3D nyomtató építés a nulláról II.

  • (f)
  • (p)
Bemutató – Írta: | 2019-07-05 22:00

Ilyen tempóval haladva pont leírom a teljes sztorit addig, míg a házi barkács teleportok el nem kezdenek terjedni idehaza…

Kulcsszavak: . 3d nyomtatówadee3d3d printhotend

[ Új teszt ]

Bevezető

Még decemberben az első írást befejezve törekedtem arra, hogy minél hamarabb tudjam posztolni a második részt. Kicsivel több idő telt el, mint szerettem volna, ezt visszaforgatni már úgysem tudom. Ebből fakadóan a mellébeszélést hanyagolva folytatnám nagyjából onnan, ahol abbahagytam.

Ebben a fejezetben taglalni fogom a házilag kendácsolt tengely-egyengető technikát, az extruder fejlesztését, és rengeteg apróságot, amivel könnyebbé tehetjük az életünket egy DIY gép újjáépítése vagy az első próbálkozások esetén. A sárga elemekből álló gépem állta a sarat, sikerült elkészíteni vele nagyjából mindent, amire szükségem lesz a fejlesztéshez. A teljes újranyomtatást követően kiderült, milyen újabb hibák jöttek elő, és mit sikerült kiküszöbölni.

A legfontosabb talán az, hogy végre stabillá vált a szerkezet, nem ropog és kattog, nem olvad meg saját magától, és persze az esztétikumot szem előtt tartva, végre kinéz úgy, ahogy.

Az előző fejezetben már feltűnt néhány matt szürke elem. A géphez tartozó műanyag alkatrészek szintén ebből a Devil Design PLA-ból készültek. Első 1 kg-os tekercset igyekeztem úgy kiválasztani, hogy a hibák minél jobban láthatóak legyenek a nyomtatott elemeken. Sokat segít, ha később már tudjuk, mi az, ami félresikerült.

Vágjunk hát bele. Az első lépés a gép teljes szétbontása volt, ami ezután következett, már jól ismert folyamatnak tűnt...

A tévutak

Sajnos nem minden sikerülhet elsőre – ez főleg akkor igaz, ha nem lépésről lépésre egy leírás alapján szerel az ember. Próbálkozni nem szégyen, néha egész jó dolgok kisülnek belőle. Igazából ezek most pont nem azok lesznek.

A PCB asztalok nem a merevségükről híresek (ellentétben az alumíniummal), itt muszáj használni valami plusz felületet, legtöbbször ugye üveglapot. Pattant az ötlet, hogy miképp lehetne merevíteni, így hát készítettem két szögalakot, amit a bal és jobb oldalára akartam felszerelni az asztalnak.

Egy dolgot felejtettem csak el, pont az üveglap rögzítését, ugyanis, ha ezek felkerülnek, a bulldogcsipeszek már nem tudják ellátni a szerepüket, vagy merevítés, vagy üveglap. Gyorsan jött ötlet... és gyorsan landolt a próbálkozások közt felhasználatlanul.

Második tévedés az extruder csavarok variálása volt. A Wade-ben használt csavarokat igyekeztem pótolni. Egyetlenegy darab M8-as csavarért nem szerettem volna közel 3000 forintot kiadni, csak azért mert van benne néhány rovátka... gyártsuk hát le magunknak, vagy legalább próbálkozzunk.

Ez a variáns még az első fejezetben látott Roncstelep Edition extruderben kapott helyet, és működött, nem is keveset. Problémásnak ellenben kevéssé bizonyult, mint a továbbfejlesztett változata, kár volt túltolni.

A filamentet konkrétan szétgyalulta munka közben, apró porrá őrölte egy egy retractot követően, majd ez a por szépen gyűlni kezdett a Wade-ben, hogy adott alkalmanként a filamentre tapadva lecsusszanjon a hotend meleg részébe, ott belesüljön, és minden elduguljon. A harmadik ilyen eset után, mikor darabokra kellett szednem az egész fejet és kiégetni belőle, na ott döntöttem, hogy mennie kell, nem csak a csavarnak, de az egész Wade extrudernek mindenestől. Kezdésnek egész jó volt, hosszú távon sajnos már nem lehet vele együtt élni. A spórolás mindig visszanyal, ez örök szabály, nagy felkiáltójellel!

Következő eset, a szigetelési próbálkozások egyike, mezei habfólia. Mert hát miért ne, hisz csak kibír 80 fokot a bed alján nem igaz? Kezdtem elhinni, hogy valami lesz belőle. A képen épp 150 fokra állított hőlégfúvótól csak ez a vékony habfólia választja el az ujjamat, úgymond bizonyítani akartam magamnak.

Simán kibírta, a túloldala épp langyos volt, ez magabiztossá tett, irány fel a bed aljára.

Nem épp gusztusos, a fóliát hőálló szilikonpöttyök tartják a bedre ragasztva, ennyi volt a terv. Az első néhány nyomtatást egész jól elviselte, aztán jött a PETG a maga 90 fokra hevített asztalával, na ott elvérzett, hiába a 150 C° teszt. Szép lassan kipukkadtak a buborékai, majd egy száradt vékony aszalt fóliává változott, amit alig tudtam később levakarni a szilikonnal egyetemben. Soha többé...

Szerelés, kábelezés

Mivel a váz egyelőre maradt 4 mm-es, csak át lett festve, különösebb nehézséget nem okozott, hogy a lényegi részeket gyorsan a helyére kössem és csavarozzam. A legfontosabb változás a BKNY csavarok használata most már mindenhol. Sokkal könnyebb velük dolgozni, és egy fokkal esztétikusabbak.

Valahogy el kellett tüntetni a vezérlőelektronikát. Van az a szintje a gánynak, amit nem akartam tovább elviselni, az asztalra téve egy megtámogatott 12 cm-es ventivel, ez már az a kategória.
A Mega és a shield rögzítése nagyon egyszerű, csak kell nekik nyomtatni egy közdarabot, ami a P3Steel vázakhoz megfelelő. Innentől nyert ügy, a vezérlés felköltözik a gép oldalára, sokkal esztétikusabb és biztonságosabb.

Most hogy ez megvan, jöhetnek a vezetékek újrahúzásai. Mindenképp meg kell oldani, hogy ne sérüljenek, gabalyodjanak és keveredjenek össze. Erre tökéletes megoldás a kábelharisnya. Hosszadalmas folyamat mindent egyesével megcsinálni, de a végeredmény megéri a fáradozást.

Az első gondolatom az volt, hogy a végálláskapcsolók fekete harisnyát, míg a motorok sárgát fognak kapni. Ez nem jött össze, kifogytam a feketéből... A feladat viszont teljesítve, a vezérlő a helyén, kábelek bekötve, most már rendezetten, áttekinthetőbben figyelnek a helyükön.

A bed bordásszíj feszítését nagyon megszerettem. A megoldása nem bonyolult, egyetlen ellensége a hőmérséklet, ha szigeteletlen bed alatt teljesít szolgálatot és PLA-ból készül. Két oldalról feszíthető csavarokkal, így tökéletesen ki lehet küszöbölni vele azt, hogy a szíj egyik vagy másik irányba elmásszon, ha nem sikerült központosítani a futását a motoron és az első csapágyon. Azt sem szabad elfelejteni, hogy túlfeszítve az egész gépet képes összehúzni, lehet akármilyen váz, 1-2 milliméter eltérés már okozhat a nyomatokban minőségromlást. A tengelyeket szintúgy megviseli, ez egy kellemetlen hiba, nehezen mérhető.

Az elfogadható módszer a túlfeszítés mérésére, ha nincs elég tapasztalat, nem a szíjak pengetése. Szükség van egy méretes tolómérőre, ami elegendő a tengelyek hosszának mérésére. Ebből tudni lehet, hogy mekkora legyen a pontos távolság a motor rögzítési pontja és a visszafutó csapágyat tartó alkatrész között. A szíjat nem szabad túlfeszíteni, főleg nem akkora mértékben, hogy a váz torzulását okozza! Érdemes több lépésben tesztelni, hogy mi az, ami még megfelelő. és nem túl laza ahhoz, hogy a szíj átugorjon.

Fűtött asztal és a tapadás

Másodjára értünk el a kritikus ponthoz, akár csak az első fejezetben, megint a tapadás kerül előtérbe, és hogy ezt kordában lehessen tartani, szükségem volt arra, hogy a fűtött asztalom hőmérséklete a lehetőségekhez mérten pontos legyen a teljes felületen. Nagyon nem úgy nézett ki, hogy ez elsőre sikerült. Amíg kisebb alkatrészeket készítettem, persze nem volt probléma, a gondok ott jöttek elő, mikor a bed egy jókora szeletét érintette a nyomtatás. Mindenképp le kell szögeznem, hogy a hajlakkozás, kencézés és egyéb turpisságok nem megfelelő módszerek arra, hogy jó minőségben és magabiztosan megálljon az a szerencsétlen műanyag, ott ahol kell.

Mikor minden remény elszáll, hogy valaha ebből ép és értékelhető nyomat legyen. Mert nem bír ott maradni!

Következett a másodjára összeállított komplett gép szétszedése (már megint). A bedet magát nem nehéz eltávolítani, négy csavar rögzíti a merevítő tálcájához, egy dolgot bukunk, ha megbolygatjuk a pontosan beállított szintezést.

Csak abban az esetben álljunk neki egy jól kalibrált asztal bontásának, ha mindenünk megvan a fejlesztéshez, és biztosak vagyunk benne, hogy sikerül ismét beállítani a kívánt méretre. Azokra a gépekre, ahol nincs szintérzékelő szenzor, ez hatványozottan igaz.

Általában a megvásárolható bedek nem rendelkeznek előre integrált hőmérséklet-érzékelővel, persze akadnak kivételek. Ezt vagy magunknak kell beszerezni, vagy adják hozzá, beforrasztva, esetleg külön, ránk bízva a további sorsát. Esetemben nem volt forrasztva, viszont ez korábban felszerelésre került, szinte az építés legelején. A mostani fejlesztés arról szól, hogy megfelelően legyen rögzítve. A Staticboards által gyártott bedek rendelkeznek a szenzorhoz használható kivezetésekkel, nincs más dolog vele, mint helyére tenni az érzékelőt.

Ezek után jöhet a maszkolószalag, majd a hőálló szilikon. A folyamat kihagyható, de nem érdemes ezt a 10 percet elspórolni, egy kevéske plusz szigetelést biztosít a szenzornak, és mozogni sem engedi többé. Jót tesz a műveletnek, ha még a szilikon felkenése előtt a szenzort fogadó furatot alaposan megtömjük hővezető pasztával, persze ez utólag a túloldaláról is kivitelezhető lesz.

Fontos, hogy a maszkolószalag még a szilikon megszilárdulása előtt el legyen távolítva, máskülönben lehet kezdeni az egészet elölről.

Amint ez megvan, jöhet az összeszerelés, a szintezés, a PID beállítások újbóli ellenőrzése Marlinban, majd a hajlakkozás és a tesztnyomtatás. Érdemes figyelembe venni, hogy egy 4-5 mm vastag üveglap felszíni hőmérséklete eltérhet a szenzor által közölt adatoktól. Például egy PLA-ból készült tárgy asztali hőmérséklete 55-60 C° kellene legyen, hogy helyén maradjon, és ne vetemedjen nyomtatás közben. Ez az érték legfeljebb közelíthető, ha üveglapot használunk. A bed alsó szigetelése sokat segíthet a veszteség csökkentésén, és ami még ennél is fontosabb, az üveglap és a bed közti légrés eltüntetése. Érdemes addig próbálkozni, amíg a felszín el nem éri a filament által megkívánt értéket. Előfordulhat, hogy már 75-80 C° a szenzor által mért érték, de az üveglap felszíne még csak ekkor éri el a 60 fokot, persze ez erős túlzás. Amennyiben 4-5 foknál nagyobb a felszíni és a szenzor által mért adatok különbsége, érdemes elgondolkodni egy komolyabb szigetelésen, vagy ellenőrizni a bed üveglapra felfekvését, mivel a hibát legtöbbször a túl nagy légrés okozza a két felület közt.
Mindent összevetve megoldható a dolog, ha elég türelmesek vagyunk hozzá.

Egyengessünk tengelyeket

Talán az egyik legnehezebben javítható hiba a görbe tengely, ha nincs megfelelő szerszám hozzá. Leszögezem, hogy tökéletes sosem lesz, ahhoz szükség lenne egy kiegyensúlyozó gépre vagy akár egy esztergára. Utóbbi még viszonylag könnyen elérhető, az előbbi már kevésbé. A tengelyeim esztergán lettek ellenőrizve a házi módszer után. Szerencsére csak minimális hiba volt bennük, így ha bátran nem is, de mindenképp ajánlom a következő módszert.

Az egész úgy működik, hogy a két prizmába lehetőleg a tengely két legtávolabbi pontját tesszük. A prizma helyettesíthető bármivel, amiben forogni tud a tengely, adja magát, hogy 608ZZ csapággyal is, ami biztosan van mindenkinél otthon, aki nyomtatót épít. Az „egyengető eszközt” érdemes lerögzíteni kétoldalú ragaccsal, vagy ami épp kézre esik. A jelölőfilccel, miközben kézzel forgatjuk a tengelyt, adott távolságot tartunk, így ha görbe a tengely, nyomot hagy rajta a festék. Amint ezen túl vagyunk, a filc nyománál óvatosan megkoppintjuk gumikalapáccsal vagy valami nem túl kemény eszközzel. A mértékét nem tudom megmondani, érezni kell. Nagyon kókány és végtelen egyszerű megoldás, ellenben tökéletesen működik. Forgatva a tengelyek hamar megmutatják magukban a hibát, ha radikális, akkor szemmel is látható lesz mozgás közben.

Ugyanez alkalmazható a menetes szárakra, esetleg golyós orsóra. Balra látható az egyengetett, de még csapággyal nem rögzített menetes szárak után produkált kalibráló macska.

Boldog békeidők, landol a Titan

A bed szépen fűt, minden letapad ahogy kell, a szintezés szinte tökéletes. A Wade csak egyszer szorult meg, a hotend nem dugult el már jó ideje. A motorok ciripelnek, minden a helyén, semmi nem esett le sehonnan vagy tört össze. Egymást váltják a 4-5 órás nyomtatások, készülnek a díszek, eszközök, barátoknak, családnak. A haszontalan műanyag cafatok és a kalibráló kockák egymás után öltenek alakot, mint minden rendes nyomtató esetében. Kezd gyanús lenni a dolog, de csak nem akar semmi megkotlani.

Csodás pillanatok, ideje szétkapni valamit!

Mint említettem, a Wade-nek mennie kell, a leváltása viszont költséges. Egy gyári extruder, ha a gépre költött eddigi 85.000 forintot nézem, akkor soknak tűnhet, de minden fillért megér, ez nem kérdés. A kiválasztott E3D Titan pedig az egyik legkellemesebb darab a piacon.

Egyenest Angliából, az elmaradhatatlan Haribóval egy csomagban.

Az összeszerelése egyszerű, minden adja magát, ha mégis elakadnánk, a leírása könnyen értelmezhető. Motort lehet hozzá vásárolni az E3D-től, de a meglévő Nema17 szintúgy felhasználható. Az áttétel-változást extruder cserekor Marlinben meg kell ejteni, a pontos beállításokat mellékelik.

Lényeges, hogy a konzolt, amivel felfogatjuk, előre nyomtassuk ki, szükség van rá a felszereléshez, persze ez adja magát. Amennyiben valaki nem szeretne vele foglalkozni, külön megvásárolható, valamint alternatívái elérhetők a Thingiverse-en.

Érdemes megfigyelni, hogy mennyivel apróbb mint a Wade, nekem ez ekkor még nagyon furcsa volt. További előnye, hogy a hotend felfogatása a tengelyhez sokkal közelebb került, így a rezgések és hirtelen irányváltások kevésbé rontják a nyomatok minőségét. A hűtés az extruder cseréjével szintén változott, a tárgyhűtést réteghűtésre cseréltem, két ventilátor helyett most csak egy blower dolgozik majd. Ideje kipróbálni!

Egy meglévő tesztkockát választottam, amit a frissen beszerzett Philament PLA-ból csináltam még Wade-del, és ezek közül is az egyik legelfogadhatóbb darab volt. A képeken bal oldalt a Titan, jobb oldalon a Wade munkája látható, azonos 50 mm/s sebességgel nyomtatva, azonos hőfokon.

A képek magukért beszélnek, a „ghosting” teljesen eltűnt, köszönhető a kisebb súlynak, és a tengelyközeli hotendnek. Az extrudálás minősége is szebb, nincs a sarokpontokon hirtelen irányváltásból fakadó réteghiba, egyedül a jerk, amin még dolgozni kellett, hisz az még a Wade beállításain futott.

A Titan félelmetesen nagy minőségjavulást hozott, minden bosszantó hiba eltűnt, a tárgyak szívóssága is javult, a Philament fekete PLA-ja szintén jól vizsgázott, már Wade alatt szebb nyomatok készültek vele mint a szürke DD PLA-val.

Emeltem a téteket, annyira megtetszett a fekete PLA, hogy tervbe vettem a 3 mm-es vázra átállás már fekete műanyag elemekkel fog megtörténni. Ez megint a teljes gép újranyomtatását jelenti, most már Titan extruderrel. Amellett, hogy tökéletes teszt kör lesz az extrudálás minőségét beállítani, egy pontosabb képet is kaphatok róla, mennyit változott ténylegesen a nyomatok minősége.

Egész jó időtöltésnek bizonyult eddig a gép építése, ami ezek után következett, még inkább rátett egy lapáttal. Bosszankodás, a tapadás totális megoldása, egy hibás értékből fakadó hosszadalmas szívás és rengeteg tesztelés következik. Igyekeztem minden könnyen kezelhető hibát eltüntetni, és ráállni az igazi finomhangolásra, de ez már csak a harmadik fejezetben.

Köszönöm, hogy végigolvastad!