Testina per stampa 3D da applicare alla CNC

Tecnologia, meccanica, materiali, utilizzo.
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Re: Testina per stampa 3D da applicare alla CNC

Messaggio da Zebrauno » lunedì 1 marzo 2010, 10:50

Ho visto i video di questa HydraRaptor.....e mi sembra un approccio molto adatto per i nostri scopi.
Sulla risoluzione bisogna considerare che il materiale estruso a caldo non tiene la forma dell'ugello ma si espande, quindi se estrudiamo a 0.3 possiamo aspettarci 0.4 o 0.5mm come precisione reale, tutte cose di cui terremo conto e che si possono compensare :wink:

In particolare studiavo questi video:
http://www.youtube.com/profile?gl=IT&us ... GhHLmI2yNk

http://www.youtube.com/profile?gl=IT&us ... 0KZ-XOg5V8

http://www.youtube.com/profile?gl=IT&us ... riaSkQg0hs

e questo, sul dispositivo estrusore:
http://www.youtube.com/profile?gl=IT&us ... Z8u5OAOyFw


Che ne dici Robotech? Sembra molto compatto e gestibile nel complesso.

Guardando anche il blog:
http://hydraraptor.blogspot.com/

...ottiene risultati eccellenti, direi entusiasmanti, forse anche grazie al raffreddamento forzato e su vacuum bed.
Ha un approccio molto corretto pure sul fenomeno delle deformazioni termiche in raffreddamento...

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Re: Testina per stampa 3D da applicare alla CNC

Messaggio da waregan » lunedì 1 marzo 2010, 13:08

io sarei per comprare l'estrusore completo dal soggetto di cui sopra. hehehehe. non sono molto bravo con le invenzioni e andrei sul sicuro. ho chiesto a lui se disposto a costruirne uno per me. visto che lo usa su una cnc mill credo possa essere la soluzione esatta per me che ho appunto una cnc. infatti la gestione delle altre macchine parte da un concetto diverso di gestione che e' appunto una macchina ad apposizione. vediamo che en esce fuori, certo il massimo sarebbe se lui usa anche mach 3 per fare il tutto. sto a vedere ragazzi, contratto e speriamo altrimenti aiutero' al meglio voi e poi vi chiedero' di replicarne e venderne una a me. ciao e buon lavoro a tutti.

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Re: Testina per stampa 3D da applicare alla CNC

Messaggio da Zebrauno » lunedì 1 marzo 2010, 16:06

Ho trovato il software Skeinforge, usato anche dal blogger di cui sopra, ma vedo solo versioni per MAC in via di sviluppo...

Questo dettaglio sul trascinamento e' molto utile:
http://hydraraptor.blogspot.com/2010/01 ... ready.html

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Re: Testina per stampa 3D da applicare alla CNC

Messaggio da Zebrauno » lunedì 1 marzo 2010, 16:33

E qui c'e' uno schemachiarissimo dell'estrusore.
Usa una semplice resistenza inglobata in un blocco di alluminio per scaldare l'ugello e portarlo oltre i 200 gradi.
http://hydraraptor.blogspot.com/2009/01 ... -hack.html

E' una resistenza a filamento, da 6,8 Ohm 10 W, montata qui:

http://hydraraptor.blogspot.com/2009/11 ... ruder.html


Riassumendo tutto il resto dei post, dopo una prova con dinamometro a molla ha provato che con il sistema a vite serve un motore stepper da 1,5A per una spinta di 10kg sul filo (rapporto 40:1).

La parte piu' interessante e' quella realtiva al controller:
http://hydraraptor.blogspot.com/2009/08 ... oller.html
...a quanto pare e' gia' attrezzato per realizzare i pcb con montaggio SMT.

Sicuramente varrebbe la pena chiedergli di costruirne una decina per noi....

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Re: Testina per stampa 3D da applicare alla CNC

Messaggio da Robotech » lunedì 1 marzo 2010, 20:39

Certo che è molto bello e le spiegazioni sono molto dettagliate...

Non so se hai visto l'ultima vesione FAST-Estruder
http://hydraraptor.blogspot.com/2009/08 ... ruder.html
molto, molto bello....
Cominciamo ad andare sul sofisticato con dissipatore e ventola.
Per l'elettronica non ci capisco molto ma mi sembra molto evoluta anche come integrazione della scheda...

e' sempre il solito dilemma: farselo o comperarlo?
Vediamo cosa ti risponde...
Intanto ormai che ci sono vado avanti con il mio prototipo.

Come sospettavo il problema è riscaldare in punta senza trasmettere il calore al resto del filo per non farlo "ammorbibire" e inchiodare nel guida filo. Usa acciaio inox che trasmette un po' meno il calore, assotiglia la sezione e poi raffredda.
Secondo me il trucco è tutto lì.
Poi bisognerebbe vedere che tolleranza c'è sul diametro del filo.

Se troviamo il filo siamo a cavallo.

Alla prossima puntata.

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Re: Testina per stampa 3D da applicare alla CNC

Messaggio da waregan » lunedì 1 marzo 2010, 21:31

Allora ragazzi vi informo sui mie rapporti commerciali con il blogger.
-non ha nessuna intenzione di vendermi un kit o un modello finito
a causa del lavoro che lo occupa totalmente. quindi per il momento o ce lo facciamo da noi o nulla.
Veniamo a quanto sono riuscito a scoprire cmq:
il filo lo si compra qui:

http://plasticweldingrod.com/products.htm

e lo compra qui anche lui.

poi veniamo al motore:

il motore lui ha adottato prima un motorino a spazzole dei tergicristalli delle auto mi pare e poi un motore passo passo.
Nel motore a spazzole si creavano fastidiose interferenze e altro e quindi poi e' pasato ai pp. ora riguardo il pp bisognerebbe fare una scheda rele' o anche no cmq con ttl per pilotarlo in continuo a mo di un elettromandrino con i comandi m3.

veniamo all'ugello:
se ne trovano di fatti e buoni cercando reprap su ebay ma sono da 0.5 filetto m6

prendendo un cappellotto in ottone a vite m6 si puo' forare seguendo il blog del nostro amico e fare il foro da 0.3mm come ha fatto lui.

il mio problema e' la trazione del filo.
resto sintonizzato, ciao

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Re: Testina per stampa 3D da applicare alla CNC

Messaggio da waregan » lunedì 1 marzo 2010, 22:16

ho trovato questa macchina

http://www.bitsfrombytes.com/index.php? ... t&Itemid=1

e notate la scheda elettronica di controllo, e' pc free e si regola tramite sd e con un bellissimo dispaly a cristalli liquidi. quindi senza pc. basta collegare i motori all'elettronica e la testina e' molto simile a quella del blogger. a dire il vero me lo ha consigliaot lui questo sito. io quasi quasi ci compro testina e eletronica.
l'elettronica ha le seguenti caratteristiche:
carica g-code da sd
interagisce in automatico o manuale tramite la setssa senza bisogno joypad o pc
regola velocita' motore testina
regola temperatura testina
regola velocita'ì scorrimento testina
regola ventola

insomma una bella elettronica, devo vedere come interfacciarla alla mia cnc ma non credo sia critica.

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Re: Testina per stampa 3D da applicare alla CNC

Messaggio da waregan » lunedì 1 marzo 2010, 22:52

ecco le caratteristiche di questa testina e dell'elettronica che e' da 2.5A.

Technical Specifications

Overall size: 590W x 570D x 640H
Weight: 16kg + filament
Print area: 200W x 200D x 170H dependant on head design
Printing speed: Approx 120mm 3 per min (material dependant)
Power (max): 48W @ 12V
Max extruder temp: 290°C on tip
X & Y drives: Timing belt, driven by microstepping stepper motor
Z drive: Leadscrew, driven by microstepping stepper & timing belt
Tolerances: Movement x & y +/-0.1mm, z +/- 0.4mm (dependent on nozzle size), extruder nozzle diameter 0.5mm (alternatives available)
Materials available: High density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), unplasticised polyvinylchloride (UPVC), ABS, polylactic acid (PLA) and polycapralactone (PCL)
Filament: 3mm à˜
Spool capacity: 500g

ci sono dei dati relativi anche la pantografo, ma vendono anche elettronica e testina e altre parti separatamente.

Electronics

System is driven via SD card, no requirement for a PC
OLED user-interface
Full control during printing
Boot-loadable upgrades via USB
Skeinforge conversion software with user-friendly front-end GUI

il pantografo completo costa 790sterline circa nella versione base e poi c'e' una versione pro con caratteristiche di precisione xy di 0.01mm a 1900 sterline.

La cosa simpatica e che presto provero' personalmente e che l'elettronica non essendo legata a pc e con la semplice connessione dei motori, puo' essere collegata a qualunque pantografo cnc. devo solo capire come si settano le caratteristiche dei motori. a presto

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Re: Testina per stampa 3D da applicare alla CNC

Messaggio da Robotech » martedì 2 marzo 2010, 20:34

Ho guardato anch'io il sito segnalato da Waregon (grazie per la segnalazione...)
L'estrusore è bello ma alla fine hanno tutti lo stesso principio.
La macchinetta è minimalista ma ha delle cose furbe tipo l'utilizzo di viti con dadi ed il sistema di recupero del gioco.

Io lascio le considerazioni elettroniche e software agli esperti.

Ho continuato la ricerca del filo e ho trovato che il filo usato nel settore calzaturiero nelle macchine "premonta-monta" è in realtà  una colla hot-melt. Questo mi ha dato idee per altri utilizzi... ma non per la nostra testina 3D.

Il filo rigido in PPE, diametro 3 mm viene utilizzato per saldare i tubi e le lastre di plastica. Sto apsettando notizie ed offerta, poi vi saprò dire.
Filo in ABS per il momento niente.

Oggi mi sono procurato un po' di materiali per continuare la costruzione dell'estrusore ma penso che dovrò aspettare sabato per andare avanti.
Alcune valutazioni sui motorini ed il dimensionamento in genere.
Con filo da 3 estrudere attraverso un ugello da 1 mm è una cosa, 0,5 o 0,3 è un'altra. Lo sforzo sul filo (e sul motore) aumenta anche se ho visto che cercano di compensarlo aumentando la temperatura da 220° a 240°C.
Sono partito anch'io da un motorino in CC ma non penso ci siano problemi a montare un passo passo più grosso.
Dipende come si va meglio a pilotarlo. Io ho anche dei driver PP che accettano l'ingresso 0-10 V.
Ho visto una velocità  di 32 mm/sec con ugello da 0,3 e tempi di 2 ore per fare oggettini relativamente piccoli.
Sto cercando di valutare quale sia la velocità  ottimale di rotazione del traina filo ma purtroppo devo usare quello che ho in casa.
Con tutti questi dati l'unica è provare e toccare con mano.

Io rimango dell'idea di farmelo e procedere per gradi anche perchè mi sembra di capire che chi li vende li vende in KIT il che vuol dire avvolgere la resistenza, isolarla, ecc.
Quindi alla fine visto che è tutto materiale facilmente reperibile possiamo farcelo, scambiandoci consigli ed esperienza.
Voi cosa ne dite.

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Re: Testina per stampa 3D da applicare alla CNC

Messaggio da waregan » martedì 2 marzo 2010, 21:42

io sono tentatissimo di comprare la repman per stampare 3d. ha un ottima precisione, paragonabile a molte cnc hobbystiche e poi la testina e' gia' pronta. certo ci investiro' 900 euro circa ma avro un qualcosa di completo e collaudato. infatti il problema maggiore e' creare il traina filo, ma anche gestire la temperatura da elettronica e la velocita' di estrusione. ecco perche' sto puntando su una elettronica adhoc. solo che il programma interno all'elettronica non e' settato per la risoluzione della mia cnc, quindi o ricompilo i driver o compro la meccanica completa. e sto pensando di fare proprio cosi'. certo se trovassi consigli su come modificare i dati dei rapporti dei motori nel firmware userei la mia cnc. che dire si puo?

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Re: Testina per stampa 3D da applicare alla CNC

Messaggio da ezechiele » mercoledì 3 marzo 2010, 8:28

Ciao a tutti, sto seguendo questo topic con grande interesse.
A livello di meccanica io non ho problemi, anzi, l'estrusore sarebbe credo il problema minore...Quello che mi spaventa è un elettronica che gestisca la macchina...c'è qualcuno che sarebbe in grado di trasformare un disegno 3D nel percorso utensile?

Io vorrei provare anche a svincolarmi dal filo, mi piacerebbe più un sistema tradizionale a granulo, con una tramoggina sulla testa che alimenta l'estrusore...
Considerando la piccola dimensione dell'estrusore il granulo non riuscirebbe a fondere bene in così poco tempo/spazio di omogeneizzazione, oltretutto sarebbe ben più grande degli interstizi della vite, ma questo problema si potrebbe risolvere utilizzando plastica in polvere, di quella che usano gli impianti rotazionali http://www.polimerica.it/modules.php?na ... e&sid=1796

L'estrusore si potrebbe realizzare con un tubo in acciaio inox con dentro la sua vite senza fine, cuscinetto assiale in fondo dal lato motore per reggere la spinta e strozzatura in testa per ottenere un buon filo...la testa dell'estrusore avvitata al resto del corpo in modo da poterla sostituire con altre con fori di diametri diversi..così da agevolare smontaggi durante le prove.

In ultimo potremmo realizzare un ugello ad hoc, con un otturatore meccanico azionato da un pistoncino ad aria, così che quando deve interrompere la deposizione della plastica questo chiuda il flusso per qualche istante, evitando che si formino filamenti... questa sarebbe una finezza in più..
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Re: Testina per stampa 3D da applicare alla CNC

Messaggio da Robotech » mercoledì 3 marzo 2010, 12:29

Per Waregon
Se hai in mente qualche tua applicazione o anche solo per giocarci e se puoi permettertelo fai bene a comperarla e concentrarti sul suo utilizzo. Anche a me piacerebbe comperarlo.
Per il software e l'elettronica io non ho le competenze per risponderti.
Posso dire che io proverò ad utilizzare un termoregolatore PID o RWM standard ed un controllo della velocità  del motorino collegato al comando motore mandrino.
Io non ho fretta e non ho utilizzi particolari in mente e quindi non posso/voglio spendere tanti soldi.
Un conto era comperare un MK4 da 100 $ (limite che un americano medio può spendere senza chiedere alla moglie.... e in Italia??) e un conto arrivare a 900-1000.
Inoltre la mia idea, nello spirito del forum (penso) è quella di fare un progettino fruibile da tutti con materiali reperibili facilmente ed un costo finale sotto i famosi 100$ o Euro.
Poi le strade possibili sono infinite.

Per Ezechiele.
Bella l'idea di seguire la strada dell'estrusore a vite. Se sviluppi il progetto mi piacerebbe aiutarti.
Anch'io ho dei dubbi sull'estrusore "australiano" specie sulla vite diametro 15 mm passo 5. Non so che granulo usino...
Pensavo anch'io di mettere un cuscinetto a doppia corona di sfere in testa, diametro 10 mm e di partire da una Tpn 16 x 4 allargando la cava.
Poi non so come funziona il degasaggio del materiale e se serva fare una zona raffeddata ad acqua.

Io non ho le competenze per progettare un estrusore a vite (e per il momento non ho tempo e soldi per realizzarlo) ma ti seguirò volentieri.

Io mi sono procurato un po' di EVA e di Polistirolo ma i granuli sono da 3-4 mm.
Hai fatto bene a segnalare le polveri per il rotostampaggio. Tu riesci a procurarne?
Io ho fatto delle perizie per il Leasing ad una ditta di rotostampaggio anni fa, dovrei ricontattarli.

L'idea di riserva è quella di fare/utilizzare una pistola a caldo con il serbatoio per granulo come quella che ho postato più sopra con un ugello con chiusura a spillo come dicevi tu. Ma sarebbe tutto da sperimentare...

Comunque è sempre bello frequentare questo forum... grazie a tutti.

roberto

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Re: Testina per stampa 3D da applicare alla CNC

Messaggio da ezechiele » mercoledì 3 marzo 2010, 13:23

Mi fa piacere condividere queste idee con voi, speriamo insieme di tirarne fuori qualcosa di buono ;)

Per l'estrusore pensavo di utilizzare un tubo commerciale di acciaio, magari anche semplice acciaio al carbonio se non trovo quello di inox, di quelli già  rettificati internamente. Prendere una bella TPN, come dicevi anche tu, ed allargare le cave e rettificarla, perchè il gioco tra vite/cilindro sia minimo. Per spezzare il flusso termico tra il cilindro ed il gruppo motore ritengo sia più che sufficiente un distanziale fatto in vetronite, magari con due lastrine di Teflon interposte tra il gruppo cilindro e la lastra di vetronite...Così dovremmo riuscire a creare un isolamento sufficiente per non disfare il gruppo motore con il reggispinta.
In testa all'estrusore ci va la sua filiera, se ipotizziamo di non prevedere un ugelli di apertura/chiusura, che farei in alluminio, con un circuito, anche molto semplice, per la termostatazione del fuso. Così, con un circuito ad anello chiuso abbastanza semplice, puoi regolare la temperatura del fuso in uscita strozzando o meno il passaggio dell'acqua con un rubinetto.
Ovviamente il cilindro dell'estrusore, il nostro tubo diciamo, va riscaldato per fondere la plastica, l'ideale sarebbero delle resistenze a fascia, se se ne trovano a basso prezzo e di piccoli diametri, altrimenti una tubolare da avvolgere spiralandola sul cilindro e poi chiudendo questo con una camicia/carter di protezione.

Le polveri personalmente non le ho mai utilizzate, ma non credo sia un problema reperirle...credo che costino meno del filo, che è un prodotto particolare ed in più, non avremmo più il vincolo della lunghezza del filo/peso del pezzo finito.

Ovviamente il progetto che mi sto immaginando è più laborioso, di costo sicuramente superiore, ma di qualità  e prestazioni maggiori.
Io a differenza di te so già  a cosa mi servirebbe questa macchina, magari ce l'avessi già  ora...mi occupo di studio di nuovi prodotti, la prototipazione rapida mi aiuterebbe parecchio, anche a mostrare chi mi ascolta quello che ho in testa e sul CAD, ma dal vivo è tutt'altra cosa...

Un altro vantaggio delle polveri è che puoi usare tutti i colori che vuoi, basta aggiungere i pigmenti, puoi usare i prodotti che vuoi, cariche ecc, ovvio sempre con granulometria adatta ad un estrusore del genere.
Il degasaggio, utilizzando delle polveri, è meno importante rispetto al granulo, oltretutto perchè funzioni bene dovremmo creare nel cilindro e nella vite una zona specifica il che aumenterebbe il costo. In pratica prima del degasaggio, sulla vite ci vuole una zona in cui il diametro di nocciolo sia più largo, diminuendo cioè lo spazio disponibile al materiale, comprimendolo. In questo modo il gas in esso presente viene schiacciato e fuorisce maggiormente. Subito dopo la strizione, nel cilindro, il diametro interno si deve allargare, in modo da creare una zona di depressione dove esca il gas ma non il materiale fuso.
Credo che inizialmente questo lavoro possa essere evitato, anche perchè parlaimo di estrusori davvero piccoli..se poi si rendesse necessario si fa sempre a tempo...

Il problema maggiore, almeno per me è che anche se dovessi riuscire a fare il gruppo estrusore ad hoc poi non saprei che farmene...mi manca tutto il resto, ovvero come gestirlo e pilotare la macchina a livello di elettronica e software...

In questo senso c'è qualcuno che è ferrato?
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Re: Testina per stampa 3D da applicare alla CNC

Messaggio da Robotech » mercoledì 3 marzo 2010, 14:46

Per Ezechiele
Vedo che sei molto preparato sugli estrusori...
A livello di progetto potresti dimensionare il sistema a livello di diamtro vite, lunghezza della zona riscaldata, potenza delle resistenze, potenza del motore, tramoggia.
Ti sei scaricato e letto il progetto degli australiani?
Io lo sto leggendo; hanno fatto un bel trattato ma non so per quanto tempo funzioni prima di impastare tutto il granulo nella tramoggia.
A me piace comunque l'idea dell'asse verticale.
Cominciamo con lo stabilire il diametro della vite: 16, 20 o 25 ?? TpN o fatta a misura?
Ho visto che le TpN commerciali "calano" già  come diametro nominale e quindi anche rettificandole hai sempre molto gioco con il cilindro.
Si potrebbe partire da un tondo da 10 rettificato lungo 150-180 mm, calettare sopra un tondo di bronzo lungo 50-60 mm, diametro 30, tornirlo a 25 e intagliarci la vite con il profilo che vuoi..
Cosa ne pensi.

Per l'elettronica ed i programmi anch'io confido negli "elettronici" del forum ed in internet...
Ho cercato "STL to Gcode" e viene fuori di tutto. Basta avere la pazienza di testare i vari programmi e scambiarci le idee.

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Re: Testina per stampa 3D da applicare alla CNC

Messaggio da waregan » mercoledì 3 marzo 2010, 14:47

Avete perfettamente ragione sul buget. certo 1000 eruro sono soldi. infatti avendo gia' una cnc semi professionale vorrei usare quella e usare testina e elettronica dal repman. e infatti dopo aver parlato con gli sviluppatori e altri a loro vicini siamo arrivati a questo punto:
con 300 euro compro :

-testina gia' montata e alimentazione
-elettronica pc free (davvero bella) con firmware modificato da loro con i dati della mia cnc

in un futuro non molto lontano esistera' un file editabile e caricabile insieme al g.code sulla SD che contiene le info della makkina che stiamo usando.

credo che sono arrivato io.

Quanto al sw per creare il percorso esiste un programma free open source che da stl passa a g-code per extruder. solo che genera un g-code diverso da quello iso, ma neanche poi tanto. il problema e' che tiene conto di certi settaggi che poi l'elettronica di un pantografo normale non sa interpretare e quindi dovete editarlo a mano. mentre se si usa elettronica della repman + testina loro o autocostruita il problema non si pone.

io passo a fare l'ordine al piu' presto.

Robotech per il filo lo trovi anche in un link da me segnalato sopra e a prezzi molto maggiori sul sito della repman. cordialita' a voi tutti.
Ultima modifica di waregan il mercoledì 3 marzo 2010, 14:51, modificato 1 volta in totale.

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