quinta-feira, 25 de outubro de 2012

Distositivo Anti-Folga - 3º round

Esse é um dos sub-sistemas realmente importante e complicado...

Esta é a continuação dos posta anteriores: Dispositivo Anti-Folga melhorado Conjunto Trator da Mesa X
Novo: continua em Anti-folga auto-ajustante - Porca cortada

Depois de algum tempo de uso, voltou a ter folga, isso porque as porcas escorregaram.



Desmontando para analisar, ficou claro que o material não foi resistente o suficiente.

Essa era lixa d'água 1200, o papel não escorregou sobre a base, mas aos grãos não foram resistentes o suficiente para ficar no lugar e segurar as porcas pressionadas.

Na nova versão, estou usando "Lixa-ferro" 320, ela é bem mais grossa, mas ainda não dá para sentir os grãos individuais com os dedos.

Essa lixa também é feita com um tecido, isso deve torná-la muito mais resistente e evitar a deterioração da imagem acima.


Refazendo o ajuste pude perceber que ficou mais firme.

Primeiro que durante a montagem as porcas não escorregam nada e precisam ser acomodadas manualmente na posição correta.

Também, se colocar pressão entre as porcas, o atrito aumenta muito. É necessário muito cuidado para deixar livre e não gerar mais problemas.

O resultado parece muito bom, veremos o veredito dentro de alguns meses. a folga é imperceptível e está imprimindo bem.

Como comentei com o Jorge, acho que o estudo deste dispositivo vai muito além da impressora 3D mas pode ser muito interessante para diversas aplicações CNC.

segunda-feira, 15 de outubro de 2012

Greg's Extruder

Depois de muitos bons serviços, resolvi aposentar o Wade's Extruder. O motivo é só que a fixação não é compatível para usar o Hot-End que desenvolvi no Grupo de Estudo.

A versão mais atual é o Greg's reloaded, que é um upgrade do upgrade [...] do Wade's que evoluiu pelas mãos de muitas pessoas.

Também incluí acessório de abertura rápida que tem a vantagem não precisar de nenhuma alteração nas outras peças.

Existem algumas instruções de montagem aqui.

NOVO: Fiz várias alterações e publiquei aqui: AJGW - Extruder Aprimorado e no Thingiverse.



Fiz as peças impressas na própria impressora com camada de 0,25mm e trilhas finas, ficaram lindas em alta resolução.

Usei o ABS da MovTech cor neutra e o resultado foi muito bom. Uma vantagem extra é que pequenos cortes e limadas de acabamento não aparecem na peça.

A adesão entre camadas não está maravilhosa mas talvez seja devido ao meu bico que ainda é o primeiro protótipo com furo muito grande.
Algumas Vitaminas Especiais:

Parafuso trator do LucianoG

Eixo do rolamento de apoio (eixo de 8mm x 19)
Vitaminas Genéricas, Vela a Lista de Material.

Fiz uma alteração: em vez de um parafuso muito difícil de encontrar, eu usei uma barra roscada com uma porca colada (trava-rosca) e uma porca auto-travante para não perder o ajuste ao desmontar.
Lista de Material das vitaminas

Usei de preferência parafusos comuns com fenda.


A fixação do filamento é muito mais accessível, com acessório de abertura rápida e o novo guia de filamento.

As barras roscadas dão maior liberdade no comprimento para o conjunto...
Vista da parte interna do trator.

O acesso ao parafuso trator é muito útil:
* troca fácil de filamento
* limpeza o trator



Problemas...

Antes de falar dos problemas, gostaria de dizer que o projeto está muito caprichado em inúmeros detalhes...

Mas como esse trator é uma evolução de várias gerações de desenvolvimento, eu achei que a montagem seria tranquila... mas não foi bem assim, encontrei muitos problemas:

  • Quebra no apoio do parafuso (com mola da direita na foto acima), o material foi aliviado tanto que quebra com freqüência.
  • Descolamento de camadas no parafuso M3x25 que segura o apoio.
  • Foi preciso afastar o motor com 3 arruelas de 1/8" para conseguir o alinhamento bom da engrenagem
  • A faixa de ajuste do motor não permite afastar o suficiente para remover as engrenagens, isso porque essas engrenagens espinha-de-peixe (hering-bone) encaixam uma na outra.
  • O parafuso de fixação do motor de passo não é possível com um parafuso padronizado. Isso acontece porque o parafuso deve penetrar exatamente 3mm no motor, mais não é possível e menos ficaria fraco.
  • Um dos rolamentos ficou tão exposto que não está bem preso em seu lugar.
  • Os parafusos de fixação do motor deveria poder usar uma arruela maior, o problema acontece quando o motor aquece e a área de apoio é muito pequena. Mesmo para arruelas M3 "pequenas" precisei abrir mais o espaço existente.
  • A alavanca de abertura rápida não tem um guia adequado, não tem uma posição definida e fica bamba. Além de ser de difícil acesso quando encaixada.
Com tantos problemas, espero ter tempo para fazer uma série de correções e tornar a montagem menos problemática...

Como os arquivos originais estão em OpenSCAD, não deve ser impossível fazer essas alterações!

domingo, 9 de setembro de 2012

Limpeza Automática do Bico

Sempre adorei as coisas automágicas. Hoje implementei algo com que venho pensando há muito tempo, uma maneira de limpar ao Bico!

Não é nada muito complicado, apenas um dispositivo bem simples e um pouco de Gcode.

Eu já vim de caso pensado!

O Home da minha máquina é aproximadamente 7mm fora da mesa de impressão.

Isso já me dava uma posição confortável para extrudar um pouco de plástico e fazer a limpeza do Bico.
Eu apenas acrescentei DOIS limpadores diferentes:

O da esquerda é um limpador de cartucho de toner de silicone. Resiste muito bem à temperatura, resiste totalmente até ao ferro de solda.

O segundo não é capim!
É um pedaço de capacho, como é feito de fibra natural também não vai derreter!



Agora funcionando, isso é apenas um Gcode a ser adicionado aos arquivos de impressão.
Dá para ver até os resíduos de plástico sendo retirados pela escovada do bico


Gostei, foi útil e divertido...


NOVO: muitos pediram detalhes da implementação do movimento...

O movimento todo é feito apenas com GCODE colocado no campo Star-Gcode do Slic3r. Aqui está o código comentado (os comentários após o ";" não precisam ser retirados):


G28            ; home all axis
G92 E0         ; zera posição do Extruder
G92 X-3        ; origem do X, sensor está em -3
M109           ; espera esquentar se tiver comando pendente
G1 E4  F400    ; avança 4mm extruder, limpa o bico
G0 X40 F2500   ; movimentos do carro...
G0 X20
G0 X110
G0 X60
G0 X110
G0 X10
G1 E6          ; avança mais 2mm extruder
G0 X40
G0 X20
G0 X110 F2500
G0 X60
G0 X110
G0 X10
G92 E0         ; zera posição do Extruder
G92 Y-17       ; modifica o home para dentro da mesa
G0 Z0 F600     ; posição inicial do Z, 600mm/min
G0 X0 Y0 F3000 ; posição inicial do XY, 3000mm/min


Mas esse movimento ainda precisa ser melhorado, hoje ele vai e volta duas vezes mas ainda quero explorar variantes.
Talvez algo como vai-sobe-volta-desce-vai duas vezes seja mais eficiente por causa do material descartado que acumula na lamina (e um pouco na escova).

quinta-feira, 2 de agosto de 2012

Rolamento de Apoio - Eliminando Folgas

Problemas conhecidos... soluções conhecidas... versão nova!

A grande vantagem que deveria ter a minha impressora é a precisão, só que isso não estava acontecendo. A impressora ficou com folga!

A resolução é até alta demais, o motor trabalha com 1/2 passo correspondendo a 1,27mm/400, ou seja 3 microns! Mas o resultado está longe disso, claro que eu nunca esperei tanto, mas existia um erro de 0,3mm. Depois de muita pesquisa cheguei à certeza que o problema a folga longitudinal na Barra Roscada. Devido ao atrito e inércia, a barra se move e a ida fica diferente da volta, ou seja: folga.

Esse problema é comum no mundo de CNC e existe uma solução também comum. Esta é a minha implementação, com enfoque em fazer com peças que eu mesmo possa imprimir.


O conceito é bastante simples: na ponta da barra roscada são fixados dois rolamentos.

Entre esses dois rolamentos existe um calço muito fino, ao apertar as porcas um rolamento faz pressão lateral contra o outro.

Devido à pressão, não é mais possível movimento axial e a folga dos rolamentos fica eliminada.

 O calço deve ser cuidadosamente selecionado para produzir a pressão correta.

Na prática isso é muito simples.

Imprimi o calço em papel e recortei, a espessura já ficou boa.

As porcas ficam travadas, percebe-se um pequeno atrito extra de rolamento, mas é pequeno. Os rolamentos de ótima qualidade são baratos aqui.

Os rolamentos ficam presos por fora, sob pressão.
Três parafusos M3 bem próximos à parte externa dos rolamentos distribuem bem essa pressão.

A placa maior tem uma superfície plana com um furo de fixação. Será fixada sobre outra superfície plana.
O Conjunto todo é fixado à base por dois Apoios para a Placa que contém os Rolamentos.
A linha vermelha apenas ressalta a separação das peças (foto de peças pretas é muito complicado...)

As peças são o mais grossas possível e estão presas na base Por dois parafusos cada, a intenção é conseguir a maior rigidez possível.

Os parafusos que seguram os Apoios na Placa permitem movimento lateral, é isso que permite a regulagem do alinhamento do suporte com o carro.

As peças plásticas foram impressas na própria impressora com camada de 0,4mm e 100% de enchimento.

As peças foram desenhadas no OpenSCAD, essa é uma imagem das peças na tela.

A criação ainda não fiz em 3D, desenhei primeiro em 2D cada vista e as interferências dessas e outra peças entre si.


Resultado:

Agora ficou bom, a folga ficou menor que eu consigo medir com um paquímetro digital.

Estas duas peças foram feitas "Antes e Depois" ficou bem visível a ovalização que existia e desapareceu...

Esta é uma peça de testes múltiplos que encontrei aqui no thingiverse.



Duas principais postagens anteriores sobre o conjunto de acionamento:
Dispositivo Anti-Folga melhorado
Rolamento de Apoio - Eliminando Folgas

segunda-feira, 16 de julho de 2012

Ajuste do Z

Foi comentado na lista há poucos dias atrás o problema do Ajusta da Altura do Bico.
Esse é um problema recorrente e muito chato, gasta-se muito tempo para fazer um ajuste e é preciso refazer frequentemente.

Esta é a minha solução, que gostei muito.


Sempre admirei este ajuste que está aqui no thingiverse.

Desde que o Anderson me mostrou essa peça, eu achei que a solução tinha que ser algo assim...
Precisei baixar e imprimir as peças para entender melhor, mas a partir daí eu redesenhei as peças de maneira adequada a minha MesaXYX.

Para os interessados aqui estão os arquivos para o OpenSCAD.
A impressão das 3 peças deu um pouco de trabalho:

O botão de ajuste original não tinha um encaixe hexagonal

O Cursor precisa ter uma folga que, por falta de experiencia, tive que determinar experimentalmente. Tentei imprimir na vertical, mas a as camadas da bandeira não endureceram e ficou horrível.
A montagem precisou de uma lima para conseguir um ajuste perfeito. Veja que a porca no Botão de Ajuste é do tipo Auto-Travante, assim fica firme na posição.


Não tem a mola que aparece na primeira foto porque montado desta maneira o parafuso fica preso.


Depois de montado, uma etiqueta com uma escala calibrada ajuda a operação.
A escala é a mesma da original, mas refiz para ter maior legibilidade.

Está fixado num local que facilita o acesso manual, para isso precisei mudar a fixação do Sensor ótico.

O dispositivo está fixado na Placa do Z e o Sensor está na Placa do X.



O resultado ficou ótimo, muito fácil de ajustar.

Ainda estou experimentando, mas esta é uma maneira que parece prática de fazer o ajuste:

  • Parar a impressão logo após o "skirt" (contorno da primeira camada), medir a espessura com o paquímetro
  • Ajustar pela escala a espessura desejada pela escala do botão
  • Refazer o comando HOME e pronto, com experiência fica bom na primeira vez!

sábado, 30 de junho de 2012

Extrusão parou - Não era o HotEnd

No Sábado passado tivemos um encontro do grupo do RepRapBR (veja aqui) e no final do dia parou de sair plástico da minha máquina. Fiquei triste, empacotei tudo e levei para casa.

A boa notícia é que não foi o Bico que entupiu! Aqui está a explicação do estranho problema:

O que aconteceu parece que á uma coisa muito comum neste tipo de impressora:

Causa 1) não tinha suporte para o carretel do filamento, uma certa hora a mochila prensou o carretel contra a parede.
Causa 2) pela dificuldade de desmontar o extruder (ainda é modelo antigo), o pedaço de filamento que o trator destruiu foi parar dentro do furo de saída
Causa 3) ao empurrar com um novo pedaço de filamento, os dois se encontraram e fizeram um "efeito cunha" e se tornou impossível empurrar mais nada.

Nesta imagem ilustrativa tentei mostrar o que eu pude observar. O filamento antigo não conseguia derreter porque estava muito longe do bico aquecido.

A solução foi trabalhosa mas muito simples: desmontei o bico mas deixei conectado. Depois de aquecido, eu simplesmente retirei o pedaço de filamento que estava preso (sem limpar o que estava dentro do bico).

A: limite até onde o plástico estava derretido. Se deixar mais de uma hora pode derreter até 12mm.
B: pequeno acúmulo de plástico na interface entre o Bico e o Teflon, não atrapalha porque derrete e vai embora.

Foi só montar e voltou a funcionar perfeitamente.

Nem saíram muitas bolhas porque bico já estava cheio de plástico e entrou pouco ar




Já que estava com tudo desmontado, aproveitei e montei com o
Fantástico Parafuso Trator do LucianoG!




Este foi feito numa CNC de 4 eixos, usando um fresa de metal-duro. Os dentes tem realmente 45° para cada lado, assim a TRAÇÃO e a 
resistência ao desgaste
 são maiores.





Está funcionando perfeitamente, temos apenas que esperar para desmontar e verificar a durabilidade.




terça-feira, 29 de maio de 2012

Refrigeração para os motores

Eu passei a maior parte destes últimos 2 meses debugando o Firmware do Repetier (farei outro post sobre isso). Mas mesmo depois de tudo certo, ainda não conseguia fazer impressões longas sem ter problemas com perda de passos. Resfriar os motores é o que resolveu o problema, aqui está a minha solução.

Este é o meu primeiro projeto feito desde o desenho no CAD (OpenSCAD) até a montagem da peça e foi muito gratificante. Eu usei o OpenSCAD porque foi mais fácil aprender, nada de mais...

Os motores que antes estavam quase a 70°C agora estão a 41°C, apenas 16° acima do ambiente!!!

Meus motores esquentam mais que os de uma RepRap. Eles trabalham como em uma CNC, com velocidade de 45mm/s, freqüência de 14kHz, 33 Volts (13x o nominal), isso com um driver chinês com chopper. Esse conjunto produz muito mais perdas e portanto maior aquecimento.


Este é o do Eixo Y, fica atrás da impressora, embaixo do pórtico.

Como eu não tem espaço em cima e pouco na lateral, o cooler de 40x40x10mm ficou atrás. Tem apenas 12mm entre o cooler o o fundo do motor, e duas abas formando parte de uma caixa guiam o ar pelas duas laterais do motor.

A fixação em baixo é apenas com dois parafusos, mas como a peça encaixa bem na mesa, ficou bem rígida. O parafuso está direto na madeira, tive que usar um M3 para conseguir esse comprimento.

Se eu fizesse de novo, usaria paredes mais grossas.
O cooler do motor do Eixo X fica em cima do pórtico onde tem mais espaço livre.

A fixação também ficou mais simples. Por dentro das abas tem um parafuso AutoAtarrachante preso direto na placa do pórtico.
Este é o suporte do cooler do Eixo X antes de montar.

É interessante como fica bem claro que ainda penso como se estivesse usando placas ou chapas! Com o tempo tenho que aprender a pensar em 3D

Atendendo a pedidos: aqui estão os arquivos do OpenSCAD. Não estão muito arrumados, foram feitos apressadamente enquanto eu também aprendia...

segunda-feira, 28 de maio de 2012

Quebrou ... conserta por download

Na quinta passada quebrou uma peça do meu Extruder. Ele estava com um comportamento estranho, fui mexer e bum!

Como é uma Impressora 3D, abri a página do meu extruder no Thingiverse e fiz download da peça!

Precisei fazer uma "gambirra" para imprimir com uma outra peça e menos de uma hora depois tudo tinha voltado ao normal. Vejam os detalhes:


Essa é a peça que quebrou...

Remendei com um pedaço de algum teste e cola feita com acetona.
Na hora de imprimir eu lembrei de uma peça de um Extruder velho que usamos lá na Masmorra.

Evitou a espera para a cola secar...
Pronto !!!

Montei e ficou novo de novo

sábado, 28 de abril de 2012

Refazendo o Trator da Extruder

Hoje tive que parar para refazer o trator do Extruder aproveitei para mostrar mais alguns detalhes.

As instruções originais estão aqui, no Blog do Grupo de Estudo.


Meu trator original estragou!

Duvido que um dia a Ciência explique como o ABS pôde arrancar um pedaço do aço...

Então voltei às instruções originais, e como eu sempre digo "está tudo no Blog", segui as minhas próprias instruções, hehe...
Gravei um video mostrando o processo, espero que ajude pois várias pessoas ficaram em dúvida sobre os detalhes.

Infelizmente tive que filmar sozinho, então o vídeo não ficou tão bom.


Agora deixei o tracionador mais profundo, isto tem duas vantagens:

Com diâmetro menor a força que pode-se exercer uma força maior, e

Com o sulco, há uma área de contato maior do tracionador com o filamento, isso ajuda a aumentar a tração.



É muito importante alinhar bem o sulco do trator com a passagem do filamento.

Aqui usei uma lanterna para iluminar por baixo e verificar o alinhamento pela entrada do filamento.

Usei arruelas M8 mas também arruelas plásticas feiras com PVC de 0,5mm até centralizar corretamente.


Depois de montado, tudo voltou ao normal. Só precisei refazer a calibração do Firmware para compensar o novo diâmetro.

Espero que isto não se repita, nunca vi alguma referencia a este tipo de desgaste.


sexta-feira, 23 de março de 2012

Dispositivo Anti-Folga melhorado

Bem lá atrás, no começo de tudo, eu mostrei como é feito o sistema que elimina a folga na porca que segue sobre a barra Roscada, veja o Blog de 11 meses atrás Conjunto Trator da Mesa X.
Novo:continuação aqui e aqui


Esse é apenas uma variação de um método bastante usado, não é novidade, aprendi com o Jorge...

Uma mola fraca, neste caso uma espuma de silicone, afasta temporariamente as duas porcas. Em seguida elas são prensadas e mantidas nessa posição e devem ficar assim.

A pressão inicial posiciona uma em cada direção e posteriormente elas se mantêm assim. Isso também proporciona um atrito muito baixo porque elas não operam sob pressão.

O que aconteceu é que as porcas escorregaram! A solução foi simples, mas não pensei nisso antes: aumentar o atrito da fixação.

Simples e eficaz. Usei Lixa d'água 1200 colada.
Testei várias colas mas Bonder foi a de melhor resultado.

O que eu também percebi é que o MDF afundou devido à pressão da porca. Talvez eu tenha realmente apertado demais nas tentaticas de re-ajustar.
Mesma coisa para o bloco do eixo X que foi feito em PVC (placa de 10mm).

O PVC é uma material muito melhor para trabalhar, não houve afundamento nenhum.


Também precisei modificar a maneira de fazer o ajuste:

Quando fiz o primeiro Eixo, tinha deixado um furo no meio da mesa para ajustar a folga com tudo montado.

Dá para ver entre os dois parafusos que há um furinho para verificar se as porcas estão bem centralizadas. Está escondido por baixo da mesa aquecida.

O ajuste é simples: afrouxa a fixação, movimenta um pouco para que as porcas se ajustem e aperta no lugar!
Precisei desmontar tudo para fazer o mesmo nos outros dois eixos.

Com as placas de acrílico fica mais fácil entender, e também fica mais fácil fazer o ajuste.


Agora estou confiante de que o problema foi resolvido de maneira definitiva. Esta solução para eliminação de folga é prática, barata e eficiente.

Veja a versão anterior aqui.
Novo: continuação aqui.

domingo, 12 de fevereiro de 2012

Aprimorando o Driver Chines...

Hoje resolvi fazer umas verificações na eletrônica, principalmente nos acopladores óticos do driver. O resultado foi uma melhora significativa do desempenho.

Lembrando os motivos para usar este driver:
1) aprender mais sobre o processo da RepRap, não apenas usar o que está pronto
2) trabalhar em condições mais próximas de uma CNC, visando conversões
3) preço e desempenho bons

O driver que estou usando é este driver da GLB.

Por $50 (com frete) temos um driver para 3.5A 36V. O chip usado é o Toshiba TB6560.

O primeira modificação, que já tinha feito, foi desconectar o cooler da placa e conectar direto na fonte de 12V, assim o regulador de 12V na placa driver não aquece. Também inseri um resistor de 100R em série com o cooler para fazer menos barulho.


  • Problema com os Acopladores óticos:
Estas imagens foi o Jorge que me mandou, se alguém souber o link original por favor me informe. Eu usei estas imagens porque foi exatamente isso que eu observei.

NOVO: Encontrei o site original destas fotos, veja aqui. Também aproveitei e fiz as alterações do capacitor do oscilador. Várias pessoas ouviam o apito do chopper que era muito desagradável e agora sumiu!

Isto é o que acontece com o pulso quando passa pelo acoplador ótico: ele alarga muito.

Eu medi 20 a 50us conforme o acoplador (a linha de cima é o sinal de entrada já invertido pela placa).

outro problema é que o chip é sensível à subida do clock e este circuito deforma muito esta parte.
Aqui foi removido o acoplador do Step e não do Dir. A linha vermelha indica o momento em que o Dir mudou de nível, dá para ver que para o chip driver, essa mudança só ocorre após o Step.

Resultado: um step da direção errada!
Com acopladores nos dois sinais, isso vai depender de qual dos acopladores é mais rápido...
É assim que o sinal acima deveria ser! Ambos os acopladores foram removidos.

Aqui dá para ver que há muito pouco tempo entre a mudança do DIR e o STEP seguinte.

Outros problemas com os Acopladores:

1) O acoplador ótico limita a frequência máxima utilizável a algo próximo a 15kHz. A especificação tando do TB6560 quanto da placa são de 15kHz, mas agora ele funciona bem até essa frequência. (funcionou sem problemas em testes que fiz até 18kHz)
2) tem que enviar um pulso mínimo de 3us para acionar o acoplador ótico. o firmware Marlim, que hoje é o mais completo, manda apenas 1,3us, eu havia feito uma modificação para contornar esse problema.
3) no sistema montado na Masmorra pelo Grupo de Estudo não apresentou esse problema, ou o software Gen3 era mais lento ou os acopladores de DIR eram mais rápidos que os de STEP.


  • A solução é muito simples 
A sequencia dos acopladores é step-en-dir para cada canal.

Basta colocar um jump entre os pinos 2 e 4 dos acopladores de STEP e DIR.
O circuito do Enable é um pouco diferente, então o jump teria que ser entre os pinos 2 e 3, porém o sinal também tem que ser invertido. 
Teríamos então EN/ ativo em baixo (existe um inversor na placa), a entrada desconectada se tornaria ativa!

Esse circuito também foi o Jorge que desenhou, eu só recortei um pedaço.



  • Sucesso
Finalmente consegui imprimir o apito!

Nas tentativas anteriores ele estava saindo inclinado para a esquerda.

Na verdade ele ainda está muito ruim em alguns aspectos.


  • Velocidade
Com isso consegui aumentar a velocidade da máquina. Testando com meu Joy-Stick analógico e não imprimindo, isso virá depois.

Usando meio-passo consegui operar bem a 18kHz que são 57mm/s
Usando passo cheio, dá para operar confiavelmente até pouco mais de 11kHz ou 70mm/s=4200mm/min.

Como estou imprimindo ainda muito devagar (20mm/s),  vou continuar com meio-passo que faz um pouco menos de barulho. Isso já me fornece uma velocidade de 50mm/s=3000mm.min. Quando a velocidade aumentar bastante acho que a vibração será menor, então voltarei a passo cheio...

Para imprimir mais rápido existe um recurso que diminui a velocidade do extruder quando o carro/mesa desacelera, a finalidade é evitar acúmulo de plástico nos cantos. Essa é minha próxima pesquisa.
Em outra impressoras como a Prusa, não há aceleração e portanto esse problema não existe

  • Desempenho do Firmware
Medi também o tempo de de execução da ISR do Marlim. O método é simples, seta-se um bit no começo da rotina e desliga-se no final. O resultado não é muito animador:
   48-53us durante as acelerações (a maior parte do tempo durante uma impressão complexa)
   28us depois de estabilizada a velocidade com movimento simples
   75us eventuais, parece-me que quando há alteração de movimentos
isso coloca um limite pouco acima de 10kHz.

Mas o Jitter fica abaixo de 5% com eventuais 10% em todos os casos que pude verificar e então não vai gerar problemas.

Esse firmware foi baseado no GRBL que funciona até 30kHz, mas a ISR foi muito alterada para maior comodidade de configuração. O resultado é que a execução ficou mais lenta.
No GRBL existem 4 motores e os comandos STEP e DIR têm que ficar todos em uma mesma porta de saída do micro-Controlador, isso permite fazer uma rotina extremamente rápida.

sábado, 28 de janeiro de 2012

Mesa aquecida

Completando a Mesa Aquecida é essencial para imprimir com ABS. Como a minha mesa é grande, a potência é maior. Como tudo é maior tem que ser mais firme... finalmente ficou grande e pesada, mas gostei do resuldado.

  • Área útil: 210x300 mm (A4)
  • Área total: 230x320 mm, 10mm extra de cada lado
  • Material: alumínio 5mm
  • Tempo de aquecimento a 110°C: 10 minutos (medido)
  • Potência: 550W, alimentada direto com 110/220 Volts
  • Peso, completa com aquecimento e contorno: 1,5kg...

Esta mesa é a continuação direta das que fizemos no Grupo de estudos, veja estes blogs: Completando a Mesa aquecida e também Mesa aquecida, foi lá que tudo começou.

O material da mesa comprei na Central dos Metais, eles foram muito atenciosos e fornecem na medida desejada. Eu cheguei e pedi uma chapa de alumínio de 230x320x5mm e 10 minutos estava com o material na mão por R$18. Isso hoje é raro...

A primeira coisa foi desempenar a placa que estava com 0,5mm de diferença no meio. Para uma mesa de impressão é demais. Coloquei no chão, com um calço de cada lado, pulei em cima e nada... Precisei ir até a oficina do mecânico mais próximo e usar uma prensa hidráulica de oficina usando uns blocos de madeira velhos como calços, fui aprendendo e fazendo, mas foi fácil. (desculpe, mas ficou sem foto)


Primeiro colei todos os resistores na placa com Araldite (versão profissional, mais lento mas mais forte). A distribuição é o mais uniforme possível.

Cada resistor é de 10W de Porcelana quadrado, por ser mais conveniente para a montagem. Comprei na Ohmega, eles têm todos os valores e dimensõs e atendem bem.

Estou aplicando 20W porque ele está fixado em um dissipador enorme. Fiz medições na do Grupo de Estudos e a temperatura na face oposta do Resistor chega a 70°C acima da face do alumínio, isso é perfeitamente adequado para um resistor desse tipo que foi projetado para 250°C dentro das especificações.

Os resistores estão ligados em 4 circuitos assim é possível ligar uma chave 110/220V e uma outra para operar com metade da potência.

São muitos resistores porque a potência é grande. Cada sequencia tem 9 resistores de 10 Ohms, para uma potência de 110V/90R=120 Watts. No total são 480 Watts, esse é um dos motivos para ligar direto na rele elétrica, seria inviável usar uma fonte. 

CUIDADO, se for fazer uma semelhante, não deixe de tomar todas as precauções, não é necessário nada de extraordinário mas segurança é muito importante. Revise tudo com atenção para não deixar nada ao acaso. A placa de alumínio está aterrada para a segurança do operador. 

O sensor de temperatura foi fixado no centro, exatamente do mesmo modo que na mesa do Grupo de Estudos.

A placa de suporte está colada com Araldite, um pequeno furo (não passante) e o sensor foi inserido com pasta térmica.

O Termistor é sempre o mesmo: Murata de 100k 1% achado na Mouser por $0.79.
Para evitar a perda de calor por baixo, está coberta por uma boa camada de 30mm de lã de vidro (Casa Ferreira). O nome mudou, não é mais feita com vidro nem com rocha, mas ainda é muito parecida.

Em toda a volta tem um contorno para segurar tudo. Por causa da temperatura, tive que fazer de MDF parafusado.

O conector maior é KK de .156" para correntes maiores e maior isolação. O conector menor é para o termistor e futuro sensor de ferramenta.

O controle do aquecimento é por TRIAC e MOC3041, com relês para controlar se a potência á reduzida ou Total.

O segundo relê é para uma tomada para uma Dremel.

São muitos fios grossos em pouco espaço, mas tinha que ser alojado no fundo da gaveta...

Se alguém quiser detalhes, veja o esquema.
Placa padrão para isso pode, mas com os devidos cuidados: isolação extra e reforço para correntes elevadas.


A fixação mecânica da Mesa é muito importante, se não for adequada, a mesa pode balançar e prejudicar a impressão.

Usei um parafuso M5 cabeça chata (um M4 talvez servisse). A mesa tem um chanfro feito com um escariador 90° 12mm que deixa o cone com o mesmo angulo que a cabeça do parafuso.

O parafuso fica rigidamente fixado na base por duas porcas, isso evita qualquer movimento.

A mola (presente do Guilherme Alaia) pressiona a mesa para cima e mantém firme.

A mesa presa assim com molas é um seguro contra acidentes. Como a mesa é bem mais forte que uma Prusa, por usar barra roscada, se o bico bater na mesa isto evita que quebre tudo.
  • O Resultado:

Esta é a visão da mesa montada e já imprimindo.

O resultado foi exatamente os esperado, a impressão agora transcorreu sem problemas de adesão, aquecendo a 110°C

  • E agora?
Ainda vou fazer uma medição detalhada de velocidade de aquecimento e outros detalhes. Tenho um termômetro com termopar que gera gráficos mas não está comigo, não quis atrasar a publicação do Blog por causa disso.

Ficou muito grande e muito pesado, provavelmente usando um alumínio mais fino ( 2 ou 3mm) poderia usar uma potência menor e ficar tudo leve o bastante para usar em uma Prusa :)

Falou-se na lista em um material chamado DEPROM, também conhecido como Pluma, acho que talvez seja uma alternativa mais leve para isolação térmica. A "lã de vidro" talvez possa ser usada apenas nos pontos em contato direto com os resistores de aquecimento.

Caso alguém se candidate a voluntário, terei o maio prazer em ajudar com esta versão mais leve.

Veja também:
Mesa aquecida protótipo feita na Masmorra pelo grupo de estudos,
Mesa do Paulo Fernandes que foi inspirada nestas duas, é mais leve com alumínio de 3mm para uma Prusa