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

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.

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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!

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

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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.

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...

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

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.

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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.

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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.