Melhorias para a Prusa, minha coleção no Thingiverse

Para quem não conhece o Thingiverse é um site colaborativo onde podem ser encontradas milhares de peças, utensílios, brinquedos ou curiosidades para impressão 3D, corte a laser, CNC, projetos de eletrônica etc.

Meus dois conselhos para quem começar a montar uma impressora agora são:

  • Monte a impressora mais simples possível, menos complexidade=menos erros, menos fios, menos curto-circuitos;
  • Incremente e invente depois de ela estar funcionando.

Algumas peças já impressas:

Prusa vibration, wobble, z-feet adjustment

Pés ajustáveis para o eixo Z. Diminuem a vibração e dão mais rigidez, uma vez que este eixo é mais largo que a base e não se apoia em nada. Veja mais detalhes em: http://www.thingiverse.com/thing:10640

Z Rod Constraint. Esse é um “defeitos” mais conhecidos da Prusa, o deslocamento causado pela barra roscada do eixo Z, com essa peça esse deslocamento diminui. Mais detalhes em: http://www.thingiverse.com/thing:17476

Esta peça é interessante mas como a minha ventoinha é bem forte, não sei é a mais adequada, pois um pouco do vento parece voltar pelo próprio fan. Ela existe pois os motores (somados aos 40C do Rio) esquentam muito e perdem o passo. Mais detalhes: http://www.thingiverse.com/thing:35436

Para acompanhar a minha coleção de melhorias para a Prusa Mendel
Esta lista prioriza peças fáceis de imprimir mesmo com a impressora sem estar 100% e que não precisam uma remontagem nem instalações complicadas. A idéia é melhorar algumas coisas como alinhamentos, vibração e wobble (que é  o desalinhamento das camadas).
http://www.thingiverse.com/vinagre/collections/prusa-mendel-i2-improvements

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Desenhando suas próprias peças para impressão no Sketchup: importando e exportando em STL

Até o momento só imprimi peças de reposição e melhorias para a minha Prusa Mendel i2,  mas qual a graça de ter uma impressora se você só imprime peças baixadas no thingiverse para ela mesma? Enquanto aguardo os Pololus que vão substituir os meus que queimaram, estou reforçando e alinhando melhor a minha máquina além de estudar mais sobre ela, e nisso entrou o desenho de novas peças.

O que é um STL?
STL é o formato que o Slicer lê os sólidos para fatiar. Quer dizer “STereoLithography” ou “Standard Tessellation Language” e ao contrário dos arquivos CAD possui dados espaciais bem básicos, não possuindo qualquer informação sobre cor, material ou texturas.

Saiba mais aqui:
http://en.wikipedia.org/wiki/STL_(file_format)

Tela do Slic3r com o gcode ao lado descrevendo as fatias e os movimentos de cada camada.

OpenScad: O caminho mais comum

Nem sempre é o melhor… baixei e instalei o Openscad e fiquei perplexo sem entender nada pois não se parece em nada com qualquer programa 3D que eu tenha usado antes como o Rhino, Sketchup e o 3DMax. Vi que antes de desenhar qualquer coisa simples que seja, ia ter umas boas semanas de aprendizado pela frente e por isso deixei isso de lado.
openscad

Link para o Openscad:
http://www.openscad.org/

O caminho da segurança e conforto
Não sou nenhum gênio do Sketchup mas tenho usado bastante para os trabalhos de desenhos de cenários e móveis de cinema, por isso acho mais produtivo centrar esforços nele. Particularmente gosto bastante deste software que além de gratuito tem boas funções de medidas e facilidade de uso. Visitando o blog do Muringa achei um post muito legal onde ele dá uma luz de como usar o sketchup para ler e gerar formato stl.

Conceitualmente não é tão simples a conversão de skp para stl porque o sketchup gera objetos ocos se eles tiverem um buraco na superfície, sem preenchimento e com muitas linhas coplanares. Daí o Muringa colocou uma lista de plugins que auxiliam este trabalho.

  1. Importar arquivos STL
    https://github.com/SketchUp/sketchup-stl
    para instalar: > windows > preferences > extensions , escolher o arquivo. Depois em importar/exportar vão constar as opções de STL.
  2. Deletar linhas coplanares
    deleteColanar
    http://www.cad-addict.com/2009/07/sketchup-plugins-delete-coplanar-edges.html
    Link direto para o download (deve ser gravado dentro de <sketchup/Plugins>).
  3. Detectar buracos e falhas em um sólido: Solid Inspector
    mmc-solid-test
    Para instalar o solid inspector, tem que instalar uma lib chamada TT_Lib2 antes:
    http://sketchucation.com/forums/viewtopic.php?f=323&t=30503
    Depois instalar o plugin:
    http://sketchucation.com/forums/viewtopic.php?t=30504

Link do post do Muringa:
http://www.reprapbr.com.br/2012/11/softwares.html

Link da página de softwares do wiki da Reprap
http://reprap.org/wiki/Useful_Software_Packages

Tabela com motores de passo recomendados para Reprap

Stepper motor

O Alain Mouette fez essa tabela e gentilmente disponibilizou no google docs. Pelo preço (entre 250 e 500 reais o conjunto) e pelas tantas diferentes especificações os motores são um dos itens com mais dúvidas na lista reprapBr e com este documento voce pode já sanar algumas questões.

Link para a planilha:
Steppers-corrente-custo-beneficio

Via:
Grupo de estudos reprapBr

Veja também meus outros post sobre os motores de passo:

  1. Escolhendo os motores de passo
  2. Mais sobre motores de passo

Irrigação inteligente com Arduino: parte 2

Chegando no galpão em Lumiar (Nova Friburgo) só tive que fazer uns ajustes para isolar mais a caixa que protege a eletrônica e usei cola derretida (silicone) para prender o sensor de temperatura e umidade DHT11 para o lado de fora da caixa assim como prender o relay (relé) que não tinha buraco para parafusos.

Sendor DHT11

Sendor DHT11 colado na caixa de proteção com cola quente.

Fiz a fixação dos relés e do Arduíno com cola quente. Os orifícios são para passar os fios por baixo desta caixa plástica, assim a isolação contra umidade foi melhor. Depois dos fios passados ainda coloquei mais silicone.

Caixa para proteger as ligações e alimentação elétrica
Estando a eletrônica protegida, a próxima etapa foi passar os fios (220V~240V) para dentro do galpão e puxei de um outro prédio da Lumiar Cogumelos que fica uns 10 metros do galpão. Para proteger as tomadas fiz uma caixa de MDF e coloquei um pedaço de telha que estava sobrando, ficou assim:

Caixa de proteção da eletrônica

Caixa de proteção, a tomada da esquerda está controlada pelo relay e a da direita é para alimentar o Arduíno, ficando ligada direta.

Depois de colocar no lugar, dei uma verificada na corrente, se não tinha nenhum curto etc e finalmente liguei, foi mais simples do que eu achava e funcionou de primeira. Agora estou em contato com o cliente para irmos acertando os parametros corretos para a irrigação, de início vamos espaçar mais o intervalo de 15 minutos para 4 horas.

Confesso que ver um projeto destes funcionando é bem emocionante, num dia quente como estava sentir a água fria preenchendo o espaço foi bem agradável:

Água gelada sobre os cogumelos no galpão

Irrigação inteligente com Arduino Parte 1:
Veja aqui sobre o código, montagem e sensores

Chegando perto de fazer o seu próprio filamento

Todo mundo que monta uma impressora 3D pensa nisso pelo menos uma vez quando vê o preço do plástico e a quantidade de impressões perdidas. Muita gente tem desenvolvido soluções mas até o momento nenhuma  com sucesso ou reproduzível em casa. Creio que em breve esse momento vai chegar dada a quantidade de gente tentando.

Imagens da extrusora

Uma boa notícia é que um alemão chamado Marcus Thymark vem testando com resultados animadores uma extrusora desta, primeiro o plástico é triturado e depois com alta pressão ele consegue produzir o filamento sem degradar o plástco. A primeira parte já foi feita e ele decidiu seguir o projeto como open source.

Via
Core 77
Filamaker

Primeira impressão

Opt Endstop holder

Minha primeira peça

Foi com muita alegria que consegui fazer a primeira impressão com qualidade o bastante para se chamar assim. Já faz um ano que comecei a comprar as primeiras peças e na semana passada na casa do Maia que também tem uma Prusa conseguimos imprimir esta peça acima.

Foi um desafio, e bem mais dificil do que eu imaginava mas por outro lado aprendi e agreguei mais do que imaginava sobre diversas áreas. O tempo todo tive que tomar decisões influenciam todo o projeto, muitas vezes no escuro mas que mas que agora, depois da primeira impressão bateu uma grande sensação de tranquilidade e realização. Vale a pena pessoal!

Maiores problemas e dificuldades:

  1. Dificuldade e demora em obter peças eletrônicas ou de precisão pois o preço aqui no Rio é impraticável;
  2. Hotend não funcionando direito e não encaixando na extrusora, usinagem e tornearia não são tarefas simples como parecem;
  3. Pequenas peças como suportes de endstops e presilhas das barras de PLA racharam;
  4. Parafuso trator feito em cada ficou irregular;
  5. Falta de conhecimento;

Soluções:

  1. Esperar e antecipar compras, tentar comprar com alguém do grupo;
  2. Comprar um conjunto inteiro já testado, o do grupo é excelente;
  3. Não apertar demais ou usar ABS, embora haja discordâncias em relação a isso;
  4. Peça a um torneiro para fazer uma recartilha em um parafuso ou compre um pronto;
  5. Estudar e participar do grupo de discussão.

Dicas:

  • Não compre apenas as vitaminas (parafusos, arruelas, porcas) listadas, compre tudo em dobro (exceto barras rocadas) e com tamanhos diferentes, sempre aparecem situações onde um fim de semana inteiro de trabalho não é concluido por falta de um parafuso de R$ 0,30;
  • Não economize em ferramentas, ao contrário do seu smartphone que fica obsoleto antes de sair da loja, elas vão durar para sempre e vão te ajudar muito mais; Dicas: multimetro, termometro termopar, chaves canhão de 5mm, 5,5mm, 6mm e DUAS 13mm conjulgadas (estrela+boca).
  • Não abuse do trava rosca, eles são feitos para nunca desmontar, dê preferência a porcas travantes e arruelas de pressão;
  • O Roberto Wazen fez uma base de MDF que me ajudou muito no transporte e na rigidez da Prusa, depois eu aumentei essa base e uso até hoje. Nela fixei a fonte e a eletrônica, deixando o acesso ao interior da impressora livre;
  • Aumentei um pouco a largura da minha impressora colocando mais duas porcas de  cada lado, o que aumentou cerca de 5cm no total deixando mais espaço para fixar os hotends, trabalhar, passar fios além de diminuir um pouco a possível inclinação por diferença entre os eixos do Z;
  • Aumento da largura, deu mais espaço para trabalhar

  • Mantenha a simplicidade do projeto que já funciona para milhares de pessoas, invente depois que começar a imprimir, fica mais divertido.

Configuração final em 06 Fev 2013

  • Modelo: Prusa Mendel i2 Metrica impressa pelo Muringa em PLA;
  • Eletrônica: RAMPS 1.4 da Ultimachine;
  • Extrusora: Greg Wade´s Extruder em ABS impresso pelo Muringa;
  • Hotend: Grupo de Estudos ReprapBR montado pelo Alain Mouette;
  • Mesa aquecida: PCB MK2 Heated Hot Bed;
  • Fonte: 12V 30A 360W Switching Power Supply (uso ela com corrente de 15V);
  • Motores 4 x NEMA 17 Minebea para os eixos e 1 Kizan para a extrusora;
  • Rolamentos lineares LM8UU;
  • Endstops opticos;
  • Polias GT2 de 36 dentes.

Agradável Surpresa
Mesmo trabalhando na área de desenvolvimento de software e já ter participado de projetos grandes que geraram software livre eu nunca tinha sentido de verdade o que é uma comunidade virtual. Só aqui na comunidade ReprapBR é que enxerguei o sentimento bacana de pertencimento e objetivos comuns, alegrias por ver problemas superados, agregar conhecimento e pessoas.

Foi uma grata surpresa presenciar o trabalho do grupo principalmente do Alain, Muringa, Paulo Fernandes e tantos outros que conheci depois do encontro do Guia CNC em Campinas e posso considerar amigos como o Roberto Wazen (to com saudade, papito, mas estava muito enrolado pra encontrar) e o Maia. Espero dar a minha contribuição e retribuir todo o apoio que recebi.

Agradecimentos
Eu jamais teria montado a impressora somente com os tutoriais espalhados na internet, contei nesse tempo com a ajuda do grupo reprapBr que na maioria das vezes me respondia os problemas em questão de minutos, entre eles o Muringa e o Alain Mouette.

Aqui no Rio, eu contei com a constante ajuda do Roberto ‘Inox’ Wazen que com empolgação e irreverência raras me ensinou a ter paciência nos procedimentos de montagem, rudimentos de eletronica além de ter emprestado várias peças. E também com o Maia que me emprestou os motores e resolveu várias partes obscuras da parte de eletrônica.

Muito obrigado pessoal!