Март 23

Новый проект Tough-Delta. Первые испытания.

В прошлом году я анонсировал ЭТОТ станок. Пора презентовать.

Краткие ТТХ:

  • кинематика — Linear-delta
  • область перемещений эффектора: ф300х290h мм
  • подача прутка — «bowden», диаметр прутка — 1.75 мм
  • количество узлов подачи прутка — 2, по типу B2D в моей редакции, с одним соплом и Y-hotend’ом
  • максимальная T нагрева экструдера: +435 ° С, охлаждение термобарьера — воздушное
  • греющий стол — алюминиевый, толщиной 6 мм, максимальная Т нагрева рабочей поверхности: +140 ° С
  • термокамера — активная, с постоянной конвекцией, регулируемая, максимальная температура нагрева: +90 ° С
  • электропитание: 230V, 860Wt
  • электроника: 32bit, на базе DuetWiFi с сенсорным экраном 5″
  • прошивка: RepRap Firmware
  • система автовыравнивания и автокалибровки — съемным датчиком
  • вес: 48 кг
  • габариты: 460 х 530 х 1005 (Г х Ш х В) мм без учета размеров катушек с прутком
  • материал корпуса: сталь 1.0….3.0 мм с полимерной окраской

Внешний вид инженерной версии принтера, по ошибке стекла на дверцу были вырезаны не из прозрачного поликарбоната, а из непрозрачного акрила. Пока что и установлено одно стекло красного цвета:

Внешний вид
С открытой дверцей
Панель управления

Узлы подачи прутка отпечатаны из ABS/PC. Feeder0 — с установленными латунными шестеренками подачи для ненаполненного или мягкого прутка, Feeder1 — со стальными шестернями подачи для жесткого или наполненного (армированного) прутка. Трубки «bowden» — с внутренним диаметром 1.9 мм для более точной подачи.

Вид сверху с узлами подачи прутка

Греющий стол — из алюминиевой шлифованной пластины толщиной 6 мм. Нагрев стола осуществляется силиконовым нагревателем диаметром 360 мм для равномерного температурного поля по всей области печати.

Греющий стол

Шлейф проводов к печатающей головке — в силиконовой и фторопластовой изоляции, отсоединяемый для обслуживания и замены хотэнда и эффектора.

Эффектор. Шлейф проводов — отсоединяемый.
Эффектор, вид сверху

Дверца установлена на двух петлях. По проекту было изначально четыре, но достаточным оказалось две.

Петля дверцы

Фиксация двери в закрытом положении — на магнитах. Узлы установки магнитов — печатные, из ABS-MAX.

Магнитная защелка
Магнитная защелка снаружи со снятой рукояткой.

Материалы, которые предполагаются к использованию с данным принтером:

  • PETG (полиэтилентерефталатгликоль)
  • SBS (стиролбутадиенстирол)
  • HIPC (ударопрочный полистирол)
  • ABS (акрилонитрилбутадиенстирол)
  • ASA (акрилонитрилстирол-акрилат)
  • ABS-CF, ABS-GF (угле- или стеклонаполненный ABS)
  • PC (поликарбонат)
  • PC-CF, PC-GF (угле- или стеклонаполненный PC)
  • ABS-PC (сплав ABS и PC)
  • PA6, PA12, PA66 (Nylon, полиамид, нейлон, капрон)
  • PA-CF, PA-GF (угле- или стеклонаполненный полиамид)
  • PP (полипропилен)
  • PP-GF (стеклонаполненный полипропилен)
  • PEI (полиэфиримид, Ultem)
  • PPSU, PEEK, PEKK (полифениленсульфон, полиэфиэфиркетон, полиэфиркетонкетон) — не тестировались!

На данном принтере была выполнена пробная печать стеклонаполненным полиамидом экспериментального производства партнерской компании Новапринт, печать которым на обычных (модернизированных до T экструзии = +300 ° С) принтерах с закрытой камерой вела к сильному короблению отпечатков и посредственной спекаемости слоев.

Были смоделированы новые каретки башен A, B, C на замену поликарбонатных:

Модель в слайсере

Для печати были выбраны следующие параметры:

  • Т сопла = +300 ° С
  • Т стола = +130 ° С
  • Т рабочей камеры = +75 ° С
Параметры печати

Печать велась соплом 0.6 мм высотой слоя 0.12 мм. Скорость печати 40 мм/с. Стенки, крышка, низ — толщиной в 2.4 мм, заполнение — 70%

Фото отпечатка — ниже. Качество отпечатка с первого раза — отличное, поддержки достаточно легко отделились, цилиндрическая часть, лежащая на образующей, получилась действительно цилиндрической. Потеки, наплывы отсутствуют. Деламинация, коробление — отсутствуют.

Фото детали. «Муар» — это стекловолокно в структуре полимера.

Для первого слоя ширина экструзии была установлена в 150%. Деламинация, как я и говорил ранее, отсутствует.

Вид снизу

Что еще добавить?

Ах да — про систему выравнивания. Вот показатели выравнивания при Т стола = +120° С и Т камеры = +80 ° С:

Статус принтера при выполнении автокалибровки
Карта поверхности

Для разных температурных профилей не мешало бы создать свои карты поверхностей. Благо, прошивка RRF позволяет загружать с карты свои профили, т.е. можно провести несколько калибровок и подгружать их перед каждой конкретной печатью.

Еще из потенциально необходимого — стандартная конфигурация Panel Due не позволяет управлять нагревом термокамеры иначе, как через консоль командами G-code’а. Надо бы сконфигурировать прошивку дисплея дополнительно.

update: Роскомпозор заблокировал форум forum.duet3d.com , придется пользоваться онанизматором анонимайзером

НУВЫПОНЕЛИ

P.S.: Принтер в ближайшее время подлежит частичной разборке (снять «паука» и кронштейн для установки катушек), упаковке, обрешетке и отправке в Novaprint3D на пробег 24/7 и экспериментов с новыми материалами с целью выявления необходимых доработок.

P.P.S.: И да — проект будет условно открыт (весь лазерный крой и ЧПУ-гибка оптимизированы для конкретного производства, смысла большого делать это на стороне нет, т.к. выйдет, в итоге, даже дороже) и доступен в следующих вариантах:

  • собранный и откалиброванный принтер
  • KIT-набор для самостоятельной сборки принтера
  • набор деталей для сборки корпуса и шаблонов для выкройки изоляции
  • набор печатных деталей из PC или PA (STL-модели будут доступны)

К сожалению, определить окончательную стоимость набора сейчас не представляется возможным по причине событий с курсом национальной валюты на дату публикации. Как и стоимость комплекта для сборки корпуса (уж как чермет и окраска зависят от $, я не понял, но цех, под который «затачивалась» модель, пока что не может озвучить мне окончательную стоимость малых партий корпусов в 5-10 шт).

Мои контакты для связи: ash1980 @ mail.ru , Артем.

Март 13

3D-принтер с Delta-кинематикой

Запись будет большой и дополняться.

Цикл публикаций под названием «Строим правильную дельту» был ранее размещен на одном ресурсе.

Автором предполагается, что читающий это уже имеет некоторый опыт печати и эксплуатации-сборки хоть какого-нибудь принтера. Часть терминов будет носить специализированный характер и доступна к поиску на различных ресурсах.

Часть 1: Техническое задание

Механика:
— «дельта», по типу Kossel.

Вот здесь можно ознакомиться, что такое дельта-принтер.

Исполнение:
— напольное, с размещением приводных двигателей — вверху (это принятая мной концепция, подтвержденная опытом сборки и эксплуатации), электроника, экструдер — вверху, натяжные ролики (шпули) ремней — внизу.

Корпус:
— закрытый — такое исполнение снимает определенные ограничения на печать «капризными» пластиками с высокими усадкой и/или влагопоглощением (из распространенных — ABS).

Что будем печатать:
— вазы, статуэтки, крупные детали.

Область печати: 
— так называемый DELTA_RADIUS планирую ограничить величиной 165 мм (достаточно для области печати диаметром 250 мм);
— максимальная высота печати — 400 мм для «цилиндрической» части.

Чем будем печатать:
— PLA, SBS, PETG, ABS.

Особые условия:
— максимальное использование общедоступных деталей, минимум печатных деталей.

Скорость печати:
— гнаться за сверхскоростной кинематикой на первых порах нет нужды, скорость качественной печати большинства «декоративных» пластиков лежит в пределах 40-60 мм (для ABS и PLA можно побольше). Скорость перемещений в 200 мм/с будет достаточной.

Электроника:

  • вариант 1: плата на базе Arduino MEGA2560 с драйверами TMC2208 под контролем Raspberry Pi 2/3 с прошивкой Klipper;
  • вариант 2: плата управления Duet3d или Smoothieboard.
  • прочие варианты в виде «бутербродиков», в т.ч. и с RuRamps4D по факту эксплуатации, прошивки и удобства наладки не рассматриваю, т.к. по соотношению «цена / качество» они проигрывают и первому и второму вариантам. Кроме случаев, когда требуется 6 шаговых двигателей, которые «из коробки» поддерживает шилд RuRamps.

Продолжение следует.