Onde alojar a eletrônica e a fonte?

Enquanto eu montava a minha Prusa Mendel a maior dúvida foi a de onde alojar a eletrônica e a fonte de maneira que ficassem protegidas contra choques físicos, pois tanto no transporte quanto na estante lá de casa rolavam umas esbarradas e vez ou outra encontrava um heatsink do pololu caido ou alguns cabos soltos.

Mesmo pesquisando e vendo as variações na internet foi difícil chegar a uma confuguração que me atendesse, aí vou compartilhar aqui algumas das etapas e furadas que me meti.

Placa de acrílico para suporte da RAMPS

A segunda e terceiras opções aqui e do lado oposto não ficaram legais ainda. Aqui é muito perto do motor e do eixo X que sobe e desce o tempo todo e esbarrava na placa ou nos fios.

Eletrônica em cima e fonte solta
A primeira opção foi montar a eletrônica na parte de cima presa em uma placa de acrílico de 6mm que era sucata e me foi cedida no galpão do Celso. Essa solução se revelou ruim pois como eu não tinha terminado a extrusora e estava sempre precisando de ajustes isso atrapalhou bastante pois o acesso ficava bem prejudicado.

Reprap Huxley

Essa é uma Huxley, só para demonstrar a primeira opção de fixação da eletrônica. Assim fica ruim para montar e desmontar a extrusora.

Muitas pessoas colocam a fonte na lateral com um suporte, como o Paulo colocou na primeira Prusa dele, funciona mas acho que não é uma solução muito bonita e não acredito que seja a melhor, pois teria o mesmo problema do acesso.

Organizando, começando com a fonte na base de madeira
Isso foi feito na casa do Wazen, com um pedaço de MDF que ele tinha e ficou muito bom, pois além de alojar bem a fonte deu uma firmeza extra para a estrutura e mantenho essa solução até hoje.

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Upgrade na base de madeira
Para melhorar a base eu peguei uma madeira que fosse maior do que a largura total da impressorra. Como a fonte raspava levemente na correia do eixo Y, eu fiz um rebaixo com a tupia. Ficou ótimo e passou a proteger as laterais da impressora.

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Prusa Z feet

Esses pés são muito simples mas dão uma resistência extra, ajudam a conter a trepidação e torção em velocidades mais altas. Para meu estado atual, fica bem complicado perto de 30mm/s

Desvantagem: peso.

Com a base de madeira tive mais opções para colocar a eletrônica e a coloquei ao lado da impressora. Tinha pensado em colocar embaixo, mas ia ficar inviável regular os drivers dos motores de passo por exemplo.

Caminho trilhado

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Depois de várias tentativas e mudanças, refiz o suporte da eletrônica com as placas de acrílico. Coloquei uma chapa em cima e outra abaixo pelas seguintes razões:

  • Dá espaço para colocar uma ventoinha ou mais;
  • Protege de choques e respingos;
  • Libera o espaço ao interior da impressora para manutenção (nível da mesa, lubrificação das barras, tensionamento das correias etc);
  • Fácil de tirar e colocar novamente para ajustar os pololus, verificar cabos etc.

Ficou assim:

Aspecto da reprap

Esta maneira tem me atendido bastante e fica bem fácil de regular tudo. A fonte está localizada abaixo da mesa aquecida num rebaixo da madeira.

Incrementando mais

Chave geral de 12V para a impressora e ventoinhas

Esse bloco foi mais um presente do Roberto Wazen. O interruptor da esquerda é a chave geral e a da direita somente para as ventoinhas e papagaiadas a parte. Ainda colquei um conector que pode ser visto logo abaixo da correia para facilitar tirar/colocar as coisas para manutenção e testes.

Colquei em uma outra linha partindo da fonte de 12V todas as ventoinhas: duas para a eletrônica, uma para o motor X e uma para o Y. Aproveitei e fiz uma chave para elas junto da chave geral de energia, aí só ligo elas quando os motores estiverem funcionando. Faz muita diferença, a impressão fica ruim e os motores perdem o passo depois de uns 10 minutos com as ventoinhas desligadas! Os pololus esquentam muito mas os motores nunca chegaram a ser um problema.

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Log da Prusa: Impressões e Ajustes

Minha Prusa passou uns meses aprendendo na casa do Maia e peguei ela de volta semana passada. Nesse meio tempo ela começou a imprimir graças ao hotend do grupo que comprei do Alain e que é excelente, funcionou de primeira, sem precisar de maiores ajustes. Recomendo a quem vai montar a sua Reprap adquirir um bico pronto pois é uma parte muito dificil de ajustar sem um torno mecânico.

Como o Maia montou um frankstein e remontou tudo quando eu estava lá, vou ter que regular ainda algumas coisas mas já comecei com algumas coisas que ele me passou e disse que precisava de melhorias.

  1. Pololu com defeito
    O Maia me emprestou um dele, aparentemente é um defeito no potenciômetro  O motor para um lado vai ok mas no reverso sempre rateia, nem no eixo Z que faz menos força adiantou.
  2. Suporte da mesa frouxo

    Fixação da mesa com rabo de gato (fita hellerman). Aprendi a não economizar mais isso, resolve muita coisa.

    Fixação da mesa com rabo de gato (fita hellerman). Aprendi a não economizar mais isso, resolve muita coisa.

    Isso traz problema em velocidades mais altas. Os meus suportes de PLA quebraram pois são menos maleáveis e resistentes que o ABS. Já resolvi apertando os parafusos novamente pois com a trepidação, mais da metade perdeu as porcas, arrochei e prendi cada suporte com um rabo-de-gato (fita Hellermann para alguns) e tive que fazer um furo no MDF. Ficou bem firme agora.

  3. Mesa desnivelada

    Fácil fácil

    Fácil fácil

    Impossível imprimir dessa maneira. Antes eu estava com molas, mas isso não ajudava muito, parti para a fixação direta com porca e parafuso, com duas porcas na parte de cima para travar a altura e depois uma porca por debaixo da mesa para travar o conjunto. Ficou bem melhor mas estou pensando em colocar as borboletas pois fica mais fácil de ajustar.

  4. Mesa empenada e esquentando pouco
    A minha mesa está empenada também, tanto a PCB quando o MDF acredito que pela temperatura. A temperatura também não está chegando a mais de 100 C. O Maia resolveu estes problemas colocando um vidro mais grosso, que tira o problema do empeno e usando fita dupla-face para melhor fixação. Ele também colocou fios mais grossos da fonte para a RAMPS e da RAMPS para a mesa aquecida, o que ajudou um pouco.
  5. Guia do filamento na extrusora

    Guia do filamento

    Guia do filamento. Se parece muito com esse aqui do thingiverse

    O Maia imprimiu uma guia para o filamento e aproveitei que desmontei um monte de coisas para dar um jeito nisso também.

Log de construção

Para quem quer construir a sua Prusa, eu passo a dica do Roberto [RJ] (agora tb conhecido na turma como ‘inoxidável’ e na praia do Recreio como ‘Robelto, o esbelto’). A dica é: não abra muitas frentes. Ou seja, não tente como eu, resolver o extrusor, o hotend e os movimentos do eixo ao mesmo tempo.

Troca das presilhas das barras
As minhas presilhas de PLA quebraram todas, acho que apertei demais, o PLA é muito mais rígido que o ABS e mais quebradiço. Mas também com o trabalho dos motores, e a pressão para encaixar os rolamentos LM8UU nos ‘pillows’ dele (aqueles embaixo da mesa) fizeram eles se quebrarem. Tentei colar mas sem sucesso. Encomendei umas de ABS com o Muringa que me enviou na semana seguinte e safei os problemas.

Fissura na presilha da barra do eixo Z. Essa foi bem fácil de trocar, mas fica a dica, se puderem colocar de ABS de uma vez, eu recomendo.

Tive dor de cabeça para tirar as barras roscadas porque eu, espertão, passei trava-rosca nas porcas, me dei mal com isso e suei bastante para conseguir tirar, mas valeu a lição, nada de trava-rosca nos eixos que voce vai mexer depois, como este que prende as presilhas, a base do motor e as arruelas com rolamentos para a correia.

Presilhas quebradas

Presilhas quebradas

Presilhas de ABS novinhas

Presilhas de ABS novinhas, bem mais resistentes.

Motor do eixo X encostando na presilha

Motor do eixo  X  eixo Y encostando na presilha, quando troquei a presilha, aproveitei o trabalho e cheguei o motor mais para o outro lado, agora tenho espaço para colocar um cooler também.

Mudança de lugar do motor do eixo X eixo Y
Meu motor estava na posição indicada pelo manual, de forma que a correia fique bem no meio, mas isso estava fazendo o motor encostar na presilha. Quando troquei as presilhas, aproveitei e mudei a posição do motor do eixo X eixo Y também, pois ele estava encostando na presilha, o que é bem ruim.

Diferenças entre a Prusa iteraction v.1 e v.2

Prusa sendo montada

Parece mais fácil no blog dos outros, estou apanhando aqui.

No momento estou quebrando a cabeça para montar a Prusa e organizar a casa que está um caos com tanta ferramenta e peças esperando para serem colocadas juntas.

Empaquei em alguns detalhes da montagem e me lembrei de uma pergunta do Paulo Fernandes (que é o melhor blog de referências pra quem está montando) sobre algumas coisas que eu ja tinha tido dúvidas e continuo tendo. Estou percebendo que a Prusa é igual a software, vai evoluindo e voce perde o controle de qual componente está em qual versão e “comofas”.

Resumindo, no wiki diz que a iteraction 2 usa somente uma “thick sheet” e dá a medida. Só que na montagem as coisas não bateram bem, aí segui o manual do Gary Hodgson (que acho que é só da iteraction 1) e parece que vai dar certo. O meu caminho foi tortuoso, vendo que “deu ruim”, olhei o blog do Paulo (que comprou as peças do Muringa na mesma época que eu) e segui a montagem dele.

O Muringa que fez as nossas peças respondeu no fórum com as referencias que eu compartilho aqui:

Diferenças entre as peças de uma versão e outra:
http://garyhodgson.com/prusadiff/

Para fazer o download e ver a relação das peças e imprimir:
https://github.com/prusajr/PrusaMendel

Greg Extruder, foi esse que o Muringa imprimiu pra mim e boa parte de quem está montando agora usa:
http://www.thingiverse.com/thing:8252

Começou a montagem da estrutura!

Ainda no domingo que voltei do encontro do Guia CNC de Campinas não resisti. A Nat não estava em casa, tirei a Grasovka da geladeira para homenagear o tio Leopoldo, peguei as peças e comecei a montagem.

Peças esperando seu destino no corpo da Prusa

Peças feitas pelo Muringa, boa qualidade e suporte, tive a oportunidade de pegar pessoalmente com ele em Campinas e receber algumas instruções de montagem.

As peças amarelas são de PLA e as brancas de ABS e quem produziu foi o jovem Muringa. As de ABS são para a extrusora pois aguentam mais temperatura: 200º C mais ou menos.

Tenha paciência, não aperte os parafusos
Eu já tinha estudado o manual do Gary Hodgson mas mesmo assim dei mole e tive que refazer alguns passos. Nem tudo é igual, lembre-se que é Opensource e por isso ela evolui mais rápido que a documentação. Nunca aperte o parafuso de primeira, você tem que ter jogo para ajustar milímetro a milímetro então tem que passar e rosquear pra lá e pra cá algumas vezes. Também você precisa de folga para fazer alguns encaixes, se aumentar a pressão e tentar botar na “força bruta” pode quebrar a peça de plástico ou empenar as barras, o que vai te dar erros difíceis de detectar no futuro.

Seguindo as instruções, parece que está certo.

Seguindo as instruções, parece que está certo. Leia e releia atentamente e arrume uma BOA régua para medir as distâncias depois.

Problemas
As laterais são dois triângulos equiláteros. ok.
Só que a ultima perna entra bem justa, então tem que rosquear do início até o final. É chato mas voce só faz uma vez. Acende um cigarro, toma mais uma vodka que passa rápido. Se você tiver montado cada lado com uma peça antes, desmonte e faça tudo de novo. Talvez isso tenha acontecido porque as peças do Muringa estavam bem justas mesmo, o que pra mim pareceu melhor pois me dá a impressão que vai ter mais firmeza.

Montagem da estrutura

A ultima perna deve ser passada por dentro da primeira peça, rosqueada 'ad infinitum' até chegar na outra peça. Fica bem firme.

Dúvida
Eu apertei para testar e acabei usando as arruelas de pressão no lugar das normais. Será que vai dar problema? Meu medo é apertar demais e causar fissuras no PLA já que também tem a questão de a arruela normal deslisar e proteger mais que a de pressão por causa do dente da ultima. Talvez eu desmonte e coloque uma arruela normal com uma de pressão por cima, pelo menos nas extremidades. Alguém tem alguma idéia?

Arruelas de pressão na extremidade do triangulo da extrutura.

Não se vai dar certo, receio de ficar pressão demais e rachar o plástico. Depois vou usar o trava-rosca que prende igual a um "catiço" e o Dremel para o acabamento.

Smooth rod. Eixo ou guia linear?

Função, especificações e opções.
As guias lineares, ou eixos, servem para auxiliar e dar firmeza aos movimentos paralelos na mesa que são tracionados pelas correias e no eixo vertical (z) que é movido através das barras roscadas. Aí vão deslizar as LM8UU, buchas ou qualquer outra coisa que voce inventar.

Estrutura

Imagem do manual em pdf, feito pelo Gary Hodgson (http://garyhodgson.com/reprap), todo mundo deveria ler antes de começar a montar. Alguns conceitos e mecanismos ficam muito mais claros.

Afinal, qual o nome: eixo ou guia linear?
Como de costume aqui no Rio de Janeiro, o atendimento é de regular a péssimo e o balconista não se preocupa ou tenta entender o que voce quer. Me pareceu que a prioridade é mostrar superioridade atrás do balcão e tirar onda com a sua cara. No final a discussão sempre girava em torno de: uma “coisa redonda assim” não é guia, é eixo ou “se voce não sabe o que quer e eu não te vendo”.Algumas vezes voce vai ter que adaptar, mas sempre se baseie no wiki ao invés de inventar e olhar depois!

Depois de algumas buscas infrutíferas, comprei de São Paulo diretamente com o Rubens Aranda que é participante do grupo ReprapBr. As barras já vieram cortadas no tamanho, com o acabamento do corte bem feito e muito bem embalado. O preço me foi justo: R$ 66,00 já incluído o frete. Contando que o vaga certa é R$ 2,oo e gastei uns 4, mais a gasolina, o tempo de hora de trabalho que perdi em São Cristóvão a 40ºC valeu muito a pena.

Mm? Lamento, só temos em polegada.
Cheguei a achar na Cavallo Aços Especiais, onde o atendimento foi excelente (não existe  balcão), você vai direto na oficina com quem entende do assunto. No entanto eles só tinham barras em polegada, o famoso 5/16″. Um problema é que o vendedor já falou que o material é flexível, e não é retificado, a loja é mais voltada para construções náuticas e a barra parece mais um vergalhão de luxo do que para usar em uma estrutura bem justa.

Perguntei no fórum e parte dos reprapzeiros usam 5/16 com a LM8UU (de 8mm) e dizem que a folga é imperceptível. Acredito sim pois a diferença é de 0,06mm. Para achar estas medidas eu chego no google e digito “5/16 inch to mm” e pronto: (5/16) inch = 7.9375 millimeters. Então, se voce achar uma boa barra de 5/16 e tiver as LM8UU, pode mandar brasa!

Mais dúvidas de conevrsões use isso:
https://www.google.com/intl/pt-BR/help/features.html#calculator

Mas e a flexibilidade?
Muito se discutiu no grupo sobre a flexibilidade e oxidação entre um tipo de aço carbono, cromado ou outros. No final das contas, na ficou provado que a diferença de flexibilidade/dureza entre um e outro é desprezível pelas dimensões da PRUSA. Sobre a ferrugem há discordâncias, não altera o funcionamento a princípio mas no final dá mais trabalho para a manutenção devido a necessidade de lubrificação. Aqui vai o endereço da thread:
https://groups.google.com/d/topic/reprapbr/f2sLmhI8UG4/discussion

Afinal, onde comprar?
Como já falei, aqui no Rio de Janeiro foi bastante frustrante, fui algumas vezes a São Cristóvão e nada…  Comprei com o Rubens mas na lista as pessoas também compram na Marvitubos ou Kalatec o que para mim implicaria mais interurbanos pois estes lugares mais industriais ao contrário da China ou eBay não são muito afeitos a email. Como foi a única compra de eixos que fiz na vida, recomendo pois não tive trabalho nem estresse nem desperdício de material.

Referencia
O blog do Diogo Rodrigo Reis tem um post bacana sobre esta etapa da montagem: http://digoreis.net/projetos/2012/01/termino-da-estrutura/

Lembrete repetitivo:
A Prusa foi projetada para ser simples! Sempre que as coisas começarem a ficar confusas com especificações demais, volte as origens: o wiki da reprap.org.

Inox ou aço?

Nunca tinha participado de uma comunidade online. A necessidade surgiu com a construção da Reprap e estou tendo uma grata surpresa. Ao responder um confrade que perguntava sobre peças aqui na Cidade Calamitosa, já me deram um alerta sobre um material que eu comprei: as barras inox para estrutura.

O Alain Mouette me disse o seguinte:
“Só gostaria de observar que um colega aqui da lista comentou que barra roscada de inox é muito mole, tanto que desmontou tudo para trocar por galvanizada. Na verdade, as barras são zincadas e bicromatizadas e não enferrujam não, basta aplicar verniz (de unha) no local do corte… ”

Talvez eu tenha dado mole, mas isso só se aprende fazendo. Fui de inox por causa das lições aprendidas com o barco pois qualquer coisa que não seja de inox, tem a vida muito, muito curta e voce tem o dobro de trabalho. Alguém sabe mais sobre o assunto? Pois há diferentes ligas, tratamentos etc. Infelizmente para as medidas metricas (mm) há muito menos opções no Rio de Janeiro.

Link da comunidade:
http://groups.google.com/group/reprapbr/