Arquivo mensal: março 2013

Log do hotend/bico aquecido

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O bico aquecido foi para mim o ponto mais problemático de toda a impressora. Este modelo de bico relatado aqui foi feito a partir da junção de várias habilidades e experiências do pessoal do grupo ReprapBR e foram produzidas umas 20 unidades para a comunidade. Em dezembro do ano passado tive a sorte de ser o último beta tester do hotend do grupo de estudos.

O Paulo Fernandes que é muito ativo na comunidade vende ele prontinho já no site dele, recomendo quem estiver montando comprar um, a menos que tenha fácil acesso aos materiais e um torno mecânico em casa.

Instalação
Não tive problema nenhum para instalar, e foi muito mais fácil do que o que eu tinha feito na unha antes. Eu tinha comprado várias peças separadas e fiquei quebrando a cabeça e tomando um tempão junto do Roberto para botar pra funcionar o antigo.

A única ressalva foi que não consegui de jeito nenhum ajustar o termistor pois talvez o meu estivesse com defeito. Mesmo com uma discussão na lista não consegui avançar porque estava meio sobrecarregada e o humor do pessoal alterado. No final das contas não consegui ajustar. O meu ABS sempre saía em torno de 275 a 300C, mas consegui imprimir bastante coisa sem problemas.

detalhe do Hotend

A parte escura é do plástico verde oliva que estava usando antes.

Vazamento
Depois que eu estava imprimindo bastante notei que começou a vazar plástico entre a parte metálica e a barreira térmica de PTFE. Como eu tinha muitos ajustes a fazer fui deixando até poder rezolver tudo de uma vez pois desmontar e montar o bico me tomaria umas 10 horas de trabalho. A máquina continou imprimindo mas com certeza atrapalha um pouco, entrada de ar, perda de pressão no bico etc.

Vazemento plástico

Aqui dá pra ver bem onde estava o vazamento, bem no topo desta peça metálica maior, descia até a arruela metálica e dali se espalhava por onde podia.

Razões
O que eu acho mais provável foi a atualização do meu firmware Repetier do 0.83 para 0.84 que muda vários parametros, com isso a velocidade da extrusão estava muito grande e a engrenagem reduzida do parafuso trator girava loucamente e saia muito plástico.

Como eu tinha verificado os parâmetros e estavam ok, diminui a temperatura do bico para sair menos plástico e com isso a pressão na parte anterior diminui fazendo com que o plástico desse um certo ‘refluxo’ e saísse por cima.

Um outro fator que ajudou nisso foi o meu termistor desregulado, talvez tenha passado um pouco da temperatura deixando o ABS bem líquido, que somado ao problema acima fez ele sair facilmente pelas frestras.

Ajustando
Aproveitando que o fio do resistor (que é que esquenta) saiu, o outro estava remendado e o termistor da 3DMachine tinha chegado, aproveitei para desmontar, consertar tudo e melhorar o isolamento térmico de uma vez.

No blog do grupo, há relatos com testes e problemas e um aviso bem claro que foi ignorado: após certo uso é necessário reapertar os parafusos porque acontece uma reacomodação dos componentes. Como vi isso tarde demais, tive que desmontar tudo mas foi um bom aprendizado.

Onde alojar a eletrônica e a fonte?

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Enquanto eu montava a minha Prusa Mendel a maior dúvida foi a de onde alojar a eletrônica e a fonte de maneira que ficassem protegidas contra choques físicos, pois tanto no transporte quanto na estante lá de casa rolavam umas esbarradas e vez ou outra encontrava um heatsink do pololu caido ou alguns cabos soltos.

Mesmo pesquisando e vendo as variações na internet foi difícil chegar a uma confuguração que me atendesse, aí vou compartilhar aqui algumas das etapas e furadas que me meti.

Placa de acrílico para suporte da RAMPS

A segunda e terceiras opções aqui e do lado oposto não ficaram legais ainda. Aqui é muito perto do motor e do eixo X que sobe e desce o tempo todo e esbarrava na placa ou nos fios.

Eletrônica em cima e fonte solta
A primeira opção foi montar a eletrônica na parte de cima presa em uma placa de acrílico de 6mm que era sucata e me foi cedida no galpão do Celso. Essa solução se revelou ruim pois como eu não tinha terminado a extrusora e estava sempre precisando de ajustes isso atrapalhou bastante pois o acesso ficava bem prejudicado.

Reprap Huxley

Essa é uma Huxley, só para demonstrar a primeira opção de fixação da eletrônica. Assim fica ruim para montar e desmontar a extrusora.

Muitas pessoas colocam a fonte na lateral com um suporte, como o Paulo colocou na primeira Prusa dele, funciona mas acho que não é uma solução muito bonita e não acredito que seja a melhor, pois teria o mesmo problema do acesso.

Organizando, começando com a fonte na base de madeira
Isso foi feito na casa do Wazen, com um pedaço de MDF que ele tinha e ficou muito bom, pois além de alojar bem a fonte deu uma firmeza extra para a estrutura e mantenho essa solução até hoje.

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Upgrade na base de madeira
Para melhorar a base eu peguei uma madeira que fosse maior do que a largura total da impressorra. Como a fonte raspava levemente na correia do eixo Y, eu fiz um rebaixo com a tupia. Ficou ótimo e passou a proteger as laterais da impressora.

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Prusa Z feet

Esses pés são muito simples mas dão uma resistência extra, ajudam a conter a trepidação e torção em velocidades mais altas. Para meu estado atual, fica bem complicado perto de 30mm/s

Desvantagem: peso.

Com a base de madeira tive mais opções para colocar a eletrônica e a coloquei ao lado da impressora. Tinha pensado em colocar embaixo, mas ia ficar inviável regular os drivers dos motores de passo por exemplo.

Caminho trilhado

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Depois de várias tentativas e mudanças, refiz o suporte da eletrônica com as placas de acrílico. Coloquei uma chapa em cima e outra abaixo pelas seguintes razões:

  • Dá espaço para colocar uma ventoinha ou mais;
  • Protege de choques e respingos;
  • Libera o espaço ao interior da impressora para manutenção (nível da mesa, lubrificação das barras, tensionamento das correias etc);
  • Fácil de tirar e colocar novamente para ajustar os pololus, verificar cabos etc.

Ficou assim:

Aspecto da reprap

Esta maneira tem me atendido bastante e fica bem fácil de regular tudo. A fonte está localizada abaixo da mesa aquecida num rebaixo da madeira.

Incrementando mais

Chave geral de 12V para a impressora e ventoinhas

Esse bloco foi mais um presente do Roberto Wazen. O interruptor da esquerda é a chave geral e a da direita somente para as ventoinhas e papagaiadas a parte. Ainda colquei um conector que pode ser visto logo abaixo da correia para facilitar tirar/colocar as coisas para manutenção e testes.

Colquei em uma outra linha partindo da fonte de 12V todas as ventoinhas: duas para a eletrônica, uma para o motor X e uma para o Y. Aproveitei e fiz uma chave para elas junto da chave geral de energia, aí só ligo elas quando os motores estiverem funcionando. Faz muita diferença, a impressão fica ruim e os motores perdem o passo depois de uns 10 minutos com as ventoinhas desligadas! Os pololus esquentam muito mas os motores nunca chegaram a ser um problema.

Ajustes para nivelar a mesa de impressão da Prusa Mendel

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Uma das tarefas mais chatas antes de imprimir é nivelar a mesa. Enquanto não vejo uma maneira de resolver pois ainda tenho outros N ajustes a fazer na impressora, resolvi parte do problema com pequenos níveis de tripé de fotografia que comprei no eBay como estes aqui comprei 6 unidades por cerca de R$ 14,oo já com entrega (menos de 2 reais cada).

Nível da mesa

Antes eu estava usando este nível que é o menor que eu tenho, meço aqui na mesa e depois meço todo o eixo X para ver se está na mesma margem de inclinação. Mas só que para medir o eixo X, este nível ainda é grande demais.

Variáveis
Eu levo em conta que a base em que a minha impressora se apóia não é perfeitamente nivelada, então tenho que ter um jogo de cintura para permitir algumas coisas fora de esquadro, principalmente no eixo Y, que a princípio não trazem problemas. O importante é este eixo da mesa estar nivelado igual a base.

Nível de bolinha novo

Aqui com o nível novo. Ficou bem mais prático para aferir. Ainda coloquei apoiado em cada suporte do Z mas eles contém muita inclinação no eixo Y, aí não consegui medir corretamente.

Considerações
Ontem usei pela primeira vez e foi bem útil, vou considerar prende-las definitivamente em alguns cantos, no próprio extruder e numa extensão da mesa e aí posto aqui as considerações.

Outros posts sobre a mesa de impressão:

Configuração do Repetier firmware

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Ainda tenho que calibrar muita coisa depois de atualizar o firmware da impressora mas voltei a imprimir depois de umas três semanas parado. Na verdade quem configurou a impressora original foi o Maia mas desta vez tive que eu mesmo alterar algumas coisas e encontrei um monte de dificuldades das quais vou colocar aqui as principais.

Nessa jornada fui ajudado na maioria das configurações pelo pessoal da lista reprapBr que aliás estão entre os desenvolvedores do Repetier.

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Em ordem, as tentativas. Estão péssimas mas pelo menos estão melhorando! Não consegui imprimir nada funcional mas pelo menos estou aprendendo bastante sobre a impressora e seu funcionamento. Detalhe que a primeira tentiva pedeu o passo pois não liguei a refrigeração dos motores e da RAMPS/pololus

O que é o Repetier firmware?

É o programa que é gravado no Arduino ou qualquer hardware que comanda a impressora. Ele é editado no arduino host, compilado e gravado na memória da placa. Existem diversos firmwares como o Marlin, Spinter entre outros. Voce pode ver e uma lista e mais detalhes sobre cada um aqui:
http://reprap.org/wiki/List_of_Firmware

Firmware: configuração do Repetier 0.82
Eu atualizei o firmware pois dizem que a tabela de termistores dessa versão é melhor. Já havia alterado algumas coisas básicas e achei que seria simples, mas tem muita coisa a ser olhada e alterada e só consegui visualizar tudo com a ajuda do Winmerge que destacou a diferença entre os configuration.h que eu estava usando.

No entanto, para a parte de extrusão, aceleração etc não funcionou simplesmente copiar os dados que estavam no firmware anterior, por isso depois voltei com os valores default.

  1. Primeiro de tudo: EEPROM
    Se isso não for feito o configuration.h é ignorado e nenhuma modificação faz efeito.

    #define EEPROM_MODE 0
  2. Polias e correia:
    Colocar quantos passos por mm para cada eixo. Isso pode ser calculado aqui (http://calculator.josefprusa.cz/) colocando o número de dentes e tamanho das polias entre outras coisas.

    #define XAXIS_STEPS_PER_MM 101.859
#define YAXIS_STEPS_PER_MM 101.859
#define ZAXIS_STEPS_PER_MM 92.599
  3. Motor de passo da extrusora:
    Veja na calibragem, quanto tem que ser para 1mm de filamento. A dica de como calcular e fazer a medição está aqui.

    #define EXT0_STEPS_PER_MM 352.5
  4. Termistor do hotend: o mais complicado:
    Eu ainda não acertei pois acho que o meu esta quebrado e por isso estou usando o #1 (//1 is 100k thermistor) mas as temperaturas altas não estão reais e o meu ABS só derrete a 300º C. Acompanhe esta thread.

    #define EXT0_TEMPSENSOR_TYPE 1

    O que deve ser feito é achar o BETA do termistor, feito isso voce pode gerar uma tabela com N valores e acrescentar aqui no configuration.h. Como o meu hotend era o do grupo eu já peguei a tabela pronta do Alain neste tópico e tendo os beta, r0 etc pode vir aqui também: http://calculator.josefprusa.cz/

    #define EXT0_TEMPSENSOR_TYPE 5 // 5 is userdefined thermistor table 0

    E aí no NUM_TEMPS_USERTHERMISTOR0 voce coloca o número de elementos do array do USER_THERMISTORTABLE. Não sei porque mas aqui na tabela voce tem que multiplicar todos os valores, o primeiro por *4 e o segundo por *8. Aí fica assim:

    #define NUM_TEMPS_USERTHERMISTOR0 20 //numero de registros
#define USER_THERMISTORTABLE0  { \{1*4,864*8},{21*4,300*8},{25*4,290*8},{29*4,280*8}... {1018*4,-20*8} }
  5. Mesa aquecida:
    Se você tem mesa aquecida, tem que parar nesta parte:

    #define HAVE_HEATED_BED true

#define HEATED_BED_MAX_TEMP 90
  6. Endstops:
    Eu tive que desabilitar esta opçõa de chegar os endstops pois toda impressão a impressora quase quebrava pois tentava achar a posição 0 e não chegava, com isso batiam pra tudo que é lado. Mas se os seus endstops estão ok, não há com o que se preocupar:

    #define ALWAYS_CHECK_ENDSTOPS false
  7. Tamanho da mesa:
    a da Prusa Mendel é de 200mm x 200mm:

    #define X_MAX_LENGTH 200 //default: 95
#define Y_MAX_LENGTH 200 //default: 95
#define Z_MAX_LENGTH 120

Durante os testes um novo problema: hotend vazou
Depois de umas 5 impressões de teste o hotend vazou. Isso pode ser porque o plástico estava muito quente e “mais fino/líquido” passou mais fácil entre o metal e a barreira térmica, ou pode ser natural pela acomodação dos materiais (parafuso, madeira, metal e PTFE) depois de esquentar e trepidar muito. Aí não tem remédio: desmontar e ver o que aconteceu.

detalhe do hotend do grupo de estudos

O hotend vazou dá para ver o plástico laranja, aconteceu com outros usuários também. Vou desmontar e ver o que aconteceu.

Vou aproveitar e colocar o termistor que eu comprei do Paulo na 3Dmachine, isolar mais o hotend e refazer parte da fiação do hotend porque ainda está com 3 fios (2 originais mais um reforço pq um era mais fino e não segurava a corrente).

As threads da lista que tem a ver com este assunto está aqui:

 

Falta de atenção igual a Pololus queimados, duas semanas sem imprimir, dez horas de trabalho e 220 reais perdidos.

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Resposta

No carnaval fui a Friburgo e levei a minha impressora. Assim eu poderia fazer os upgrades colocando as peças que imprimi na semana e melhorar a fiação que está um pouco bagunçada.

O erro
Mês passado meu hotend não esquentava e quando esquentava depois de começar a extrusão a temperatura caía. Aí o Maia percebeu que um dos fios era muito mais fino do que o outro e estava esquentando, colocamos um outro mais grosso em paralelo e o problema foi resolvido.

Detalhe da entrada de energia da RAMPS

Detalhe da entrada de energia da RAMPS

A partir daí comecei a dar uma geral nos fios, e vi que os que vão da fonte para a RAMPS eram finos, pois na época usamos uns de sucata que estavam a mão só para testar. Fui lá todo pimpão fazer a melhoria mas na hora de ligar nos bornes colquei eles invertidos mesmo tendo colocado cores padrão (preto negativo e amarelo positivo).

Resultado: Pololus em chamas
Assim que liguei a fonte, uma forte faísca saiu debaixo dos Pololus da extrusora e do eixo X. Pololus fritos… A partir daí, muito pouco o que fazer, comprar outros, esperar, desmontar e calibrar tudo de novo.

Coloquei os cabos na posição correta, retirei todos os Pololus e para meu alívio o Arduino e a RAMPS estavam funcionando.

Flaming Pololus, Burned Pololus due to inverse polarity in flames

Pololus queimados

Adquirindo e montando novos Pololus
Na pressa acabei pegando quatro Pololus novos no eBay, de um cara do Reprap.me (Dinamarca) a 10 USD cada um. Eu já tinha comprado com ele antes e tinha entregue bem rápido, chegou em 15 dias com o frete de 2 USD. Só que dessa vez cometi a asneira de receber via Fedex, demorou uma semana e fui taxado em R$ 84,oo para uma compra no valor total de 40USD mais 30USD de frete. Prejuízo total: cerca de R$ 220,oo.

Era melhor ter esperado os 15 dias e ter gasto somente 45 USD, ou arriscado com os Pololus originais de onde temos relatos da lista de entregas em 1 semana via USPS com o frete mais simples.

Pololus na mão, vamos soldar!
Uma coisa que eu nunca fiz bem foi soldar eletrônicos (vide meus projetos de Arduíno), mas como a necessidade é a mãe do aprendizado, lá fui eu soldar os Pololus. O problema adicional é o tamanho dos stepsticks, cerca de 20mm por 15mm para soldar 16  terminais (8 de cada lado), o que dá pouco mais de 2mm por ponto e os componentes são muito perto um do outro.

Tamanho da placa: 20mm por 15mm, o grid é em centímetros. A breadboard é importante para deixar os terminais bem na vertical facilitando a soldagem.

Dicas e materiais:

  • Fazer tudo com calma e atenção;
  • Ferro de solda LIMPO, esquentei, passei uma esponja e depois uma lixa. Eu recomendaria um ferro com controle de temperatura;
  • Fio de solda FINO;
  • Breadboard para espetar os terminais. Quando soldei umas coisas pro Arduino, ficaram muito tortos! Depois vi que espetando eles na breadboard fica facinho;
  • Quando for soldar, encostar o ferro de solda pelo lado de fora e na direção contrária pressionar o fio.

Esse foi o melhor jeito que achei para soldar as peças.

As peças são muito pequenas e a solda pode fechar os circuitos, por isso antes de ligar e pegar fogo é bom verificar bem olhando e raspando com o ferro de solda ou uma chave de fenda os espaços entre os terminais.

Conclusão
Há dois dias montei tudo na RAMPS e funcionou ok, demorei um tempão para regular o motor Z: mais de uma hora. O motor X está funcionando lindamente mas o Pololu esquenta bastante, estou na dúvida se altero para tentar diminuir isso.

Ontem depois de tudo montado ainda não consegui imprimir, aí verifiquei mais uma lição de Extreme Go Horse que deve ser usada na Reprap: Se está funcionando não rela! Atualizei o Repetier host para 0.84 e quase quebrei a mesa umas 3 vezes, não sei porque ele mudou as posições iniciais que eram de 0x 0y e 0z para o meio da mesa e o Z em 0,04 mas desce bem mais do que isso. Alguém tem alguma idéia?

Ainda vou ter mais uns dias para estudar e ver o que está acontecendo antes de voltar a me divertir com a impressora.