Hari baik untuk Anda, Geeks dan simpatisan yang terkasih! Menurut hasil pemungutan suara dalam publikasi saya sebelumnya, saya ingin memulai serangkaian publikasi tentang pembuatan printer 3D yang sederhana dan murah, tetapi cepat dan andal.
Kenapa tidak beli saja? Alasannya sederhana: tidak ada printer yang terjangkau (hingga 300 euro) memiliki jumlah parameter yang diperlukan di luar kotak, dan gagasan membeli perangkat dengan kebutuhan untuk perubahan signifikan tidak menginspirasi saya terlalu banyak.
Karena deskripsi konstruksi printer secara keseluruhan akan memerlukan terlalu banyak huruf dan karakter lain, saya akan menjelaskan blok fungsionalnya secara terpisah. Dengan pendekatan ini, seseorang dapat secara signifikan lebih menggambarkan fitur komponen individu dari struktur.
Bagian terpenting dari printer, yaitu hot end, saya jelaskan di publikasi saya sebelumnya. Inilah saatnya untuk beralih ke simpul yang paling kontroversial: drive ekstruder.
Jadi mari kita mulai. Sedikit lirik: Saya memimpikan printer yang cepat. Mengamati cobaan dari sesama penggemar saya meyakinkan saya bahwa menyeret mekanisme penggerak pengekstrusi bersama-sama dengan motor, ujung panas dan kipas dengan akselerasi hingga 10.000 mm / sĀ² dan kecepatan hingga 200 cm / s adalah ide yang buruk, akibatnya raksasa pemikiran itu ditunjuk. Bowden Extruder. Prinsip operasi sederhana: drive yang dipasang dengan kaku pada rangka mendorong filamen ke ujung panas melalui tabung fluoroplastik yang panjang. Keuntungan dari jenis hot end ini adalah terkait dengan fasilitasi unit pencetakan itu sendiri: lebih sedikit beban pada ban pembawa, motor, bantalan, getaran kurang, dll. Kerugian juga ada: resistensi tambahan untuk filamen, reaksi yang lebih buruk terhadap perubahan dalam laju umpan filamen, kesulitan dalam mengatur retraksi. , dll.
Ada banyak model extruder di pasaran, mengapa repot-repot dengan membuat desain sendiri? Dan kemudian, sehingga extruder memenuhi persyaratan berikut: kekompakan, kesederhanaan, akurasi, keandalan.
Kekompakan dan kesederhanaan: perlu untuk mengecualikan peredam dari desain drive extruder dengan beralih ke drive langsung (roda gigi langsung pada poros motor stepper). Selain itu, saya mengecualikan mekanisme tekanan dengan pegas. Pada saat yang sama, saya dipandu oleh pertimbangan berikut: untuk daya rekat yang cukup pada filamen, gigi roda penggerak harus dicelupkan ke dalam bahan filamen, ketika menerapkan klip pegas, kedalaman perendaman tidak hanya bergantung pada elastisitas mata air, tetapi juga pada suhu dan jenis filamen. Jika klem dipasang dengan kuat, maka gigi akan selalu tenggelam ke kedalaman yang sama, yang akan mengurangi risiko roda gigi tergelincir dan pencetakan berhenti. Untuk meningkatkan momen kekuatan yang diterapkan pada filamen, kami mengambil roda gigi dengan diameter minimum, hari ini adalah MK8. Upaya apa yang dapat dikembangkan NEMA17 biasa dengan roda seperti itu? Misalnya, ambil motor dengan torsi 0,5 Nm. Apa arti angka ini? Cara termudah untuk menjelaskannya adalah ini: jika Anda memasang roda tanpa bobot dengan jari-jari satu meter ke sumbu motor, maka motor dapat mengembangkan daya dorong 0,5 Newton pada tepi roda ini (kira-kira sesuai dengan gaya tarik yang bekerja pada 49 gram massa di dekat permukaan planet kita) . Ini sangat kecil. Situasi berubah secara radikal jika kita menghilangkan gaya dari radius yang jauh lebih kecil. Premier untuk MK8: diameter gigi adalah 7 mm, masing-masing, radius 3,5 mm.
Kekuatan pada gigi akan setinggi 3,5 mm kurang dari meter yang terkenal. 1000 / 3,5 ā 285 kali. Mari kita lihat apa yang ini akan memberi kita: 0,5 Nm * 285 = 142,5 Nm atau bersyarat 13,965 kg bersyarat. Seperti yang mereka katakan, komentar itu berlebihan. Tentu saja, dalam mode stepping mikro, angka ini akan turun masing-masing menjadi 99,75 Nm dan 9,775 kg. Perhitungan ini hanya berlaku untuk mesin berkualitas tinggi, dalam kasus mesin Cina, angka-angka ini dapat dengan mudah dibagi dua atau bahkan dibagi tiga.
Akurasi. Apa yang harus menjadi akurasi drive? Mari kita hitung keakuratan yang diperlukan untuk case standar: diameter nozzle hot-end adalah 0,3 mm, mencetak dengan lapisan 0,1 mm, resolusi printer 0,1 mm di semua sumbu.
Rasio filamen 1,75 mm dengan diameter nozel 0,3 mm ujung panas: 34,03. Artinya, untuk mendapatkan 0,1 mm ekstrusi dari nosel 0,3 mm, perlu mendorong 0,1 / 34,03 = 0,00294 mm filamen dengan diameter 1,75 mm ke ujung panas.
Gigi MK8: berlekuk diameter 7 mm, keliling 22 mm.
Jumlah langkah untuk gigi MK8 untuk memberikan ekstrusi dengan panjang 0,1 mm dari nozzle 0,3 mm: 22 / 0,0171 = 7483
Jumlah langkah motor stepping standar: 200
Microsteping yang diperlukan: 7483/200 = 37.415. Kami mengumpulkan hingga nilai standar terdekat, yaitu hingga 32. Tentu saja, beberapa ketidaktepatan akan hadir, dan lebih baik menggunakan 1/64 microsteping. Jika pengemudi tidak mampu melakukan ini, Anda dapat menggunakan motor dengan 400 langkah per putaran.
Dimutakhirkan: perhitungan di atas diperiksa dan disesuaikan berdasarkan kritik yang baik dan konstruktif dari kawan-kawan mdsa dan Andy_Big, yang bagi banyak orang berkat mereka :)Jadi, semua perkiraan dan perhitungan ini mengarah pada pembuatan prototipe berikut:
Perlu dicatat bahwa peralatan MK7 digunakan dalam prototipe, karena, berdasarkan waktu pengiriman, orang Cina membawa saya MK8 dengan berjalan kaki, mengatasi kesulitan, kesulitan, halus dan dingin.
Sangat disayangkan bahwa foto protoprototipe semua-logam dengan mana bagian plastik dari prototipe dicetak tidak diawetkan.
Menggunakan prototipe ini, versi yang berfungsi dibuat:
Fantasi saya terkadang berdetak dengan air mancur, dan pada garis-garis bagian plastik saya melihat seekor kupu-kupu.
Extruder telah memperoleh nama bangga Schmetterling Extruder. Kedengarannya seperti nama untuk beberapa lagu Rammstein.
Saya sudah memberikan video karya opsi ini dalam publikasi tentang hot end:
Skema desain (Saya sangat suka
Paige DesignSpark Mechanical):
Sepertinya saya bahwa gambar ini tidak perlu penjelasan. Baut untuk memperbaiki bantalan: M7 atau M8, yang utama adalah kepala hex atau persegi yang cukup datar. Tergantung pada diameter internal bantalan, busing yang ketat mungkin diperlukan untuk mencegah permainan antara baut dan bantalan. Tanpa selongsong, semuanya akan hang out, pengetatan tidak akan membantu. Mengapa bantalan begitu besar (diameter luar 30 mm)? Ini karena desain motor stepper NEMA17, mereka memiliki cincin yang menonjol pada flens depan yang mencegah kepala baut bergerak lebih dekat ke sumbu.
Setelah itu, banyak air mengalir keluar, saluran masuk kupu-kupu aus oleh meter filamen yang tak berujung, dan versi yang lebih baik dibuat:
Karena memiliki extruder dan tidak mencetak tidak menarik, saya mencetak. Misalnya, case untuk audio DAC Cina dari PETG yang dicetak. Mengapa saya membutuhkannya? Laptop di bengkel sepenuhnya menolak untuk menghasilkan suara melalui konektor standar, motherboard sebagian mati. Saya ingin membeli yang baru, dan itu menarik untuk mencoba DAC terpisah.
Panah merah menunjukkan power harmonizer. Tentu saja, banyak orang akan mengatakan bahwa power harmonizer ini sangat mirip dengan strip daya sederhana murah (2-3 euro di Jerman) dengan induktor dan kapasitor, tetapi Anda dan saya tahu kebenarannya: hanya sihir dengan biaya dua kilobax yang dapat memberikan daya pada perangkat untuk membuat terdengar layak dari telinga lembut semua jenis maniak audio.
Kemenangan luar biasa dari para penghancur mitos menghantui saya, dan saya memutuskan untuk menguji. Dan bukan hanya tes, tetapi tes diffuser fraktal. Extruder tidak pernah mengisyaratkan, dan diffuser keluar hanya indah:
Warna kuning mengisyaratkan emas kecil dan dengan demikian menekankan premium dan elitisme produk. Terus terang, saya tidak mengharapkan efek yang begitu kuat: ketika Anda memasang diffuser pada sampul DAC, suaranya berubah secara dramatis sehingga sepertinya orang lain sedang bernyanyi. Ini sihir, tuan-tuan. Video mengkonfirmasi keberadaan efek:
Untuk meningkatkan efek menggunakan diffuser, saya memasang paku yang dicetak sendiri di bagian bawah kasing. Efeknya jelas: akhirnya, lalat-lalat yang duduk di atas meja dengan keras berhenti menciptakan efek "pukulan" di kolom-kolom itu. Untuk akhirnya memastikan paku dengan kualitas terbaik, kami memasang mobil di perangkat:
Dapat dilihat bahwa paku bertahan dalam ujian. Tentu saja, mobil mainan, karena paku dari PETG (tidak mungkin mendapatkan anoptanium).
Bonus kecil untuk mereka yang telah membaca ke tempat ini, kasing yang nyaman untuk tester GM328 yang populer:
Modul kontrol pengisian daya baterai dan konverter step-up (tester beroperasi pada tegangan 9V) terpaku pada tempat yang dirancang khusus.
ā
Ini adalah folder dengan model 3D.
Diterbitkan di bawah lisensi WTFPL.
Nah, dan tradisional: Selamat bersenang-senang!