Impressão com camadas de 0.1mm

Realizei meu primeiro teste de impressão com camadas de 0.1mm, e para este teste escolhi fazer um estatueta de Africana com 220 mm de altura(http://www.thingiverse.com/thing:17184).

African_sculpture_preview_featured

Inicialmente fiz uma tentativa de impressão na sexta com camada de 0.15mm, nesta impressão o suporte estava muito afastada da peças(0.5mm) e com isto não ajudou muito no resultado final, e para contribuir com este resultado não muito bom, ainda tinha o problema no fuso Z que estava for de centro e gerava uns “gomos” na impressão.

Esta impressão durou cerca de 6:30 horas, a 36 mm/s.


IMG_2154 IMG_2155 IMG_2156 IMG_2157 IMG_2158 IMG_2159 IMG_2160 IMG_2161 IMG_2162

No sábado desmontei o eixo Z, adicionei um mancal na ponta inferior do fuso, com isto minimizei o problema, pois depois montado verifiquei que o fuso esta torno, esta semana irei comprar um novo para resolver este problema de vez.

Na montagem da impressora tive um pequeno acidente, a colocar a impressora na mesa, não vi que tinha uma peça embaixo dela, e esta peça travou a hélise da cooler da Ramps, resultado senti um cheiro de elétrons no Ar, quando fui ver esta tudo derretido, por sorte o prejuízo foi só este.

IMG_2182

Como percebi que melhorou o problema com o fuso resolvi imprimir novamente a estatueta, nesta impressão passei a resolução das camadas para 0,10mm e aproximei o suporte para 0.2mm, com isto obtive melhor resultado na partes que ficavam suspensas como os seios e o nariz da estatua.

Esta impressão demorou +/- 9 horas, com 37mm/s.


IMG_2167IMG_2172IMG_2168 IMG_2169IMG_2170IMG_2177 IMG_2178IMG_2179 IMG_2180IMG_2181      IMG_2171 IMG_2173 IMG_2175IMG_2176
Amanhã coloco umas fotos com as duas impressões lado a lado para demonstrar a diferenças de resultado.

Valeu…

JP

Impressão de Pillow Block e Peça de Calibração

Dando continuidade nos teste, ontem desenhei e imprimi um Pillow Block usar buchas no lugar dos rolamentos lineares, o resulta ficou muito bom, segue abaixo imagens da peças e o vídeo de sua impressão.

Disponibilizei o arquivo deste Pillow Block no Thingiverse no link: http://www.thingiverse.com/thing:86442

IMG_2136IMG_2141IMG_2140IMG_2139

[youtube]http://youtu.be/00L9TJSSnRk[/youtube]

CALIBRAÇÃO

Dando continuidade aos ajustes da impressora, imprimi o arquivo de calibração http://www.thingiverse.com/thing:9804 para validar os ajustes no retract do extruder, pelo resultado posso dizer que estou chegando ao ajuste ideal.

ultimate_calibration_test_preview_featuredIMG_2131IMG_2144

[youtube]http://youtu.be/PpnQYSgI0dY[/youtube]

Por enquanto é isso….

Sds

JP

Impressão de peças alta

Ontem realizei o primeiro teste de impressão usando mais de 90% da capacidade de altura da impressora Cubica, imprimi uma peça com 270mm de altura.

Dados da impressã0:

– Camadas de 0.25 mm,
– Velocidade 60 mm/s,
– Abs natural,
– Hotend a 235 graus,
– Mesa aquecida a 100 graus,
– Tempo de impressão 3:30 Hs,
– Fatiado com Kisslicer.

Estes teste de duração alta servem também para testar a confiabilidade da impressora, que neste quesito esta se saindo muito bem.

Agora esta impressão evidenciou um problema no fuso que aciona o eixo Z, por estar sem acoplamento elástico e sem mancal no lado do motor, ele esta excêntrico, com isto o resultado final da impressão mostra as paredes  com “gomos”, a medida que a mesa vai descendo, se aproximando do motor o problema fica mais evidente.

IMG_2120


IMG_2123IMG_2126
Segue abaixo um vídeo da impressão com velocidade acelerada.

[youtube]http://youtu.be/B35wnDGzDBI[/youtube]

Sds

JP

 

Primeiros teste de impressão

Depois do longo período de desenvolvimento da nova impressora, chegou a fase de calibração e testes, para este inicio de teste decidi por usar o Slic3r como fatiador, por ser mais simples e com isto me permitir focar inicialmente no debug da impressora, isto é, no conjunto hardware(impressora e eletronica) e no firmware.

Semana passada me deparei com um problema no conjunto do extrusor, não estava constante a alimentação do filamento, depois de horas testando e sem entender o problema resolvi abrir o extrusor e fazer uma inspeção no parafuso trator, me deparei com um parafuso com problema, na verdade estava usando um parafuso da época do desenvolvimento do parafuso trator do Luciano G., ele não tinha os dentes devidamente afiados, para solucionar este problema foi fácil, bastou ligar para o Luciano e ir buscar um parafuso trator de produção, foi instalar e eliminar este problema.

Após resolver o problema do parafuso trator, realizei o procedimento de calibração do hotend usando o método descrito no link https://github.com/alexrj/Slic3r/wiki/Calibration , não posso dizer que esta 100% mais esta próximo a isso.

Outro problema que estou enfrentando neste inicio de teste é com o aquecimento da mesa de impressão, durante a impressão a mesma tem desligado, conversando com o Alain, ele sugeriu a troca do Mosfet original da Ramps por um mais parrudo visto que o original esta no limite para chavear a mesa.

Como paliativo resolvi colocar um relê para o acionamento da mesa, porem esta decisão me levou a outra mudança, para utilizar o relê é necessário estar com o firmware atualizado, e eu não estava, alias esta com uma versão bem velha(.64), ao migrar para a versão .82  claro tive que fazer a configuração desta versão, ele possui novos itens de setup.

Com este novo firmware tive alguns problemas de velocidade, inicialmente a velocidade máxima da maquina baixou de 120 mm/s para 90 mm/s, e para que estabiliza-se esta velocidade tive que baixas as acelerações dos eixos, ainda preciso trabalhar mais neste assunto para melhorar as velocidade máximas.

Como este processo é chato e trabalhoso, por exigir horas e horas de testes,  vou intercalando com algumas impressões, e ontem realizei três sendo que 1 transmiti ao vivo, foi uma impressão de 4 horas de duração onde imprimo o parafuso com duas rosca, uma esquerda e outra direita.

Para uma primeira impressão com tempo de impressão alto como este, fiquei bem satisfeito, o resultado foi bem legal e a impressora se comportou muito bem, mais já deu para ver que a proxima impressão a realizar é a de um Fan Duct, pois quando iniciou a impressão da rosca fez falta, acabei improvisando um coller que deu conta do recado.

Segue abaixo os dados de setup do Slic3r, as imagens das impressões e o vídeo desta transmissão:

layer_height = 0.2
perimeters = 2
top_solid_layers = 3
bottom_solid_layers = 3
fill_density = 0.4
perimeter_speed = 65
infill_speed = 75
travel_speed = 75
nozzle_diameter = 0.4
filament_diameter = 2.83
extrusion_multiplier = 1
perimeters extrusion width = 0.93mm
infill extrusion width = 0.93mm
solid infill extrusion width = 0.93mm
top infill extrusion width = 0.93mm
support material extrusion width = 0.93mm
first layer extrusion width = 0.80mm

IMG_2026 IMG_2064

IMG_2065

 IMG_2027IMG_2028   IMG_2042 IMG_2043 IMG_2047 IMG_2049 IMG_2051 IMG_2053 IMG_2054 IMG_2057 IMG_2058IMG_2059

IMG_2060

IMG_2066

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=LN4Zpc-Sd-E[/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).

IMG_2006IMG_2004

IMG_2002

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

 

 

Impressão do duto para o FAN do Hotend

Ontem imprimi o duto para o FAN que é utilizado para resfriar o filamento logo após a saída d Hotend, em substituição ao feito de papel cartão que utilizei até ontem.

A impressão foi transmitida ao vivo pelo Youtube, que agora permite este tipo de transmissão a partir do Google+, abaixo segue o vídeo gerado por esta transmissão.

[youtube]http://youtu.be/ky0YBcG2r3Q[/youtube]

Logo no inicio do vídeo da para ver um teste que resolvi fazer, a utilização de pilares como base para o Raft, este teste foi feito apenas por curiosidade, pelo que percebi a principal função destes pilares é corrigir a base de impressão para mesas muito desalinhadas.

Os pilares parecem colunas da função de uma casa, onde posteriormente e feito a laje, o Raft literalmente fica parecendo um laje.

Do mais o que posso dizer é que a aderência dele a mesa aquecida com cola de PVC é muito grande, até parecei mais aderente do que com o raft direto na mesa.

O duto impresso foi o mesmo utilizado pelo Paulo Fernandes em seu projeto, mais no meu caso o tamanho irá se adequar direto a meu carro X, abaixo a imagem do projeto do duto, que pode ser visto no Thingiverse clicando aqui.

 

Abaixo a imagens resultantes deste trabalho.

Durante a impressão

Impressão finalizada

Parte inferior com Raft

Entrada de ar ainda com os suportes

Parte superior

Vista frontal

Entrada de ar sem os suportes

Parte inferior, saída de ar

Por falta de ter uma lixa, não dei um melhor acabamento, principalmente na parte inferior, onde o Raft deixa bastante irregular.

Agora é por pra funcionar, ja ia esquecendo esta é a primeira peça funcional que imprimo.

31/10/2012

Agora a parte mais legal  desta impressão, a montagem da peça no seu lugar de operação, segue abaixo a imagens deste duto instalado.

E como complemento aproveitei a base do duto para instalar um conjunto de leds para iluminar a área de impressão, segue abaixo como ficou.

Valeu.

JP

Construindo a impressora 3D

Bem-vindo ao Imprimindo 3D.

Hoje inicio umas das tarefas mais difíceis do projeto da Impressora 3d, registrar neste Blog o andamento do projeto que inicialmente classifiquei como Prusa Air 2, por tomar como base este projeto, porem em decorreria da minha releitura a mesma mantem pouco do projeto original, desta forma preciso sua classificação.

Acompanho a bastante tempo o projeto Reprap, mais por muito tempo evitei me aproximar dele, pois sabia que no dia que resolve-se entrar para este mundo meus finais de semana estariam totalmente comprometidos.

Faço parte do grupo de estudo ReprapBR, que inciou suas atividades em medos de 2010, com o objetivo de estudar e implementar os recursos de impressão 3D utilizando como base maquinas CNC já existentes, este grupo é capitaneado pelo Alain Mouette, e teve como base para seu nascimento a “Masmora” de Sir Jorge Lourenço, esta que por sinal é a base para o nascimento/amadurecimento de outras comunidade de tecnologia, com a lista Plotter_Cressoft(administrador Lutcho) e o GuiaCNC(administradores Fábio Gilli e Jost), das quais participo e tenho como alicerce do meu conhecimento no mundo CNC, entre outros assuntos e temas que rolam, por serem listas bastante ecléticas.

Para quem pretende se aventurar no mundo maravilhoso das impressoras 3d, eu recomendo fortemente participar destas duas lista, pois as impressoras nada mais são do que CNCs(Prusas, Medels, Ultimaker, etc), e muito das melhorias que estão sendo desenvolvidas hoje, ou ainda nem foram pensadas para as impressoras, provavelmente já foram implementadas a anos nas CNCs(Fresadoras, routers, Laser, etc.).

O grupo ReprapBR aos poucos foi tomando corpo e hoje possui um grupo muito forte, com muita troca de experiencia através do fórum https://groups.google.com/forum/?fromgroups#!forum/reprapbr, e teve uma grande evolução a medida que novos participantes foram se juntado e chegaram com suas impressoras, e hoje muito plastico já foi derretido, com relatos muito bem documentado através do Blog dos participantes, como pode ser visto acessando eles através dos links abaixo:
Alain Mouette – Mesa XYZ
Antonio Santos – MakerBot
Henrique Muringa – Prusa
Hradec – Resina UV
Lynx – SeeMeCNC
Mauro Regina – Orca v0.3
Paulo Fernandes – Prusa
Rodrigo Reis – Prusa v2

O Inicio.

Como disso la em cima, posterguei minha entrada neste mundo fantástico pelo tempo que pude, porem depois que vi no grupo uma postagem do projeto Prusa Air 2, cometi a besteira de olhar e achar que poderia fazer algo diferente tomando este projeto como base.

A estrutura desta maquina com estes perfis chamaram minha atenção, e por ter uma empresa de corte e gravação a Laser e Router(Creative Laser), vi que poderia executa-lo tranquilamente.

Muito bem estruturada, porem ao meu ver poderia ser melhorada, principalmente quando a facilidade de montagem, e a eliminação da barras roscadas da estrutura, que apesar de sua facilidade na aquisição e manuseio exige muito tempo nos ajustes da montagem, o que se não for executado com precisão interfere diretamente no desempenho da maquina, e uma vez que já seria investido no corte dos perfis porque não pensar na estrutura como um todo usando deste recurso.

Como minha base para montar uma maquina desta é o mundo CNC, ROBUSTEZ e RIGIDEZ são essenciais, e por conta dos materiais que tinha a disposição para esta primeira experiencia este dois pré-requisitos foram cumpridos de primeira, como muito excesso diga-se de passagem, porem como disse usei material que já tinha e desta forma o investimento foi perto de zero.

Com isto nasceu a primeira versão da Prusa Air by JP.

Estrutura Prusa Air JP

E como pode ser visto na imagem abaixo é um pequeno quebra-cabeça, que pode ser montado em poucos minutos, a montagem utilizada na foto acima não demorou 5 minutos.

O material utilizado para esta estrutura foi o MDF de 15mm com uma fase branca, todos os encaixes são precisos e bem justos, de forma que o acoplamento acontece com uma interferência minima, mais suficiente para manter a estrutura rígida mesmo sem o travamento por parafusos que ocorre apenas em dois pontos.

Inicialmente a estrutura estava preparada para motores NEMA 17 originais do projeto Reprap, porem como minha ideia inicial seria utilizar materiais que eu já possui, fiz a alteração dos recortes para receber motores NEMA 23, das sucatas de impressoras que possuía.

Acionamento dos eixos

Quiz aproveitar este projeto para experimentar o acionamento dos eixos por cabo, em substituição as correias sincronizadas, e com isto realizei uma primeira montagem do acionamento do eixo Y.

Os primeiros Movimentos do eixo Y

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

19/06/2012

Inicialmente achei que seria possível realizar o acionamento do cabo direto no eixo do motor, como pode ser visto no vídeo acima a primeira vista seria possível, porem após poucos minutos de acionamento o motor começa esquentar, por consequência o eixo do motor também, e a partir dai o cabo perde aderência com o eixo e o movimento se torna falho.

A solução para este problema foi desenvolver um pequeno carretel, que acoplada ao eixo do motor evitaria os problemas acima, na primeira versão que poder ser vista na imagem abaixo, fiz a fixação das pontas do cabo fica no próprio carretel, o que não foi muito bom para o ajuste de tração do cabo.

Este carretel foi construído com um pedaço de barra roscada de 1/2″, nele podemos ver que são criados duas bobinas, enquanto uma enrola o cabo a outra desenrola, como pode ser visto no vídeo abaixo:

[youtube]http://youtu.be/mGUGnAku9NA[/youtube]

Como sugestão do Alain e vendo a implementação deste tipo de acionamento em fotos(enviadas pelo Montanaro) de uma CNC Roland e da impressora Rima, resolvi refazer o carretel considerando o enrolamento das boninas “sobre postas”, isto é, a bobina que esta enrolando passa a usar o espaço da bobina que esta desenrolando, com isto o tamanho do carretel diminui quase que pela metade.

Aproveitando uma ideia tirada da impressora rima, fiz com que o cabo passa-se por dentro do carretel, com as duas pontas do cabo sendo fixados no carro, com isto me permitiu de foma simples implementar um sistema de ajuste de tensão do cabo utilizando parafusos, segue abaixo uma sequencia de imagens para ver esta implementação.

Nesta imagem é possível ver o canal criado no interior do carretel para a passagem do cabo.

 

 

 

 

Na imagem ao lado, o carretel já com o cabo.

 

 

 

 

Nesta imagem podemos ver as bobinas sobre postas, e com o tamanho do carretel bem menor que a primeira versão.

 

 

 

Como disse com esta implementação o fechamento das pontas do cabo passaram para o carro, e com isto pude realizar o ajuste de tensão utilizando um parafuso, perceba na imagem abaixo que fiz um furo logo abaixo da cabeça do parafuso para a passagem do cabo, com isto consigo um ajuste muito bom para a tensão do cabo.

Desta maneira a implementação do acionamento do eixo X e Y por cabo esta realizada, e até que os teste que ainda estão no inicio e a utilização no dia a dia mostre o contrário, posso dizer que é uma forma eficiente e barata de acionar estes eixos em nossas impressoras.

Para este desenvolvimento foi utilizado barra roscada das comuns de 1/2″, e para o cabo foi utilizado o cabo Spectra da Dyneema(similar ao Kevlar da DuPont) de 0,8 mm de diâmetro, vulgarmente chamada de linha de pesca multifilamento.

21/06/2012

A titulo de registro, tentei implementar o acionamento do eixo Z utilizando cabo, como pode ser visto na imagem abaixo, porem o peso deste eixo que carrega o eixo X ficou muito pesado, e impediu sua utilização.

Desta maneira o acionamento do eixo Z foi realizado utilizando barra roscada de 1/2″, como pode ser visto na imagem abaixo.

Para o conjunto de guias lineares foram utilizadas barras de aço 1020 retificada, sem nenhum tratamento superficial, o que demanda manutenção periódica para evitar o surgimento de ferrugem.

Todos os movimento são realizados utilizando rolamentos lineares LME12.

Extrusor

O conjunto trator do extrusor bem como o carro que o carrega, foi implementado em acrílico 10 mm, para criar as engrenagens foi utilizando o software Gear Generator, e todas as peças foram cortadas na router CNC.

O Hotend utilizando neste conjunto esta sendo desenvolvido pelo grupo de estudo, e seu detalhamento pode ver ser visto no Blog do Grupo, o bico deste hotend possui furo de 0,5mm, que é o diâmetro padrão de utilização, depois da etapa de aprendizado de utilização da impressora pretendo realizar teste com diâmetros menores.

Com a implementação do extrusor finalizei a etapa mecânica da impressora, e analisando o conjunto pude concluir que alcancei meu objetivo de ter uma maquina rígida e robustas, o que acredito contribuirá para obter bons resultado de impressão, visto que terei interferências estruturais.

Eletrônica

Para o acionamento dos motores de passo dos três eixos, foi utilizado uma placa chinesa com três eixos baseada no chip TB6560, imagem abaixo, esta controladora tem um bom custo beneficio, e pode ser encontrada facilmente em sites como Goodlukbuy e Aliexpress, este driver possui resolução de 1/16 para micropasso.

Para acionamento do motor do extrusor estou utilizando um driver que o Luciano G. me emprestou da Hobby CNC, conforme imagem abaixo.

Como controladora da impressora esta sendo utilizado o Arduino Mega 2560 chines, comprado no Aliexpress.

A interface de potencia e I/Os é a Ramps 1.4, nela utilizei os pinos de controle dos drivers de motor de passo Pololu para acionar meus drives externos.

 A alimentação da eletrônica esta sendo realizada por duas fontes, uma de 24V para os drivers dos motores de passo e uma fonte de 12V para alimentar a Ramps.

A fonte de 24V foi utilizada nos driver de maneira a ser ter melhor desempenho de velocidade nos motores, porem as velocidade máximas alcanças nestas impressoras não são tão grande assim, com isto mais a frente irei fazer um teste acionando os drivers com 12V, desta forma alem de economizar em uma fonte, ganho espaço no gabinete da impressora.

Instalação elétrica e primeiros testes

As ligações elétricas deste conjunto requerem muita atenção, pois qualquer bobeira pode gerar erros, que em muitas vezes fazem com que se percam horas a procura de solução.

Como nesta etapa a ansiedade de ver a maquina funcionando passei o último feriado trabalhando nela, e nestes testes iniciais fiz uma grande bagunça de fios, e contei com a autorização da patroa para fazer isto na mesa da sala de casa, como pode ser visto na imagem abaixo.

Comecei a montagem da eletrônica achando que iria ser moleza, mais me deparei com diversos desafios.

Por sugestão do Alain escolhi o firmware Repetier para controlar o Arduino.

Inicialmente pensei em fazer os primeiros testes sem instalar os Endstops, com isso perdi algumas horas achando que tinha problema no sinal de direção que iam para os drivers, pois os motores só se moviam para um lado.

Depois de muito fuçar encontrei uma configuração no Repetier que dizia que se os motores se movessem apenas para um lado,  a logica de acionamento do Endstop deveriam estar invertidas, no meu caso que inicialmente não tinha eles instalados isto era o causador dos problemas, na configuração original era esperado um sensor Normal Fechado, que indicaria o acionamento do fim de curso com a abertura do circuito, desta forma inverti esta lógica pude continuar os testes.

Depois de realizar os testes de movimento nos três eixos, achei que já estava perto de iniciar os teste com plastico, porem me deparei com outro problema, agora no driver do motor do extruder, ele não girava de forma alguma, neste ponto parei por horas, agora procurando por alguma configuração que poderia estar inibindo o movimento do motor, achando que a causa era estar com o bico do extrusor frio, ledo engano, o problema estava no driver, utilizei um driver que tinha a tempos parado na oficina, agora sei por que ele não estava em uso, estava com pau, para passar desta etapa peguei com o Luciano G. um driver emprestado, conforme descrito acima, troquei este driver e o motor do extruder rodou belezinha.

Com todos os movimento funcionando passei para a parte de aquecimento do bico e da mesa, esta etapa foi de primeira, não demorou já estava vendo o primeiro filamento saindo o bico, a imagem abaixo esta bem ruim, mais é o primeiro macarrão de minha impressora.

A partir daqui pensei vou arriscar imprimir algo, baixei o arquivo do apito, fiz o slicer com o  Slic3re mandei pra maquina, resultado…nada….a maquina apresentou um problema no eixo X, manualmente eu comandava ela para todos os lados, porem via gcode no Pronterface ela só ia para um lado, falando com o Alain e com o Luciano G. a hipótese mais evidente era Osmar, resolvi passar na Santa Ifigênia, comprei chaves fim de curso, termo retratil, etc.etc.etc….chequei em casa refiz todas as conexões, instalei os fim de curso e voltei para o teste, e o problema do eixo X desapareceu.

Neste dia já eram quase meia noite quando coloquei o arquivo do apito pra imprimir, nas primeiras tentativas não conseguia aderência do filamento direto no vidro aquecido, coloquei um pedaço de fita de kapton, e a partir dai aderiu muito bem e a impressão foi tranquila do inicio ao fim, exceto pelo fato do Slic3r ter gerado o arquivo com erro e ao invés de sair um apito, saiu um bloco solido em formato de apito.

A mesa aquecida foi feita com PCB usinada na Router CNC, com o termopar instado no centro dela a mesma apontou temperatura de 105 graus, não tive como medir na superfície do vidro.

Segue duas imagens do feito e um vídeo de um trecho da impressão, a qualidade não esta boa, mais da para ter uma ideia da primeira impressão, por conta do horário e da empolgação, não registrei tempos nem velocidades.

[youtube]http://youtu.be/c0N0EwdhF90[/youtube]

Como demorei muito tempo para registrar a evolução do projeto, muitos detalhes passaram desapercebidos , a memória já não esta muito boa, mais como acredito que um imagem vale mais de mil palavras, irei criar uma galeria de imagens de todos os detalhes da impressora, e qualquer duvida e sugestão podem me procurar.

O novo desafio

Agora inicia a etapa mais complicada do projeto, pois até aqui usei minhas experiencias no mundo CNC para desenvolver a impressora, tive alguns problemas comuns para o desenvolvimento de um equipamento deste, mais nada muito complicado de resolver(ainda tem umas pequenas gambiarras a resolver).

Agora começa o mundo novo que é a impressão 3d, onde a quantidade de variáveis é enorme, e a experiencia acumulada pela comunidade apesar de ser grande, como pode ser aferida nos resultados já obtidos e publicados, ainda esta longe da maturidade, mais acredito que com a velocidade e a quantidade de pessoas que trabalham neste projeto isto mudará rapidamente.

Abs

JP