Variace na Ultimaker - Pomoc s výběrem motorů

[Georrge]

Zdravím všechny

Asi dva roky jedu na Rebelovi a je to dobrá tiskárna, v pár věcech už mi ale přestává vyhovovat a tak jsem se rozhodl pro stavbu nové tiskárny.

Jedná se o takovou variaci na ultimaker, jejich mechanismus os XY mi přijde nejlepší, ale nelíbí se mi pohon řemenic přes pojezdové tyče. Mechanismus jsem tedy upravil, aby pojezdové tyče byly napevno.

Při návrhu tiskárny mi šlo hlavně o tyto věci:
a) přesnost os vůči sobě s minimem potřebného seřizování a s co nejnižší pravděpodobností, že se osy vůči sobě pohnout. Proto jsou komponenty usazeny na plechy, které budou vypáleny na laseru a měla by tak být zajištěná co nejlepší kolmost os.

b) větší objem tisku - podložka bude 200x300mm a výška tisku 300mm.

c) minimální rozměry - snažil jsem se, aby tiskárna byla co nejmenší i přes větší tisknutelný objem.

d) výměna hotendů - zkusil jsem navrhnout systém, kdy se jednoduše jeden hotend vymění za jiný a bude se tak moct rychle měnit průměr trysek. Kabely Hotendu by se zapojovaly do konektoru, jako na obrázku níž.

S čím potřebuji poradit

1) nejsem si jist, jaké použít motory pro osy X a Y. Na osách toho moc nejezdí, takže klasické Microcony SX17-1005 by asi stačily. Vzhledem k teoretické dobré tuhosti tiskárny bych ale chtěl zkusit co největší rychlost přejezdů, třeba i 300mm/s nebo i víc, ale to už bude dost náročné na akceleraci motorů a tak uvažuju, jestli tam nedát raději nějaké Nema 23 motory, třeba tenhle (45mm verze). Co myslíte? Máte někdo zkušenost s většími motory na tiskárnách?

2) Hotend uvažuju E3D V6. Mám ho teď na rebelovi a asi jsem spokojený. Nebo doporučíte jiný hotend, který by mohl tiskárnu posunout kvalitou tisku zase o kousek dál?

[50koruny]

dobré, akurát tým direct drive extruderom vlastne zanikne význam tohto aj podľa mňa najlepšieho mechanizmu XY.

inak motory 23 sú už asi overkill, myslím že dlhšie Nema 17 by mali stačiť.
tiež by som vybral hotend E3D.určite originál.

[Georrge]

Díky za názor. Direct chci zkusit určitě, ale ten velký motor mi tam taky vadí. Teď zkouším hlavu upravit pro extruder s převodem 3:1, pak by měl stačit menší motor a hlava se o dost odlehčí (ten velký motor má 300g a motor s převodem by měl mít 160g, což je dost velký rozdíl).

Sice to pořád bude těžší než bowden, ale pojezdové tyče jsou díky konstrukci krátké, takže by tuhost měla být dobrá i s těží hlavou.

S menším motorem na hlavě by pak mohly stačit i ty nema 17 na osy XY.

[Georrge]

Tak jsem tu hlavu překopal, použil jsem ozubené kolečka z extruderu Titan, ty mají převodový poměr 3:1

Celá hlava má teď hmotnost 370g (přesná hodnota ale závisí na výplni plastových dílů, takže může jít ještě o něco níž), to podle mě není špatné. Navíc tam asi přijde ještě o chlup menší motor, nejspíš tento, který má 23mm šířku, teď je namodelovaný motor 25mm, což bude zase pár gramů dolů. Krouťák má zhruba třetinový proti původnímu motoru, takže s převodem 3:1 by se to mělo chovat podobně.

Uložení motoru jsem udělal otočné kolem spodního šroubu, aby bylo možné ho stavěcím šroubem přitlačit na ozubené kolo a vymezit tak případnou vůli v ozubení.

Docela mě překvapilo, jak hezky vychází těžiště hlavy - velice blízko lineárním pouzdrům, jen těžiště v Z je kousek nad spodním pouzdrem, ideál by bylo někde mezi pouzdry.

[fdd1222]

Cim vetsi motor das, tim mensi otacky dosahnes. Na tiskarnu s prehledem staci nema17. Ja mam podobny stroj jako chces stavit ty, mas tam spoustu veci co bych udelal jinak, ale na to ses neptal. S motory od microconu tisknu 300mm/sec bez ztraty kroku, viz video. Pri takove rychlosti jsou ale problemy typu ze se mi roztrhaly remeny (cinske bile s ocelovymi kordy) tiskarna se cela trepe jak pracka i kdyz ma snad 60kg apod. Tisk taky neni buhvico, ale je mozne ze se nestihal nahrivat extruder, pomohlo by zvyseni teploty apod. coz jsem ale zatim nezkousel. Maximalni rychlosti ktere jsem zkousel jen tak na sucho byly tusim 600 nebo 800mm/sec. Na Y mam motory dva, ale zase mam dve nezavisle osy X, takze Y taha 2 motory navic. Byt tebou se vyprdnu na tu ultimakerovskou zmet tyci a dam tam linearni voziky jako vidis na videu. Zabijes tak nekolik much jednou ranou a hlavne pokud jedes po rychlosti, u tech tyci a kluznych pouzder ti pri zvysovani rychlosti rostou ztraty trenim exponencialne, stejne jako se ti snizuje i moment ktery jsou motory schopne dodat.

[Georrge]

Máš pěknou mašinku, nad vozíky jsem taky uvažoval, ovšem cena je dost vysoká. A nedělá to hluk podobný kuličkovým lineárům? Těm se chci vyhnout, aby byla tiskárna co nejtišší (to je podmínka).

Jinak těch 300 mm/s jsem nemyslel pro tisk tisknout plánuji tak maximálně 80 mm/s, ale teď mám přejezdy klasických 200 mm/s a ty bych chtěl posunout o krok dál, takže těch 300 pro přejezdy a tisk do těch 80. A i když mám Rebela upraveného (zesílené vodící tyče), tak při rychlejším tisku tam pořád trošičku ringing je, takže pokud ho zase o něco snížím, budu spokojen.

Teď používám bronzové pouzdra pro osu X a docela spokojenost, 250 mm/s to dalo, přitom ta osa nejezdí úplně hladce (dvě pouzdra v jedné díře nejsou dokonale souosé a nechtělo se mi s tím drbat). Na ose Y mám teflonové (takové ty kovové rozříznuté s teflonovou vrstvou uvnitř) a ty se nechovají moc dobře, mají větší vůle a tak se stolek při vyšší rychlosti rozvibruje, proto musím mít ve výsledku rychlost do 200. A dokud tiskárna funguje, tak je nechci měnit

Proto chci zkusit bronzové pouzdra na všechny osy, navíc ty s grafitovými hnízdy, které by měly běhat ještě lépe. A jen jedno delší pouzdro na díru, ať odpadne další problematická část. Pak doufám že to těch 300+ dá, uvidíme.

EDIT: jo a klidně se rozepiš i nad těmi věcmi, které bys udělal jinak, každá zkušenost se hodí

[fdd1222]

Jestli chces vyslovene tichou tiskarnu, tak plechovy ram neni nejlepsi napad. Vsechny vibrace se do nej prenasi a ty pak vyzaruje do okoli v podobe zvuku, cim vetsi plocha tim vic. Je to asi jako kdyz si na mobilu zapnes vibrace a polozis ho na plechovy stul. Mas dost protichudne pozadavky.
Voziky nejsou nijak dramaticky drahe, koupis je za cca 3-4kila/kus podle delky, jak jsou na tom s hlucnosti tezko rict protoze hlucnost u mne bylo az to posledni co mne zajimalo. Ale treci poudra budou z principu urcite vydavat min hluku.

Napriklad stolek mi sjede o 25cm za cca 5 sec a to tam mam "pomaly" motor nema23, protoze jiny jsem momentalne nemel po ruce. Pri pohybech osou Z pri tisku to vydava podobny zvuk jako kdyz bys do ramu klepal malym kladivkem. Na stolek mam pouzitou kombinaci kulickoveho sroubu a dvou 20mm tyci, takze to nema zadne vule kde by se mohly vibrace ztratit. Je to vzdycky neco za neco, ja dal prednost tuhe a presne konstrukci. Rychle pohyby s vysokymi akceleracemi proste hluk vydavaji.

[Georrge]

Protichůdné požadavky určitě nemám. Jednak je rozdíl plech a plech (5mm plech se bude chovat jinak než tenký plíšek), pak taky žádný motor není přímo uchycen k plechu, jsou mezi tím plastové díly (ne moc, ale trochu to pomůže). No a nejvíc pak záleží na driverech, ty budou TMC2208 a ty jsou opravdu tiché, takže vibrací nebo hluku od rezonance plechů se nebojím. Plechy se navíc dají polepit tlumením, které hodně pomáhá, zatímco jednoduchost a přesnost vypáleného plechu zůstává. Je to jak říkáš, něco za něco, sice jdu hodně po tichosti, ale přesnost kolmic a odolnost tiskárny proti rozladění má ještě větší prioritu. Jsou sice i jiné metody, jak toho dosáhnout, ale snažím se to udělat prostě co nejjednodušší a nejlevnější, nechci vymýšlet drahá a složitá řešení.

[fdd1222]

Ja mam nosne ramy z 8mm oceloveho plechu, box z 3mm a slyset to je celkem dost. Ale to uvidis.
Urcite tam dej dno nebo nejaky spodni ram, ty plechy jsou z laseru prohle, musis je k necemu pritahnout jinak ti budou spodni drzaky tyci plavat. Urcite plechy do sebe zacepuj, mnohem lip se tak pri stavbe udrzuje geometrie. Ted se divam na ty vinkly v rozich, to k nim chces steny varit nebo co vlastne? Nejakou moznost serizovani uchyceni vedeni tam taky urcite dej. Nevim jake vule jsou ve vedenich ktere pouzivas, ale myslet si ze takovou bednu sestavis s tolerancemi par desetin je iluzorni myslenka. Ja to serizoval pomoci takoveto strojni vodovahy, ma rozliseni cca 0,2mm/m https://www.ebay.com/itm/20s-2mm-Easy-S ... SwEeFVSeiA

[Georrge]

Uvidím, taky hodně záleží na výsledných rychlostech, tobě to lítá šíleně tak se nedivím a jaké máš vlastně drivery?

Jinak model není úplně kompletní, spodní rám tam chybí, stejně jako nejsou dodělané díry pro šrouby a podobné detaily. Ty postupně dodělávám, ale už jsem chtěl mít vyřešené ty pohony

Jak přidělám vinkly ještě nemám rozhodnuté, ale asi to budu lepit epoxidem, nechce se mi vrtat tolik děr. Ale to se uvidí podle toho, jak moc budou plechy prohlé, podle toho se rozhodnu. Pouze na jedné straně vedení osy Z bude plech na šroubech, aby se dal seřídit vůči druhé straně. Právě osa Z bude asi jediná, která bude potřebovat seřídit, zbytek by si měl sednout přesně, a to právě díky hornímu plechu s vypálenými dírami (ty neuletí o víc jak pár setin). Samozřejmě taky záleží, jak si vůči sobě sednou vytištěné díly, a jelikož za svou tiskárnu nedám ruku do ohně, tak to možná bude chtít trochu seřídit, ale i na to se myslí a v případě potřeby to půjde.

[fdd1222]

Drivery mam 8825 ve fast decay rezimu 32mikrokrok napajene 24V

[mgiorgio]

Ahoj Georrge
Prepac ze sa to pisem ale vela veci sa dam pravdu kolegovi FDD, a nejake veci by som ti chcel vysvetlit podlamojich skusenosti.
Neviem ci mas nejake znalosti s laserovim rezani alebo s tym robis, ja mam trosicku (5 rokov)
Prva vec co siuviedol ze by si to delal z plehu 5 mm, to bude asi cerny plech, to uz treba rezat kyslikem co sa trosicku moze odlisit kvoli tepelnej roztazenosti (ok to je zanedbatelne) ale hlavna vec ze laserova rezacka ti moze vyrezat pri 5 mm plechu min priemer diery 5 mm s tym sa musis spocitat rezacka ti potom moze robit len prepich co sa treba vyvrtat.
Dalsi vec ze ti to bude mat vahu co ti aj taknebude pomoct lebo rezonanciu vybraciu aj tak nebudes vediet redukovat lebo to ti znyka z akceleracii... dalsi vec nevem ci na ciernom plechu ako ti bude lepidlo uchytit tam povrch nie je tak upraveny ako pri pozinkovanom plechu...
To je len par pripomeniek co sa mi teraz napadlo...
Dufam ze som ti pomohol
Pekny vecer
J.

[Georrge]

fdd1222: tyhle drivery znám a ty TMC2208 jsou opravdu o dost tišší a motory skoro bez vibrací. Jaké to ale bude zvládat zrychlení a jestli je opravdu dostanu aspoň na těch 300mm/s, to se uvidí.

mgiorgio: podněty to jsou určitě opodstatněné, ale neboj, na všechny tyhle věci jsem myslel na laseru nedělám, ale na různé konstrukce občas vypálené věci používám, takže nějaké zkušenosti mám (ačkoli většinou je to nerez nebo hliník). S průměrem děr o rozměru tloušťky plechu se počítá, neměl by to být problém. Tepelné zdeformování plechů, no uvidíme, zatím mi vždy přišly rovné, tak snad i teď. Teoreticky to můžu vzít pod rovnací lis, když jsem dělal na CNC tak se nám plechy po obrábění občas prohly a pod lisem šly krásně srovnat. S tím hlukem prostě uvidíme, zatím bych z toho nedělal kovbojku.

Bude to klasický válcovaný plech. Ale pro lepení se musí upravit jakýkoli povrch, je jedno v jakém je stavu, přebrousit se prostě musí vždy (i hliník a jiné kovy). Samozřejmě dá se povrch upravit i chemicky (přebrousit a pak naleptat), pak má lepidlo ještě větší pevnost, ale tady by mělo bohatě stačit přelítnout smirkem.

[fdd1222]

To lepeni nevim, nemas to kde svarit? Bude to uplne jinak drzet. Kdyz dily do sebe zacepujes jako na obrazku, staci je pak jen jednoduse stahnout svorkou k sobe a svarit, nic nemusis vymerovat. Prace na pul hodky.

[Georrge]

Lepení bych se nebál, moderní dvousložkové epoxidy jsou fakt někde jinde a je to alternativa ke svařování ale hodně záleží na přípravě před lepením. Svařit by to asi i bylo kde, ale chci to lepení prostě zkusit. Pokud to nebude držet, tak svařit se to dá vždycky jinak to čepování na plechy jsem měl taky v plánu udělat, ono to i při lepení pomůže jak říkáš, postahovat svěrkama, pár úhelníků aby byla jistota a nalepit vinkly. Ale nejvíc to záleží na tom, v jakém stavu ty plechy přijdou a jak k sobě budou sedět.