Log de trabalho: Ainda sem hotend e com polias novas

Estou sumido porque andei trabalhando bastante e a impressora tem me dado menos alegria que o Vasco da Gama. Na verdade me arrependi um pouco de ter desmontado o hotend porque depois que remontei funcionou durante uma hora, depois travou e não consegui ajeitar nem com reza forte.

Enquanto estava com tudo meio desmontado chegaram os pulleys que comprei na Techpaladin, desta vez peguei os GT2 de alumínio com 20 dentes, que são muito menores no diâmetro do que o anterior de 36 dentes, vou perder velocidade mas vai aumentar bastante a resolução da impressora, forçar menos os motores e espero que ajude em alguns comportamentos que estavam me incomodando bastante como a vibração. Para se ter uma idéia da resolução, a quantidade de steps (passos) por mm vai de 44.44 steps/mm da antiga para 80 steps/mm da nova polia.

pulleys

O acabamento dos dois é excelente, o maior eu tive que lixar um pouco para não esbarrar nas peças ao redor, com o menor não terei este problema. A escala é em cm.

 

Só para ver mais detalhes

Só para mostrar mais detalhes e imaginar a diferença de torque necessário para mover os eixos da impressora. Pensando nas marchas da bicicleta deve fazer uma baita diferença!

Antes e depois

Antes e depois

Pulley GT2 reprap X axis

Aqui no eixo X a polia antiga raspava no suporte plástico, tive que desbastar tanto a polia quanto a peça.

 

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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.

Ajustes para nivelar a mesa de impressão da Prusa Mendel

Uma das tarefas mais chatas antes de imprimir é nivelar a mesa. Enquanto não vejo uma maneira de resolver pois ainda tenho outros N ajustes a fazer na impressora, resolvi parte do problema com pequenos níveis de tripé de fotografia que comprei no eBay como estes aqui comprei 6 unidades por cerca de R$ 14,oo já com entrega (menos de 2 reais cada).

Nível da mesa

Antes eu estava usando este nível que é o menor que eu tenho, meço aqui na mesa e depois meço todo o eixo X para ver se está na mesma margem de inclinação. Mas só que para medir o eixo X, este nível ainda é grande demais.

Variáveis
Eu levo em conta que a base em que a minha impressora se apóia não é perfeitamente nivelada, então tenho que ter um jogo de cintura para permitir algumas coisas fora de esquadro, principalmente no eixo Y, que a princípio não trazem problemas. O importante é este eixo da mesa estar nivelado igual a base.

Nível de bolinha novo

Aqui com o nível novo. Ficou bem mais prático para aferir. Ainda coloquei apoiado em cada suporte do Z mas eles contém muita inclinação no eixo Y, aí não consegui medir corretamente.

Considerações
Ontem usei pela primeira vez e foi bem útil, vou considerar prende-las definitivamente em alguns cantos, no próprio extruder e numa extensão da mesa e aí posto aqui as considerações.

Outros posts sobre a mesa de impressão:

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

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

Colocando novos acopladores (couplings)

Aproveitando que eu estava dando uma melhorada nos fios e alinhamentos da Prusa, coloquei os acopladores (Couplings) que tinham chegado mas não quis colocar antes porque não tinha muita necessidade também.

Infelizmente a parte de cima soltava mesmo usando o macete da borracha de filtro de água.

Quando a impressora estava no Maia, um dos couplings estava caindo, isso por causa de uma  caracteristica da Prusa que é ter os motores do eixo Z em cima, o que faz o eixo ‘puxar’ o peso do conjunto do carro  do eixo X mais os próprios eixos. O acoplador de PLA preso no eixo coberto pela mangueira de plástico não estava segurando, com o tempo a borracha ressecou e ficou mais frouxa e tem o desgaste natural do plástico numa peça destas que está sempre trabalhando.

Acoplador de alumínio, dá uma flexibilidade boa permitindo desalinhamentos arrochando somente cada eixo através de um parafuso transversal.

Os novos que eu coloquei são de alumínio e me custaram menos de 3USD cada no ebay. Como outras compras, se tiver a palavra Reprap fica mais cara, assim sendo, é melhor perder um tempo e se ligar nas especificações e aqui são um lado de 8mm (ou 5/16) e 5mm do outro lado, que são as medidas da barra roscada e do eixo do motor NEMA 17. Fica bem firme pois tem o parafuso que trava cada eixo e a instalação fica bem vistosa.

Imagem de coupling

Modelos de coupling, não achei outras imagens que mostram alguns couplings que tem bilhas e outras coisas para reduzir ou anular o “backslash”.

Mas para o que serve um acoplador?

  • Para conexões e junções de eixos (como entre um gerador e um motor) para possibilitar a desconexão para reparos;
  • Para introduzir flexibilidade mecanica entre os eixos e permitir desalinhamentos;
  • Reduzir o choque de um eixo para o outro;
  • Proteger contra sobrecargas;
  • Para evitar e diminuir vibrações do trabalho entre um eixo e outro.

A página da wikipedia é muito boa e vale a pena dar uma estudada.

Engrenagem da extrusora agarrando

Dando uma melhorada nos dentes da engranagem

Dando uma melhorada nos dentes da engranagem

Não gostei muito do movimento da engrenagem da extrusora enquanto eu verificava seu funcionamento com a mão mesmo. Em alguns poucos pontos ficava mais dura e travava. Marquei com uma caneta os pontos de contato que estavam travando e com uma lima triangular (usada para amolar serrote) deixei os dentes mais regulares. Problema resolvido.

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.

Dá pra fazer uma fita de Mobius na CNC?

Dá sim, é incrível e bonito de ver, mas depende da CNC, esta é um monstro mágico de 5 eixos. Essa peça é um troféu e foi usinada em alumínio 7075 reciclado. Veja as as fotos e o vídeo:

Fita de Mobius na CNC

Fitas de Mobius feitas na CNC

MobiPrize from rvtr on Vimeo.
Achei este post através do Core 77
http://www.core77.com/blog/digital_fabrication/cnc-milling_infinity_subtractive_mobius_strip_by_rvtr_22699.asp

Endstops

A bola da vez e que estou tentando resolver hoje é a instalação final dos meus endstops. Ainda estou na dúvida sobre o posicionamento e depois de a impressora montada, fica mais dificil mudar de lugar. Ainda tem que o parafuso que prende ela é de 3mm e é bem chato pra enroscar, e sempre corto minha mão nas rebarbas do parafuso.

Arrumei uma latinha de cerveja (coisa fácil no Rio de Janeiro) e vou cortar as linguetas para acionar o endstop.

Deu um trabalhão para montar mas acho que não ficou bom pois o sensor ficou na parte de trás, sendo assim, aconselho a primeiro ver aonde vai ficar o endstop e depois montar ele virado para o lugar certo. Parece besteira mas só depois que faz se vê…

Para quem não sabe, os endstops servem para dizer a impressora que o movimento está no limite, assim quando acionado ela para. Caso contrário o motor continuaria trabalhando até quebrar ou derreter alguma coisa.

Os endstops podem ser mecânicos ou opticos. Há bastante divergência quanto ao melhor. O meu é optico mas hoje vejo que o mecânico aparentemente seria mais simples, ou seja, hoje eu usaria os mecânicos, seriam três peças feitas a mão a menos (linguetas) sendo que a do eixo Z ainda não sei como vou prender, talvez use cola (coisa que não gosto muito).

Referências:
http://reprap.org/wiki/Mechanical_Endstop
http://reprap.org/wiki/OptoEndstop_2.1
http://reprapbook.appspot.com/#d0e591