Enorme impresora 3D presenta un tornillo de avance para el eje Z de la correa

Óscar Soto
Óscar Soto

La gran mayoría de las impresoras 3D de escritorio que se utilizan en la actualidad utilizan uno o más tornillos de avance para el eje Z. A veces necesitas pensar fuera de la caja para mejorar algo. A veces es necesario resistir y hacer algo que otros no harían antes de poder ver lo bueno que resultará de ello. [Mark Rehorst] escuché los argumentos en contra del uso de una transmisión por correa para el eje Z en un edificio de impresora 3D:

  • La correa se puede tensar, provocando una altura de capa inexacta.
  • Si falla la energía, la gravedad arruinará completamente su día.
  • Decidió buscarlo de todos modos e hizo un eje Z accionado por correa para su enorme impresora. Para abordar el problema de la pérdida de energía, utiliza una caja de cambios de reducción de 30: 1 en la transmisión, lo que mantiene la plataforma en un lugar si hay energía en funcionamiento. Y después de algunos estudios, descubrió que la tensión de la correa es tan mínima que no tiene ningún efecto sobre la altura de una capa.

    Por supuesto, esos dos números son solo una pequeña parte del ingenio general [Mark] vertido en este proyecto. Querrás verlo en acción a continuación, imprimiendo un jarrón de 500 mm de alto (tardó unas 32 horas en alcanzar los 466 mm y puedes ver que la parte superior está meciéndose peluda en este momento). Afortunadamente, podemos experimentar con el resto de las consideraciones de su proyecto e intentar recorrer este increíble récord de construcción de julio. Es notable el soporte que diseñó para sujetar el cinturón. Utiliza un pequeño parche del propio cinturón para conectar los dos extremos. ¡Es un buen truco!

    La introducción de un eje Z accionado por correa elimina la oscilación del eje Z, un problema que puede incrementarse en las impresoras de alta velocidad. Las impresoras 3D de escritorio mejoran constantemente y siempre nos alegra ver que un nuevo dispositivo funciona tan bien. Háganos saber si ha visto otras modificaciones útiles del eje Z por ahí.


    • Amigo de MMS dice:

      ¡Felicitaciones, Marks!

      • mrehorst dice:

        ¡Gracias! MMS FTW!

    • Ostraco dice:

      ¿Hay errores acumulativos más alejados del plato?

      • mrehorst dice:

        Calibré el paso del eje Z / mm ejecutando el eje Z en 650 mm de su longitud, por lo que imprime dimensiones verticales muy precisas con impresiones. La tensión de la correa más la torsión en el eje es de aproximadamente 42 um / kg de masa de impresión, que funciona hasta aproximadamente 1.2um es una capa de 250 um de PLA que cubre completamente el lecho de 300 × 300 mm, impresión bastante poco realista.

        • TGT dice:

          Sí, diría que es totalmente aceptable. ¡Felicitaciones por calcular matemáticas y determinar sus márgenes en lugar de razonar de manera análoga que nunca funcionaría! Veo que mucho de eso está sucediendo con la impresión 3D y muchos otros campos también. Las personas razonan sobre lo que funcionará y lo que no funcionará en su cabeza en lugar de experimentar realmente en la realidad. Tiene su lugar, pero es bastante limitado.

    • Murdock dice:

      El estiramiento del cinturón y el engranaje de la cadena son dos cosas que la gente educa constantemente y que nunca son tan malas como dice la gente.

      • Murdock dice:

        Y como complemento, las personas que hablan de tensión en cadena son las peores

        • Michael Burm dice:

          De hecho, las zonas de distribución están reforzadas con fibra y no se extienden en la práctica.

          • TGT dice:

            Absolutamente. Demonios, cuando corté un cinturón para mi nueva impresora, noté unos ocho cables de acero que lo atravesaban. Este no tendrá una tensión notable si se estira correctamente. Las personas probablemente tienen una pendiente en su polea vacía o en la disposición del motor y la confunden con la tensión de la correa porque automáticamente sienten que la correa está más apretada que el marco de acrílico. Pero ellos podrían estar equivocados.

      • Richard Collins dice:

        De acuerdo, nunca tuve eso y he estado imprimiendo en 3D durante cuatro años, solo compraré una impresora nueva porque mi vieja K8200 tiene muy pocos resultados en comparación con las impresoras de hoy en día.

    • Perry Levac dice:

      Se ve hermoso. Me gustaría tener una impresora tan buena … PERO
      Lo senté fuera de mi lugar de trabajo (en las primeras etapas de montaje). Y mi esposa quería hablar conmigo. Se inclinó hacia él y dobló mis varillas y todo lo que estaba atado a ellas.
      Yo estaba en shock !!!!
      Hasta el día de hoy no he podido decirle lo que hizo. Y sí, si hiciera algo más ese día, ya no estaría en este mundo.
      Demasiado triste. Pero ella me gusta.
      Ama y olvídate.

      Noté en la imagen que la impresión incluso se había movido. Me gusta el ancho, pero creo que la impresión es inestable.
      Buen trabajo. Me gusta cómo juntas las cosas.

      Y sí, todavía estoy esperando que llegue mi nuevo controlador para mi impresora. Sigo emitiendo el humo mágico.
      Creo que aprendí mi lección.

      • marca rehorst dice:

        Sin embargo, no estoy seguro de cuál movió, pero el naranja tenía 500 mm de alto y un grosor de pared único de 0,4 mm. Era demasiado débil para sostener su propia lección. El blanco del video tiene paredes de 1,2 mm de grosor. La impresión no se movió en absoluto. Es un efecto de la iluminación dentro de la impresora. Hay dos tiras de LED en la parte superior de la máquina y dos rayas verticales largas en la parte delantera. Cuando el carro de la extrusora se mueve, las sombras se mueven y parece que la impresión se está moviendo. La primera vez que lo vi, pensé que la impresión también se estaba moviendo.

        • mrehorst dice:

          De hecho, sí, la boquilla arrastró un poco la impresión en blanco y las paredes delgadas (1,2 mm) permitieron que se moviera ligeramente. Esa fue toda la impresión en movimiento, la cama es rocosa.

      • megablue dice:

        es muy común que la impresión en modo jarrón alto falle …

    • Paul dice:

      ¡Si tienes eso desde hace años! Dos zonas incluso;)

      https://cloud.ikhebeenboot.nl/index.php/s/qjkdpKEQ3X8eLsL

      • mrehorst dice:

        En su máquina, así como en las atornilladoras, si los motores / tornillos pierden sincronía, el eje X se inclina, lo que requiere una reorganización para una impresión precisa. En mi máquina, ambas correas funcionan con un solo motor, por lo que la única forma en que pueden perder la sincronización es si una de las poleas de transmisión se suelta. Lock-tite evita eso. A medida que la cama se mueve en mi impresora, si las correas logran perder sincronía, la cama se inclinará pero los ejes permanecerán ortogonales.

        En su máquina, el eje X probablemente no pesa mucho, por lo que es posible que no se caiga incluso si se pierde la energía. El soporte de la cama y el juego de platos pesan 3,5 kg en mi impresora, y golpeará la parte inferior de la máquina como un mazo (lo sé por experiencia) si no se hace algo para evitar que se caiga. El engranaje helicoidal impide completamente que la cama se mueva cuando se interrumpe la electricidad.

    • Mago dice:

      Las correas para Z no son nada nuevo, … Tengo una máquina que construí hace 6 años que usa una correa Z. También las máquinas CoreXZ usan una correa Z. Hay muchas muchas en las redes durante años. DESPIERTA la-tecnologia.com

      • Daren Schwenke dice:

        Utiliza un engranaje helicoidal en un eje común, que luego mueve correas en Z dobles. El engranaje helicoidal tenía que ser lo importante aquí, no los cinturones.
        Esta no es una mala configuración para una impresora de área de construcción grande, ya que podría inventar varios kg de material y aún gastar usando un paso para Z.
        La reacción tampoco importa, ya que estás constantemente cargado en una dirección.

    • Dylan dice:

      ¡Incluso podrías controlar la Z y el eje horizontal con un cinturón!

    • Chris Harmon dice:

      Después de operar un delta y algunos cartuchos con tornillos, puedo confirmar cinturones> tornillos de plomo / bolas baratos. No puedo hablar de tornillos de bolas de clase C1-C5, aunque es algo que quiero probar en delta.

    • megablue dice:

      East3d gecko también utiliza un eje Z impulsado por correa

    • CRJEEA dice:

      Me pregunto por qué no usar un sensor de distancia decente y un circuito cerrado, en lugar de tener una posición muy precisa. Supongo que podría ralentizar las cosas y aumentar el costo.

    • NiHaoMike dice:

      ¿Por qué las impresoras 3D decentes no son compatibles con la batería de respaldo incorporada? Incluso una batería bastante pequeña puede alimentar una impresora 3D durante bastante tiempo.
      https://www.youtube.com/watch?v=i-ksb-gzfyE
      Parece ser tan fácil como configurar la fuente de alimentación a 12,3 V o 24,6 V (4,1 V / celda, que es el voltaje de “carga de aumento” recomendado para las celdas de litio comunes) y luego conectar una batería 3S o 6S a través de BMS.

      • licenciado en Derecho dice:

        Conecto mi impresora 3D a un UPS normal. eso me encubría contra desenterrar energía doméstica (aunque es bastante raro). la unidad funciona con 12v y puedo elegir un ladrillo de 12v de calidad y eso será confiable. ¿Por qué tengo que hacer más? Ciertamente lo extraño; ¿Qué pasa con la “pérdida de energía” que no se puede resolver con los sistemas UPS normales y antiguos? ¿Estás hablando de apagones prolongados o simplemente apagones?

        • NiHaoMike dice:

          Después de querer más de unos minutos de tiempo de funcionamiento, UPS es sorprendentemente caro en comparación con las baterías de litio. Y eso ni siquiera cuenta con las pérdidas de conversiones.

      • mrehorst dice:

        Usar pilas de litio nunca ha sido tan fácil.

        Creo que algunas impresoras pueden ser adecuadas para respaldo de batería, pero la impresora en el artículo tiene un calentador de cama de 750W. Necesitará una batería lo suficientemente grande para proporcionar tanta energía como utilizará en un momento dado con la energía de la batería.

        Podría ser bueno proporcionar una batería de respaldo que le permita funcionar el tiempo suficiente para un apagado ordenado en caso de un corte de energía. Pero realmente útil solo si el firmware del controlador le permite volver a intentarlo y continuar donde lo dejó. Seguirá teniendo el problema de imprimir para salir de la cama si la temperatura de la cama desciende. Quizás sea mejor para los impresores que imprimen en camas a temperatura ambiente.

      • megablue dice:

        Estoy seguro de que (principalmente) se relaciona con las reglas y regulaciones sobre el envío aéreo, los artículos con batería serán difíciles de pasar el control de aduanas …

        • NiHaoMike dice:

          Debido a que no todos querrían esa característica (y aquellos que tienen diferentes ideas sobre cuánta batería quieren), sería solo un conector para conectar una batería, no enviar una batería con impresora.

    • Jerez Chan dice:

      Eastern 3D Gecko ha aplicado esta idea (estructura central XY)

    • Dan dice:

      Si bien no tengo nada en contra de esta construcción, la afirmación de que hacer esto para eliminar el escalonamiento de Z parece un poco como una hipérbole. Ciertamente, hay impresoras de alta gama que usan tornillos en Z sin ningún problema.

      Un movimiento Z bien limitado no puede flaquear, independientemente de cuál sea la fuerza motivadora. Quizás una afirmación más precisa sería que es más fácil obtener una Z estable con correas que con varillas.

    • Este chico dice:

      Lo más importante para eliminar la oscilación del eje Z es la rigidez del marco. (Tanto desde el bastidor de la máquina como desde la plataforma de la prensa). Todo lo demás puede desplazarse o proyectarse, pero si la base no es rígida, necesitará algoritmos de servidor muy inteligentes con suficiente información de posición o perderá precisión / repetibilidad.

    • mrehorst dice:

      Creo que el enfoque en Z-wobble es demasiado. Pero para una comparación del cursor con tornillos, y considerando las partes que se encuentran en la mayoría de los edificios de pasatiempos, es una característica válida. En la mayoría de las máquinas con bastidores relativamente flexibles, la elevación de la correa Z podría ser una ventaja, ya que no hay fuerzas laterales que resistir con los típicos rieles de guía de soporte de extremo de 8 mm.

      El escritor de gusanos es una característica más interesante del diseño. Elimina el uso de motores con frenos (y mucho más torque), múltiples poleas / correas de reducción que pueden introducir un juego, o juegos de contrapesos, cuerdas o algunas de las otras cosas locas que la gente ha hecho para controlar. litoguto.

      La otra parte más interesante de este eje Z, y tal vez debería haber combinado las páginas del blog en ellas, es el soporte de la cama y el sistema de nivelación cinemática que resultó ser rocoso. Literalmente arrastré la impresora por las escaleras del sótano, la puse boca arriba en el auto, conduje por la ciudad, lo soporté y comencé a imprimir sin ajustes de nivel, y luego al revés, al menos 5 veces en los últimos 6 meses.

      El montaje cinemático utiliza resortes para sujetar la placa de la cama sobre las cabezas de los tornillos niveladores en lugar de usarlos para empujar la placa contra las cabezas de los tornillos niveladores. Las cosas buenas suceden donde las cabezas de los tornillos se encuentran con el lado inferior de la sábana. El tornillo de referencia se asienta en un orificio oblicuo y el ajustador de paso en una ranura oblicua, lo que permite que la cama se ajuste al nivel y ruede alrededor del eje X después de que se haya nivelado con X, pero evita cualquier movimiento lateral. La ranura permite que la placa se expanda cuando se calienta y se contraiga cuando se enfría sin que nada se doble y sin que la cama suba o baje. El tercer tornillo detiene el rodamiento cuando la cama está en la posición plana, y debido a que hace contacto con el lado inferior plano de la tabla de la cama, la cama puede expandirse y contraerse libremente sobre ella.

      Finalmente, creo que el diseño del interruptor Z = 0 es más interesante que la correa. Necesitaba el terminal Z = 0, y quería algo que permitiera un mejor ajuste que solo usar un tornillo para presionar el interruptor, así que diseñé y construí un conjunto que tiene una leva de palanca que golpea el interruptor y transforma efectivamente un tornillo de 32 tpi en Tornillo de 250 tpi, que permite ajustes Z muy pequeños sin sobrecalentamiento debido a roscas de tornillo rugosas. Probablemente haría algo similar para el controlador …

      • Daren Schwenke dice:

        +1
        El tornillo sin fin merecía más atención que el uso de correas.

    • Es ese idiota otra vez dice:

      ¿Incluso necesita un motor paso a paso para el eje z?

      Viaja en una sola dirección, y si dirige esa dirección hacia abajo, entonces baja la plataforma de construcción en lugar de levantar el cabezal de impresión, manteniendo así la posición z del cabezal de impresión fija sobre el volumen de construcción, el movimiento es muy simple los cambios x y obviamente).

      Si deja que la gravedad alimente la dirección z y usa un trinquete, una caja de cambios y un amortiguador para controlar el movimiento libre de la placa de construcción hacia el piso, simplemente podría enrollar la plataforma de construcción a su posición cero, construir una capa 0, hacer clic en el botón trinquete para vaciar la placa de construcción por fracción relacionada con la altura de su capa (cada clic de paso descendente del clic debe ser como máximo la mitad de su resolución Z mínima).

      Esto le da la ventaja de que no necesita un motor paso a paso enorme y costoso en el eje z si está apuntando a un eje z enorme. Puede soportar algo más simple (un motor cepillado barato, o en realidad uno humano) para rehacer la plataforma para la próxima impresión.

      Si continúa levantando el cabezal de impresión, como es el caso de la mayoría de las impresoras convencionales. luego, a medida que la pieza se vuelve más pesada, requerirá más y más esfuerzo. Si, en cambio, baja la pieza construida, entonces su peso creciente le servirá de ventaja.

      Teóricamente, con este método, podría bajar la plataforma de construcción con cables, sobre un espacio y construir una pieza tan alta como la longitud del cable o la profundidad del espacio.

      Sin duda, alguien ya lo ha intentado y puede decirme por qué es una mala idea. : ¬)

      • mrehorst dice:

        En la mayoría de las impresoras, el eje Z se mueve en ambas direcciones durante la impresión para Z-lift después de la recuperación, una característica que mejora la calidad de impresión. Esto requiere un mecanismo preciso para que la boquilla exprimidora vuelva al mismo nivel Z exacto cuando se reanude la impresión. Incluso los pequeños errores dan como resultado defectos de impresión visibles.

        Un dispositivo de movimiento de peso de resorte o caída es una idea interesante …

        Hace unos años estaba trabajando en una impresora de chocolate que imprimía en una cama giratoria. La cama estaba montada sobre un tornillo y se bajaba a medida que giraba. Podría reiniciar ese proyecto uno de estos días.

    • James Hydro dice:

      ¡¡Increíble creación !! ¿Alguna posibilidad de que pueda llevar el stl a tu canalización genial?

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