Stampante 3D BIG: quale elettronica?

Tecnologia, meccanica, materiali, utilizzo.
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kylotron
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Stampante 3D BIG: quale elettronica?

Messaggio da kylotron » lunedì 6 luglio 2015, 9:08

Ciao ragazzi...

sto portando avanti il progetto nell'attesa che mi arrivino i pezzi per la struttura portante.
La stampante avrà dimensioni utili notevoli... e sarà un piacevole compromesso tra una stampante 3D ed un taglio laser con tubo CO2 da 200 Watt...

Dimensioni utili di stampa: 150x100x100 (vincolate alla realizzazione di prototipi e pezzi strutturali per alcuni progetti di un paio di futuri clienti).
Motori utilizzati: Nema 23
Guide: lineari, cromate e rettificate, da 16 mm su tutti gli assi.

Non ho ancora deciso come fare effettivamente il "carro" che porta la testina di stampa o la testa del taglio laser...

Ad ogni modo.... quale elettronica consigliate? E perché?

Nei giorni scorsi ho avuto modo di vedere all'opera una Stampante 3D autocostruita con una elettronica simile (più leggera) di quella della mia CNC, ovvero PC+breakout_board+driver
Di fianco c'era una seconda stampante 3D con elettronica RAMPS.
Velocità e qualità di stampa mi sono sembrate identiche!

Che mi dite?
Consigli? Suggerimenti... offese... proteste formali e informali? :roll:

Grazie
Bernardo
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Re: Stampante 3D BIG: quale elettronica?

Messaggio da nazca84 » lunedì 6 luglio 2015, 12:16

Ciao, tipicamente in meccanica le misure si esprimono in millimetri, ma visto che dici che le dimensioni saranno notevoli, immagino che 150x100x100 siano centimetri.. giusto?
se è cosi, come si è già discusso in topic simili ti consiglio di concentrarti sugli aspetti relativi al riscaldamento del volume di stampa!.. tutto il resto sono problemi minori!..
io con la mia stampante autocostruita ho problemi a stampare oggetti in abs alti 20cm, giusto per darti un idea!

Riguardo alle elettroniche, io piloto un nema 23 da 2a con una "scheda da stampante 3d" che monta dei drv8825 dissipati e ventilati, da circa un mese con buoni risultati.

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Re: Stampante 3D BIG: quale elettronica?

Messaggio da kylotron » lunedì 6 luglio 2015, 13:43

Si... giusto... sono cm... :(
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Re: Stampante 3D BIG: quale elettronica?

Messaggio da kylotron » venerdì 10 luglio 2015, 12:31

Ok... è grossa... e in parte sta crescendo ancora prima di iniziare a costruirla...

Ma ci sono precise motivazioni del perché la sto facendo cosi' grossa.

Quello che mi perplime è però il movimento della testa... ovvero l'azionamento mediante motori Nema 17.
stampante3D_struttura_B_Nuova_5.ridimensionato.png
Premesso che ho cambiato tipo di movimento... ovvero il piano di stampa è fisso alla base con un sistema di assi XY che sale e scende lungo l'asse Z, nell'immagine qui sopra c'è lo schema approssimativo del sistema degli assi XY con i pattini (in verde), le barre cromate da 16 mm (arancione), i pattini dell'asse Z con l'alloggiamento per la chiocciola (verde, ai 4 spigoli), i 4 motori Nema 17 (azzurro) e la cinghia dentata (in realtà è un'unica lunga cinghia che fa tutto il giro).

Secodo voi, questo sistem (copiato in parte da internet) può funzionare?
Quali problemi potrebbe presentare azionare contemporaneamente 2 motori identici per asse? (magari ci metto l'encoder)
Il supporto della testina di stampa, al centro, che si muove su boccole in nylon autolubrificante, può creare problemi di attrito?

Grazie
Bernardo
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Re: Stampante 3D BIG: quale elettronica?

Messaggio da kylotron » domenica 2 agosto 2015, 22:07

Dopo tanti rimaneggiamenti...
Schermata-8.ridimensionato.png
Area di stampa utile:
Asse X = 1200
Asse Y = 1100
Asse Z = 1000
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Re: Stampante 3D BIG: quale elettronica?

Messaggio da salvatore993 » lunedì 3 agosto 2015, 7:22

credo che debba rivedere il dimensionamento dei motori almeno, il problema più grosso (con la configurazione che hai spiegato) potrebbe essere il "tenere" la posizione, dovresti stimare il peso della struttura, e non dimenticare che velocità e accelerazioni proprio per una stampante 3d diventano più complicate. mentre se sottodimensioni i motori di una fresatrice puoi compensare in parte riducendo i parametri delle lavorazioni, in termini velocità passate ecc, nella stampa 3d oltre una certa velocità non puoi scendere.
a questo punto il peso farà sentire il suo peso appunto, non credo che per tenere rigido un metro di luce basti un profilo leggero.

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Re: Stampante 3D BIG: quale elettronica?

Messaggio da kylotron » lunedì 3 agosto 2015, 9:09

I motori sono Nema 23 da 3.1 Nm... ma ho anche i 4 Nm... Penso bastino...

L'asse Z si muove talmente poco e talmente lentamente che un solo motore basta e avanza. Le viti trapezie (non visibili nella foto) sono 4 (una per ogni angolo) e sono 16mm di diametro, passo 2mm.

Il resto si sposta su barre cromate da 20 mm per l'asse X (blu nella foto) e 16 mm per l'asse Y (celeste scuro nella foto), con cinghie belle robuste (passo 3 x15 mm di altezza). Ogni patti di X e Y ha 2 manicotti a ricircolo di sfere per ogni barra...
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Re: Stampante 3D BIG: quale elettronica?

Messaggio da M34 » lunedì 3 agosto 2015, 18:30

kylotron ha scritto: Che mi dite?
Consigli? Suggerimenti... offese... proteste formali e informali? :roll:
Ciao,

per l'elettronica prenderei spunto dalla Marlin con motori nema 34 per XY e driver ad hoc; la meccanica non và bene a mio avviso.., necessiti di una cosa tipo questa http://1080plus.com/ei4lPk_aM9Y.video :wink:
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Re: Stampante 3D BIG: quale elettronica?

Messaggio da kylotron » lunedì 3 agosto 2015, 20:50

Sto cercando semplicemente di utilizzare quante più parti già in mio possesso.... non mi va di spendere 10.000 euro per comprare tutto da zero.... anche perché non ho soldi! :(

La stampante, cosi' come la sto facendo, mi serve per fare dei lavori. Se riesco a costruirla entro marzo bene... rientreranno i soldi e ci guadagnerò... altrimenti niente lavoro!


Però da questa mattina sto verificando pesi e flessioni... e non riesco a starci dentro... mi da sempre flessioni sull'asse X di 0.4 mm circa... :(
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Re: Stampante 3D BIG: quale elettronica?

Messaggio da bebo » lunedì 3 agosto 2015, 21:47

scusa l'intromissione, ma che materiale vorresti usare per stampare in 3D?

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Re: Stampante 3D BIG: quale elettronica?

Messaggio da kylotron » lunedì 3 agosto 2015, 22:28

in che senso?
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Re: Stampante 3D BIG: quale elettronica?

Messaggio da salvatore993 » martedì 4 agosto 2015, 6:37

kylotron ha scritto:I motori sono Nema 23 da 3.1 Nm... ma ho anche i 4 Nm... Penso bastino...

L'asse Z si muove talmente poco e talmente lentamente che un solo motore basta e avanza. Le viti trapezie (non visibili nella foto) sono 4 (una per ogni angolo) e sono 16mm di diametro, passo 2mm.

Il resto si sposta su barre cromate da 20 mm per l'asse X (blu nella foto) e 16 mm per l'asse Y (celeste scuro nella foto), con cinghie belle robuste (passo 3 x15 mm di altezza). Ogni patti di X e Y ha 2 manicotti a ricircolo di sfere per ogni barra...
nel senso peso accelerazione, le coppie da te indicate, sono le massime ottenibili dai mortori, dovresti vedere il punto delle curve sui datasheet. comunque a spanne dovresti esserci dentro, poi visto che li hai vale la pena provarli, e poi decidere.

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Re: Stampante 3D BIG: quale elettronica?

Messaggio da kylotron » martedì 4 agosto 2015, 9:30

I motori non sono un problema... ho gli stessi identici motori su 4 CNC... sia quella che sta qui da me, gialla, progettata da Joniko, sia le altre 3, che stanno in officina... e sono moooolto più pesanti. E credetemi... basta dimensionare bene i supporti e far scorrere adeguatamente i "pattini"... e tutto fila liscio. Poi ovvio... vanno adeguatamente alimentati. Io li alimento tutti a 48 Volts e vanno che è una meraviglia. Anche sulla CNC "pesante", che fresa l'alluminio... dove lavorano con un rapporto a cinghia 1:1... raggiungendo nello spostamento libero del ponte i 3 metri al minuto... (ho sperimentato la ripetibilità del movimento per 4 giorni di fila... tutto perfettamente in regola... alla fine ha sgarrato solo 3 decimi, ma penso ci sia stato qualche sbalzo di tensione...).

Il vero problema in questo caso, è la flessione delle barre (in blu) dell'asse X.
Attualmente ho previsto 2 barre cromate da 20mm, distanziate verticalmente di 71 mm (centro-centro). Accoppiate alle estremità e con un carrello "rigido" di 132mm con 4 manicotti a ricircolo di spefe (2 per barra).
Ma nonostante tutto..., calcolando un carico al centro di 10 Kg, la flessione mi risulta (anche da simulazione con Soldi Edge) di circa 0.4 mm. Ed è troppo!

Cosa mi consigliate?


Ah, dimenticavo, se qualcuno sta pensando che una tale stampante è inutilizzabile perché un piano cosi' grande (1200x1100) non è riscaldabile, sappiate che il piano esiste già e se la stampante è chiusa, l'ambiente diventa un forno (temperatura del piano max 400°... poi si sciolgono i supporti). Ma non chiedetemi altro perché stiamo valutando la possibilità di brevetto!
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Re: Stampante 3D BIG: quale elettronica?

Messaggio da nazca84 » martedì 4 agosto 2015, 10:25

Si muoverà sicuramente!..il problema è il come !..tra una fresatrice cnc e una stampante 3d c'è un abisso in termini di velocità e soprattutto accelerazioni!.. premesso che pensare di stampare qualcosa di quelle dimensioni vuol dire mettere in conto una settimana di tempo di stampa, e premesso anche che ti dovrai costruire delle bobine ad hoc perché le più grandi in circolazione sono circa da 2kg, se la stampante si muove pure lentamente diventa un suicidio!..
Io tenterei di alleggerire il più possibile le parti in movimento, cosi da migliorare le accelerazioni ottenibili.

La camera riscaldata è la prassi per stampanti che superano grossomodo i 200x200x200mm o che stampano abs in maniera soddisfacente, ne vedi poche in commercio perché, nonostante sia una soluzione abbastanza ovvia, è coperta da brevetto appartenente al più grande produttore di stampanti 3d!
è sufficiente comunque raggiungere gli 80-90°..da tenere bene a mente sono le dilatazioni termiche della struttura a quella temperatura.. magari fai un ottimo settaggio geometrico, poi riscaldi e si sballa tutto!.. queste considerazioni vanno fatte a priori.

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Re: Stampante 3D BIG: quale elettronica?

Messaggio da bebo » martedì 4 agosto 2015, 10:34

kylotron ha scritto:I motori non sono un problema... ho gli stessi identici motori su 4 CNC... sia quella che sta qui da me, gialla, progettata da Joniko, sia le altre 3, che stanno in officina... e sono moooolto più pesanti. E credetemi... basta dimensionare bene i supporti e far scorrere adeguatamente i "pattini"... e tutto fila liscio. Poi ovvio... vanno adeguatamente alimentati. Io li alimento tutti a 48 Volts e vanno che è una meraviglia. Anche sulla CNC "pesante", che fresa l'alluminio... dove lavorano con un rapporto a cinghia 1:1... raggiungendo nello spostamento libero del ponte i 3 metri al minuto... (ho sperimentato la ripetibilità del movimento per 4 giorni di fila... tutto perfettamente in regola... alla fine ha sgarrato solo 3 decimi, ma penso ci sia stato qualche sbalzo di tensione...).

Il vero problema in questo caso, è la flessione delle barre (in blu) dell'asse X.
Attualmente ho previsto 2 barre cromate da 20mm, distanziate verticalmente di 71 mm (centro-centro). Accoppiate alle estremità e con un carrello "rigido" di 132mm con 4 manicotti a ricircolo di spefe (2 per barra).
Ma nonostante tutto..., calcolando un carico al centro di 10 Kg, la flessione mi risulta (anche da simulazione con Soldi Edge) di circa 0.4 mm. Ed è troppo!

Cosa mi consigliate?


Ah, dimenticavo, se qualcuno sta pensando che una tale stampante è inutilizzabile perché un piano cosi' grande (1200x1100) non è riscaldabile, sappiate che il piano esiste già e se la stampante è chiusa, l'ambiente diventa un forno (temperatura del piano max 400°... poi si sciolgono i supporti). Ma non chiedetemi altro perché stiamo valutando la possibilità di brevetto!
ok hai risposto al mio dubbio :D :D , se volevi utilizzare solo pla come materiale tutto ok ma se volevi usare anche l'abs senza camera riscaldata la vedo difficile superare i 200x200mm di base senza che ci sia il minimo imbarcamento.
Per ovviare al problema della x che flette hai provato ad effettuare una simulazione con il sistema v-slot al posto delle classiche barre?

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