Nova impressora Delta Cube

Em setembro de 2014 resolvi dar um novo passo no desenvolvimento de minha impressora, era chegada a hora de profissionalizar e com isto construir um novo projeto.

O projeto da impressora Delta Mini foi muito bem sucedido, tecnicamente e comercialmente, porem é um projeto totalmente artesanal, e utilizando materiais alternativos, como a estrutura em MDF, em nosso novo projeto tomamos algumas premissas para o desenvolvimento, teríamos o maior numero de competentes industrializados, teríamos um estrutura metálica em aço carbono recortada a laser e dobrada em CNC, que nos permitiria maior rigidez e repetibilidade no processo de fabricação, e por ultimo seria um impressora cubica, que nos permitiria fecha-la se necessário.

Com isto chegamos a nova impressora chamada Delta Cube, ela é a evolução da Delta Mini mais traz na essência o sistema Delta de movimentação.

Durante o desenvolvimento montamos alguns protótipos de gabinetes  peças, abaixo podemos ver imagens o primeiro protótipo:


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Abaixo temos uma imagem da Delta Mini lado a lado com o primeiro protótipo montado:

IMG_4217Os primeiros movimentos no vídeo a seguir:

A montagem dos protótipos permitiu identificar o principais problemas do projeto  e a realização de ajustes seja dimensionais  e de peças.

Após muitas horas de impressões com os protótipos chegou a hora de iniciar a primeira pré-serie comercial já com as mudanças e melhorias encontradas.

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O gabinete na versão final teve as dimensões modificadas em relação aos protótipo, ficou 50 mm mais alto e  40 mm mais fino na profundidade.

Dar o nome para a impressora demorou muito, passei semanas pensado sem chegar a nenhuma opção, até que um dia conversando com minha esposa na volta da praia e ela em um minuto chegou ao nome mais do que obvio, pelas característica da própria maquina, e batizou a nova impressora de Delta Cube.

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A nova impressora ganhou um novo site e suas características podem ser vistas no endereço abaixo:

www.imprim3d.com.br

Criticas e sugestões serão sempre bem vindas, o site esta em construção para o lançamento que deve ocorrer no mês de março.

Sds

JP

Software para impressão de Lithophanes

Depois de ver alguns trabalhos de impressão 3d de Lithophanes, resolvi desenvolver um software que permitisse a geração os objetos para impressão de forma bem simplificada, com isto nasceu o Lithophanes.

Lithophanes A utilização software é bastante simplificada, basta abrir um imagem realizar alguns pequenos ajustes de contrastes, brilho e grama que achar necessário. Imagem_aberta   Em seguida ir para a aba 3D – STL, neja ajustar os parâmetros para geração e clicar em Gerar 3D. gerar

Parâmetros:

Largura e Altura, correspondem ao tamanho final do objeto que será gerado em mm.
Z, corresponde a altura em mm que será usada para a criação do relevo 3d correspondente a imagem.
Espessura, corresponde a espessura que será impressa como base do objeto.
Borda, é utilizado para criar uma borda no entorno do objeto 3d gerado.

Após gerar o 3d basta salvá-lo e envia-lo para o slicer fatiar e mandar para impressão.

impressão

Depois basta ver a magica acontecer olhando contra uma fonte de luz.

Impressão

Para instalar o software faço o download através do link abaixo e execute o instalador:

DOWNLOAD – http://www.imprimindo3d.com.br/download/Setup.exe

 

 

Ajude a manter e continuar o desenvolvimento deste software fazendo uma doação.




Delta 200×250

Estou trabalhando em um novo projeto derivado da Delta Mini, neste projeto pretendo utilizar articulações dos braços por esfera de aço e imãs de neodímio, porem para validar este sistema resolvi montar uma impressora Delta grande com um frame que já esta aqui parado a uns 8 meses.

Para implementar as articulação foram usadas esferas de 11mm e imã de neodímio em forma de anel com um dos lados chanfrados como da imagem abaixo.

ima

 

Agora o principal desafio foi arrumar uma forma de fixar as esferas nos braços da Delta, para isto pesquisei colas para metais e acabei usando uma cola que chamam de solda fria, esta é uma cola bi-componentes com cura bem lenta(24h), o resultado estético não ficou lá estas coisas, muito em conta de minhas habilidades, mais o resultado da adesão foi perfeita, abaixo da para ver os braços prontos e instalados.

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A utilização do imã é uma boa opção para o sistema Delta, facilita muito a montagem e permite um conjunto totalmente isento de folgas.

Ainda estou em fase de teste mais a impressora da esta derretendo plastico com uma boa performance, veja os videos abaixo:

[youtube]http://youtu.be/zFLXWpe3BZo[/youtube]

[youtube]http://youtu.be/nXbmtGaT4bo[/youtube]

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Vaso com 260 mm de altura.

Sds

JP

Delta Mini

Acho que preciso buscar um psiquiatra, não consigo parar de pensar em impressora 3d, prova disto é que enquanto não consigo finalizar o projeto da Delta por falta de algumas peças acabei iniciando um novo projeto, a Delta Mini.

Sempre quis ter uma impressora no escritório, porem até hoje só tinha feito impressoras de porte médio para grande, e com isto ficava inviável leva-las para a empresa, ocupariam muito espaço e sempre daria muito trabalho transporta-las.

E foi justamente este o principal motivador para desenvolver uma impressora pequena, poder transporta-la com facilidade e poder utiliza-la na mesa do escritório.

Com isto iniciei o projeto chegando ao modelo 3d da imagem abaixo:

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Durante o desenvolvimento tomei como objetivo desenvolver uma estrutura que pudesse ser 100% cortada a laser, e com isto ter o processo de fabricação simplificado, sem contar que como em todos projeto que trabalho, sua montagem deveria ser simples.

A partir do modelo 3d realizei o corte e montagem da primeira versão, como pode ser visto nas imagens abaixo:


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Depois de validar o modelo 3d parti para o desenvolvimento dos braços do sistema delta, para isto utilizei juntas articuladas de automodelismo, chamadas de hodend, e tubos de fibra de carbono.

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Depois de cortar os braços foi necessário fazer um gabarito para a montagem e colagem.

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Com a finalização dos braço iniciei a montagem na estrutura.

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Depois de montar o conjunto do sistema delta de movimento foi a hora de instalar o hotend, escolhi o J-Head da 3d Machine, pois o mesmo tem apenas 50 mm  de comprimento, com isto não perderia nada em altura de impressão.

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A montagem do extrusor com bowden foi outra novidade neste projeto, e decidi por fazer um suporte para o rolo de filamento integrado com o conjunto extrusor.

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Ainda preciso realizar pequenos ajustes, mais já pude cumprir com um dos objetivos do projeto, ela já esta na mesa do escritório fazendo suas primeiras impressões.

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Não que minha mesa seja organizada, mais a Mini caiu muito bem nela…hehhee

Abaixo um vídeo imprimindo a mão da imagem acima, tem muitos ajuste a fazer, e todo um processo de calibração a realizar, mais os primeiros resultados estão muito bons.

[youtube]http://youtu.be/FvhCYWQTACk[/youtube]

Dados:-

Área útil de impressão: 100 x 180 mm(diâmetro x  Altura)
Área total: 260 x 260 x 500 mm(Largura x Profundidade x Altura)
Velocidade em Jog: 300 mm/s
Velocidade em impressão: 100 a 150 mm/s
Hotend: 0.4 mm

Sds

JP

Nova impressora Delta

Bem depois de um tempo de sem novidades, estou finalizando o projeto de uma impressora Delta, baseada nos projetos Kossel, Rostock Max e do amigo Nailson.

Por falta de tempo não irei detalhar o projeto neste momento, somente irei registrar um foto dela e o vídeo de seus primeiros movimentos, que seguem:

IMG_2352

 

[youtube]http://youtu.be/-0u-kUjafLQ[/youtube]

Sds

JP

Novo projeto de impressora

Hoje comecei colocar em pratica a construção de uma nova impressora, desta vez um projeto original onde pretendo adicionar a pouca experiencia já adquirida com a utilização da Prusa Air e com isto fazer algumas melhorias.

Este projeto tem dois pontos fundamentais, o primeiro é ter a mesa de impressão com apenas uma movimento, isto é, ela só terá o deslocamento no eixo Z, e o segundo ponto é a possibilidade de fecha-la totalmente.

Tive alguns problemas de impressão com peças mais altas, por conta do movimento da mesa a peça balança e acabava descolava da mesa, este tipo de problema foi o principal motivador para esta decisão, sem contar a possibilidade de se obter maiores velocidades.

A decisão por ter a possibilidade de fechar a impressora foi tomada depois que mudanças na temperatura ambiente durante a impressão contribuíram para a perda de algumas peças, seja fazendo com que a peças tivessem “rachaduras” ou por warp, com a maquina fechada é possível o controle da temperatura interna e com isto a possibilidade de uma impressão sem risco de deformações.

Hoje fechei o layout desta nova impressora e já comecei o corte de suas peças, com isto já posso ver se o que imaginei no CorelDraw se tornará realidade sem muitos erros.

Segue abaixo uma imagem com o plano de corte da principais peças da estrutura da  impressora.

E como já era esperado tive um pequeno erro, o dimensional da tampa superior e inferior, não considerei a espessura do material o que não permitiu o fechamento.

Mantive neste projeto os mesmos tipo de encaixes utilizados na Prusa Air, o que garante uma montagem rápida e segura quanto aos aspectos dimensionais.

Os eixos do X e Y ficaram na parte superior e serão movimentados com a utilização de correias sincronizadas, a disposição destes eixos sera feita de maneira que utilizarei apenas um motor e uma correia por eixo, para isto terei 3 guias lineares no eixo X, vai ser mais fácil entender quando estiver montada.

Abaixo da para se ter ideia de como ela ficará.

21/10/2012

Pórtico

O esboço inicial do projeto previa que os eixos X e Y seriam convencionais, isto é, seus motores estaria diretamente vinculados aos seus respectivos eixos, porem durante algumas tocas de mensagens através na lista RepRap foi apresentado o projeto CoreXY, que tem os movimentos dos eixo através de sistema cartesiano, achei que seria uma boa alternativa para esta impressora.

Porem a mudança para o sistema cartesiano me trouxe vários problemas frente ao projeto original, que previa 100% das peças em MDF, para atender minhas expectativas de área útil os mancais e pilow blocks ficaram muito pequenos, e com isto frágeis pelo uso do MDF, com isto fui obrigado a achar alternativas para resolver o estes problemas.

A solução para resolver os problemas  de fragilidade das peças veio em um sábado  quando o Paulo Fernandes da 3dMachine me pediu para fazer um teste, cortar as peças do Hotend em alumínio, nunca havia cortado/usinado metais em minha Router e o resultado das peças do Paulo ficaram ótimas, o que me animou em aproveitar desta experiencia e fazer as peças da nova impressora.

Este final de semana passei redesenhando e cortando os mancais e pilow blocks em alumínio, como matéria prima utilize pedaços de alumínio de sucatas que guardo com a certeza que um dia serão usadas, claro que minha esposa não entende assim…

Segue abaixo imagens das peças e do pórtico montado.

Pilow Block saindo da CNC

 

Os quatro pilow blocks do eixo Y

Carro no eixo X

Pilow Blocks montados no eixo Y e mancal do eixo X

Lado superior do pórtico

Lado inferior do pórtico

31/10/2012

No final de semana passada voltei a trabalhar no sistema de coordenadas cartesianas, consegui realizar o que seria a montagem final do sistema, porem me deparei com alguns problemas.

O primeiro problema ocorreu em decorrência da utilização de chapa de alumínio empenadas(sucatas que tinha a mão), em função deste empenamento ao realizar o aperto dos pilow block o conjunto ficou bem pesado nos movimentos, o que vai demandar algum ajuste.

Mais o grande problema encontrado, que foi evidenciado pelo esforço necessário para o deslocamento em função do problema acima descrito, foi a escolha do sistema de montagem da correia sincronizada, não utilizei o sistema proposto pelo projeto CoreXY, onde exite um cruzamento externo e a correia é afixada pelo quatro cantos do carro X, e mais fácil mostrar nas imagens abaixo:

Neste sistema são duas correias que se cruzam fora do carro, e suas 4 pontas são fixadas no carro.

Na implementação que fiz usei uma disposição mais simples, onde existe apenas uma correia e as duas pontas são afixadas em apenas um lado do carro X, como pode ser visto na imagem abaixo:

Nesta implementação existe apenas uma correia, e suas duas pontas são afixadas em apenas um lado do carro XY

O problema encontrado foi que neste sistema que implementei não existe uma anulação de forças no pórtico, com isto quando o esforço inicia por apenas um dos lados do pórtico ou outro não acompanha imediatamente.

No vídeo abaixo é possível ver este problema no inicio do movimento e quando altero o acionamento de lado.

[youtube]http://youtu.be/5WUCPsz3HGA[/youtube]

Este problema pode persistir mesmo apos eliminar os problemas de empenamento, com isto vou analisar melhor e provavelmente realizar a implementação idêntica ao CoreXY, mais para isto precisarei comprar mais um pouco de correia, o que vai atrasar mais um pouco o andamento da construção desta impressora.

05/11/2012

Passei o final de semana debruçado em achar uma solução para este problema no acionamento do pórtico  junto com o Luciano G. encontramos alguns problemas de alinhamento e ajustes nos pilow block, que ao final ficaram bem livres e permitiram movimentos bastante suaves.

Como estou encioso para ver este impressora funcionando, cogitei mudar o sistema de acionamento para o sistema convencional, passei a noite de sábado para domingo remoendo o que fazer.

Ficou claro que para usar o sistema cartesiano, deveria ser nos moldes do CoreXY, como não tinha os materiais necessários para alterar o sistemas, resolvi adicionar um sistema de cabo “paralelo” à correia, usando a mesma disposição do CoreXY, mais apenas para o movimento do pórtico.

Para isto fui na minha caixa de peças para uso futuro, adquiridas no shopping(minha esposa chama de lixo que trago do ferro velho), para este caso usei um conjunto de mini roldas de um equipamento médico que ganhei do Luciano G, e usei os cabo multi-filamento.

A disposição da implementação pode ser vista nas imagens abaixo, na imagem da direita é demonstrado a disposição dos dois cabos:

Nas imagens abaixo é possível ver as roldanas utilizadas:

Com esta implementação o problemas no movimento do pórtico foi resolvido, não é solução mais limpa, mais para o momento foi o caminho mais simples, eu já havia adotado esta solução em maquina de porte bem maior e já sabia de sua eficacia, sem contar que é menos pior do que desistir desta implementação e voltar aos sistemas tradicionais.

12/11/2012

Este final de semana foi bem produtivo, com a montagem do sistema cartesiano na semana passada, foi possível verificar alguns alterações necessárias para se ter uma maquina bem feita.

Como o projeto inicial não previa o sistema cartesiano, na parte superior da maquina o conjunto de acionamento e correias ficaram visíveis, oque  esteticamente não ficava legal, bem com seria um complicador para os planos de fechar a maquina toda, com isto ajustei a altura das paredes para resolver esta questão.

Um ponto que resolvi mexer no projeto foi no lado da estética do conjunto, e neste ponto fiz duas mudanças drásticas, primeiro a redução da espessura do MDF de 15 para 9 mm, e a segunda foi mudar o sistema de encaixe das peças, peguei um pouco de inspiração na Utimaker, com isto a maquina ficou mais leve no peso e na aparência, na imagem abaixo da para ver estas mudanças.

 Outra mudança que fiz foi subir a base inferior, com isto poderei instalar a eletrônica na parte inferior da maquina.

Uma vez remodelada a estrutura fiz a instalação do sistema cartesiano e instalei o conjunto do eixo Z, como pode ser visto na imagem abaixo:

Com isto acredito ter finalizado o projeto estrutural e de movimentos, restando agora o conjunto extrusor, a mesa aquecida  e a instalação elétrica.

04/02/2013

Depois de longo tempo retomei os trabalhos na impressora, finalizei a instalação elétrica relacionada aos movimentos XYZ, com isto pude fazer os primeiros testes de movimentação com o sistema cartesiano H-Belt.

Instalação do conjunto elétrico embaixo da impressora

Bagunça deixada durante a instalação.
A configuração para este sistema de movimentação no Repetier não é muito complicada, é praticamente idêntico ao sistema convencional, mais requer ajuste nas ligações das bobinas dos motores para que os sentidos de movimentação ficarem corretos, pois só ajuste de direção via firmware não é suficiente, no firmware ao alterar o sentido de um eixo altera totalmente a configuração dos movimentos.

Um probleminha que encontrei durante a instalação elétrica, foi com a regulagem da corrente nos drives step stick que comprei, ele não deixam os pontos de medida da tensão de referencia na PCI, com isto não pude calibrar corretamente a corrente e regulei no “olhometro”, o que não me agrada.

Com o conjunto montado pude realizar os primeiros testes de movimentação da maquina, como estes testes já ocorreram no final do domingo, não me preocupei em testar os limites de aceleração e velocidade, os teste serviram basicamente para matar a curiosidade de ver a maquina em movimento, como pode ser visto no vídeo abaixo:

[youtube]http://youtu.be/KhVGBQnJZBo[/youtube]

Fiquei muito satisfeito com o resultado, me pareceu que a decisão por usar este sistema foi acertada, principalmente pela simplicidade mecânica do conjunto que esta disposição nos permite.

08/04/2013

Após quase 8 meses de trabalho neste projeto enfim a impressora Cubica esta derretendo plastico, por falta de tempo deixei algumas etapas do desenvolvimento e montagem sem registro, e na reta final foi onde os imprevistos tomaram um tempo enorme.

O primeiro imprevisto foi com o conjunto extrusor e hotend, tentei fazer um conjunto novo utilizando o mini motor de passo com caixa redutora, imagem abaixo, eram muitas mudanças em um parte fundamental do projeto, e a chance de dar certo de primeira era praticamente zero.

motor

 

Foram muitos problemas, e como eram muitas variáveis envolvidas não consegui chegar ao veredito final do causador ou causadores, mais em decorrência deles a caixa de redução do motor não aguentou, com isto tive que desistir temporariamente desta nova versão de extrusor e hotend.

Para não perder mais tempo optei pelo extrusor Greg’s e o hotend fornecido pelo Paulo(3dmachine), desta maneira poderia partir para a conclusão da impressora.

Ao iniciar os teste de impressão, verifiquei que o cabo utilizado para controlar a torção do carro Y continha uma pequena elasticidade, e com isto permitia uma pequena torção do carro Y, com isto prejudicando o resultado final das impressões.

Como tentativa de solucionar este problema e com o menor esforço possível, instalei um cabo de aço no lugar do cabo multifilamento, de cara o problema com a elasticidade foi resolvido, porem não durou 1 hora de impressão, durante a impressão, a peça começou apresentar deslocamento de camadas, a primeira vista achei que era perda de passo nos motores, porem depois de uma rápida olhada vi que o cabo de aço rompeu, analisando ficou claro que ele era muito rígido para o pequeno raio das polias utilizadas.

Como a tentativa de minimo esforço não deu certo, parti para a implementação correta do sistema, isto é, implementei o CoreXY inteiro, e com isto simplificando todo o conjunto.

Aproveitando que iria redesenhar o frame superior da impressora para implementar o CoreXY, resolvi por alterar os motores de acionamento XY, passando de nema 17 para nema 23, com isto facilitando a aquisição de motores para este projeto.

Abaixo algumas imagens da impressora já em seu habitar, agora é começa o árduo processo de calibração, e fazer os teste de impressão, sem contar testar sua área de impressão que ficou em 200x200x290mm(xyz).

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No vídeo abaixo, uma impressão que fiz semana passada, ainda sem o sistema CoreXY implementada.

[youtube]http://youtu.be/IHQuhZr1-SY[/youtube]

Em cada projeto que desenvolvo, por conta de decisões e escolhas sempre  recebo algumas lições, e este projeto me deu várias, como pode ser visto no decorrer dos registros acima, mais nada melhor do que a satisfação de ver que o resultado de tanto suor e trabalho terminado, e com um resultado muito melhor do que o imaginado, sem duvida valeu.

Sds

JP

 

 

Arquivos para corte Prusa Air by JP

Como o projeto desta minha versão da Prusa Air se mostrou bastante confiável, rígida é robusta, e os resultados das impressão que obtive até agora foram mais do que satisfatórios, chegou a hora de disponibilizar os arquivos de corte para todos que acham este um bom projeto de impressoras 3d.

O projeto que esta sendo disponibilizado esta fiel ao meu projeto, conforme itens abaixo:

– MDF 15 mm
– Guia Linear 12 mm
– Motor de Passo Nema 23
– Acionamento nos eixos X e Y por cabo.

O ajuste para usar guias lineares de 8 mm, motores Nema 17 é bem simples de se realizar, e neste caso acredito que seria mais adequado utilizar o conjunto de peças impressas para o eixo X da Prusa original, visto que mantive todo dimensional deste projeto, e com  isto o pórtico ficaria bem mais leve.

A imagem abaixo mostra as peças a serem cortadas, o projeto esta sendo disponibilizado em CorelDraw X4 e DXF(exportado pelo Corel).

Qualquer duvida me avisem.

É importante ressaltar quer este projeto esta sendo disponibilizado sem qualquer custo, de forma a contribuir com a evolução de nossa comunidade de impressoras 3d, desta maneira sua utilização é livre e o auto se exime de qualquer garantia e/ou prejuízos em decorrência de dua utilização.

Arquivo CorelDraw X4: Prusa Air by JP

Arquivo DXF: Prusa Air by JP

Sds

JP