2020. április 26.: Az elmúlt \~5 év tapasztalata a CoreXY-nal kapcsolatban az, hogy még ilyen kis méretben is túl hosszúak a szíjak. A túl hosszú szíjakat eléggé meg kell feszíteni, ami terheli az Y lineáris csapágyakat. Emiatt az Y lineáris csapágyak gyorsabban kopnak. A szíj, ha acélszál erősítés nélküli, megnyúlik, ha acélszállal van erősítve, akkor pedig kicsit darabossá teszi a mozgást. Sokat kell állítgatni a szíjak feszességét. A két szíj feszességének egyformának kellene lennie, de ezt hosszú távon nehéz tartani. Végül úgy döntöttem, hogy átalakítom a nyomtatót, hogy ne CoreXY rendszerű legyen.
Egy CoreXY mechanikájú nyomtatót építettem. Kisebb, gyorsabb, pontosabb, halkabb és kevesebb áramot fogyaszt, mint a korábbi 3D nyomtatóm és jobban is néz ki, az alumíniumprofiloknak köszönhetően. A legfőbb előnye a CoreXY felépítésnek, hogy az X és Y tengelyt mozgató motorok egy helyben állnak, csak forognak: vagyis nem cipeli egyik motor a másikat. Így nagyobb sebességek és gyorsulások érhetők el. A korábbi nyomtatóm X tengelyét a Z-nek kellett tartania, az Y pedig a nehéz ágyat mozgatta alatta. A CoreXY elrendezésben a Z tengely csak az ágyat emeli-süllyeszti a munkadarabbal együtt. A 3D nyomtatás elméletéről régebben itt írtam.
{width="240"
height="320"} 
{width="240"
height="320"}
A legnagyobb nyomtatható tárgy körülbelül 200×200×200 mm, ez jóval kisebb, mint a korábbi nyomtató 240×250×290 mm-es tere, ami ráadásul bővíthető. A RepRap-XY terveit használtam fel, kicsit módosítva:
- LM8UU helyett HIWIN UB08AWW lineáris csapágyat használtam, ez 1-1 mm-rel nagyobb átmérőjű és hosszabb (áttervezve: XY-block-top-hiwin.stl, XY-block-hiwin.stl, carriage_hiwin.stl), - az extruder-em eltérő méretei miatt át kellett tervezni még két alkatrészt (j-head-mount-1.stl, j-head-mount-2.stl), - az M8-as anyák és a Z-nut-1.stl alkatrész helyett, kopásálló poliamidból készült anyát használok a Z tengely menesztésére. MechanikaFő részei 20×20 mm-es alumíniumprofilból és 3D nyomtatással készült ABS műanyagból vannak. Ez utóbbiak kék és sárga színűek a képeken, a narancssárga alkatrészek ütésálló polisztirolból más néven HIPS műanyagból vannak. Először az egész gépet alumíniumból akartam építeni, de a RepRap-XY nyomtatót látva, a műanyag alkatrészek mellett döntöttem. Elektronika
A vezérlésre a szokásos Arduino Mega 2560, RAMPS v1.4, DRV8825 kombinációt használtam RepRapDiscount LCD-vel és SD kártyaolvasóval megspékelve:
{width="320"
height="240"}Az Arduino Mega 2560 panelen van az AVR mikrovezérlő, ez értelmezi a G-kódot, mozgatja a motorokat, fűti a fejet és az ágyat. Ez a panel nem látszódik a képen, a RAMPS panel alatt van. A RAMPS panel (a fenti kép bal oldalán a piros színű panel) egy Arduino shield, amit a Mega tetején levő csatlakozóra kell tenni. A RAMPS panelbe kell bedugni a kicsi DRV8825-ös léptetőmotor vezérlőket (lila panelek a képen), annyit ahány motorunk van. Nekem 4 léptetőmotort kell vezérelem: X, Y, Z tengely és a nyomtatófej léptetőmotorjait. Egy vezérlőt nem használok most, később esetleg a második nyomtatófejet meg tudja hajtani, ha szükség lesz rá.
SzoftverAz Arduino-n Marlin nevezetű firmware-t használom, de nagyon sokféléből lehet válogatni itt. A PC-n a pronterface nevű klienssel (ami a printrun része) töltöm fel a G-kódot és a Slic3r-rel szeletelem. Az általam használt Marlin firmware megtekinthető és letölthető itt. Első hét
Levágattam és megvettem az item gyártmányú 20×20-as profilokat:
{width="240"
height="320"}Ezekből egy-két óra alatt elkészült a váz:
{width="320"
height="240"}Elkezdtem nyomtatni a műanyag alkatrészeket. Ez a motor blokk:
{width="320"
height="240"}Az egyik motor blokk beépítve:
{width="320"
height="427"}Terveztem egy géplábat és gyorsan le is gyártottam, mert az eredeti tervben nem volt. A Profil 5-ös aluprofil végébe M5-ös menetet lehet vágni, így elég egyszerű dolgom volt:
{width="320"
height="240"} 
{width="240"
height="320"}
A motor blokkba beszereltem a bordás szíjak továbbítását végző 624-es csapágyakat. Itt még nem voltak meg a peremes csapágyak, ezeket később ki kellett cserélni:
{width="320"
height="240"} 
{width="320"
height="240"}
Bal oldali Y sín beépítve:
{width="320"
height="240"}Közben folyamatosan nyomtatom az alkatrészeket:
{width="320"
height="240"} 
{width="320"
height="240"} 
{width="320"
height="240"}
Az X és Y tengelyeket beépítettem, kézzel mozgathatók:
{width="320"
height="240"}A nyomtatófej tartó kocsit át kellet terveznem a HIWIN lineáris csapágy miatt, ezt újra kinyomtattam, majd beszereltem:
{width="320"
height="240"}A bordás szíjak is a helyükre kerültek:
{width="320"
height="240"} 
{width="320"
height="240"} 
{width="320"
height="240"}
Az első mozgatási próba és sebesség teszt:
Harmadik hétZ tengely szerelése:
{width="320"
height="240"}LM12UU lineáris csapágy a helyén:
{width="320"
height="240"}12 mm átmérőjű köszörült köracélon futnak az LM12UU lineáris csapágyak:
{width="320"
height="240"}M8-as menetes szár a vonóorsó (Tr12x3 jobb lenne). Narancssárga HIPS műanyagból készült tengelykapcsoló. A fehér színű gumi egy rossz papucsból lett kivágva.
{width="320"
height="240"}Itt már a Z tengely is mozgatható léptetőmotorral:
{width="320"
height="240"}A fűthető ágyat és nyomtató fejet beépítettem:
{width="320"
height="240"}Ekkor végeztem még egy sebességtesztet, hogy a maximális sebességek és gyorsulási határértékek jók-e:
Vezetékek gégecsőben vezetve:
{width="240"
height="320"}Első próbanyomtatás:
{width="320"
height="240"} {width="240"
height="320"}
Az első munkadarabok:
{width="320"
height="240"} 
{width="320"
height="240"}
A helyes száladagoláshoz csak a műanyag szálat megtámasztó csavarokat kellett jobban meghúzni.
Negyedik hétAz ágyat vízszintesbe állítottam: nagyon fontos, hogy a fej és az ágy távolsága a tér minden pontján egyenlő legyen. Kb. 50 mikrométeres eltérés kiküszöbölhető az első réteg (angolul raft) nyomtatásával, amit le lehet hámozni a kész nyomatról, annak nem része.
A Z tengely menesztését átalakítottam, hogy ne a Z-nut-1.stl nevű műanyag alkatrész és egy M8-as anya, hanem egy poliamid (docamid) anya helyettesítse. Az alábbi képen a fekete színű anyag a DOCAMID 66 MO (PA 66 E + MoS~2~). Vagyis molibdén-szulfiddal kevert poliamid.
{width="320"
height="240"}Nyomtattam dobozt az Arduino Mega-nak és a RAMPS-nak:
{width="320"
height="240"}Majd a kijelző paneljének a dobozát is elkezdtem nyomtatni:
{width="320"
height="240"} 
{width="240"
height="320"}
Csapágyas műanyagszál adagolót nyomtattam és terveztem egy másik műanyagtekercs tartót. Hetedik hét
{width="320"
height="240"}A munkadarabot hűtő ventilátorhoz nyomtattam a terelőt. Alumínium ágy
{width="320"
height="240"}
{width="320"
height="240"}A PCB ággyal nem sikerült 80 foknál magasabb hőmérsékletet elérni, ezért alumíniumlemezből és 230V-os öntapadós szilikonfűtőlapból készítettem ágyat. Ezt egy szilárdtest-relével (SSR) kapcsolgatja a mikorkontroller. Így már fel lehet fűteni az ágyat 110 Celsius fokra is, ami az ABS nyomtatáshoz kell.
{width="320"
height="240"} 
{width="320"
height="240"}
Az M8-as menetes szárat nem igazán mozgatáshoz találták ki, ezért Tr12x3-as trapézmenetes orsóra és egy bronzanyára cseréltem ki. Az ágy futása pontosabb lett, de még nem tökéletes. A végeredmény így néz ki:
{width="320"
height="240"} 
{width="320"
height="240"} 
{width="240"
height="320"}