шестеренок)
а передняя только 4 под крепление
сначала заказываются и изготовляются стёкла, т.к. точно отверстия не насверлить, то места крепления и размеры шестерен уже моделировать по размерам отверстий в стёклах.
промежуточная часть и шестерни из пластика напечатанные на 3д принтере
в качестве нагревателя, спереди установить мебельную галогеновую лампу на 12 вольт, а между задней крышкой и двигателем термодатчик

и бункер как у вас, только из кухонного шприца из нержавейки

как думаете, ведь можно собрать хотя бы для опробывания технологии 3д печати шоколадной глазурью?
да, колхоз, но очень дешево, и просто, пусть и не долговечно

05.12.2019 в 20:24
0

Думаю получить хоть какое - то качество будет не реально. Стоит подумать над такими моментами:

- уплотнение вала двигателя, как только шоколад попадает в подшипник - клинит движок;

- соосность всей сборки с учётом сверления стёкол ( в моём экструдере зазоры выдерживаются в 0,1 мм);

- нагрев будет не равномерным и в лучшем случае получится напечатать пару слоев;

В итоге думаю что энтузиазм закончится раньше, чем получится успешный результат.

06.12.2019 в 03:25
0

Этот экструдер делался на продажу. А колхоз не продать.

06.12.2019 в 13:55
0

Ну изначально экструдер делался - чтоб работало))) А потом уже стало понятно что есть спрос на продажу и его доработали до готового продукта.

06.12.2019 в 13:31
0

Китайцы освоили производство алюминиевых уголков для "дельт" под использование в качестве вертикальных стоек профиля 2040. Заказывать лучше с eBay, а то Ali насчитывает какую-то дикую стоимость доставки (видимо, из-за веса). Искать по словам "kossel XXL vertex"


06.12.2019 в 13:50
0

Прочитал комментарий в почте - обрадовался... Думал 20 серия на боковые и 40 серия на стойки.

Зашел сюда и увидел фото - огорчился...  Натяжки ремней до сих пор не предусмотрено, да и не уверен что профиля 20*40 в стойках хватит для обеспечения жесткости. Один плюс - работает с каретками openbuilds.

Да и стоимость не сахар честно говоря. По секрету - стоимость моего комплекта углов из нержавейки с постобработкой получилось чуть дешевле.

Только крепление к стойкам происходит винтами М8 с Т гайками. И прелесть заключается в том что к стойкам прикручен и внутренний соединитель и внешний.


06.12.2019 в 14:31
0

у меня негативный опыт заказа металлобработки (делал "экзоскелет") для обычной дельты, получилось кривовато, оттого и смотрю в сторону промышленно изготовливаемых штук..

06.12.2019 в 14:32
0

Да, этот косяк встречается очень часто. Ну и китайцы от этого не застрахованы

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Sirius Hardlight - Принтер который вы искали

Печатаем гибкую, эластичную, мягкую деталь полимерником

КОМПАС-3D v18 Home. Основы 3D-проектирования. Часть 16.3. Создание игрушечного паровоза. Крыша и тележка паровоза

Boot or not to boot или ректальная реанимация MKS TFT32.

Контейнеры для филамента, которые я использую.

Спасение новогодней елки