Megalodon wersja 1.2, kolejna wersja DIY 3D sprzętu

Podobno oprogramowanie musi ciągle ewoluować, nawet jeśli działa, inaczej się cofa w rozwoju. Ciekawe czy podobna zasada dotyczy także sprzętu. Nie wiem, ale ewolucja sprzętu pozwala, przynajmniej, o ile robiona z sensem, na eliminację irytujących jego elementów. To też, na powitanie nowego roku, poza wspaniałymi, noworocznymi życzeniami, wypada napisać kolejny, tym razem krótki wpis o aktualizacji mojego Megalodona, albo E‑Bota. ;)

Pomiar temperatury

Najpopularniejszym elementem pomiarowym, stosowanym w drukarkach 3D do pomiaru temperatury są termistory. Działają w różnych zakresach, na ogół w okolicy -X *C - 200 *C, albo -X *C - 300 *C. Poza tym są tanie, każdy soft jest obsługuje i generalnie wszystko super, ale są upierdliwe. Znaczy, w platformie nie ma żadnego problemu. Raz że używane tam temperatury są raczej niskie, około 130 *C max, a dwa, że może fabryczny jest sensownie zabudowany? Tym niemniej, moje termistory używane w hotendzie lubią po jakimś czasie przerywać sobie te śmieszne, wątłe kabelki co to z nich wystają. Ot, w którymś momencie pomiary zaczynają wariować, aż czujnik się rozłącza. Co lepsze, zapasowe lubią od czasu do czasu przyjść od razu uszkodzone, a lutowanie tych kabelków jest bardzo niefajne.

Rozwiązanie problemu jest droższe i mniej kompatybilne niż termistory, ale IMVHO - sporo lepsze. Termopary, konkretniej termopary typu K (NiCr-NiAl). Termopara to, jak nazwa wskazuje, nie para, przynajmniej nie wodna, czy tam inna tego typu. Jest to połączenie dwóch przewodów wykonanych z różnych metali, które, w przeciwieństwie do powszechnie panującego wyobrażenia, nie mierzą temperatury w puncie ich końca, a raczej gradient między jednym końcem a drugim. Co przekłada się na pewne ograniczenia. Potrzebny jest układ, który odczyta (niskie i łatwo zakłócalne) napięcie podawane przez termoparę, a że do termopary nie można stosować przedłużacza, musi być umieszczony na jej zimnym końcu. Kolejny powód, dla którego tego typu układów nie ma wbudowanych w kontrolery drukarek, ot, wtedy płyta główna musiałaby być przy końcu bowdena. Ale część, przynajmniej tych zaawansowanych jak MKS SBASE posiada port SPI specjalnie przeznaczony na takie zabawki.

Taką zabawkę umieszczamy, przynajmniej w moim wypadku, tam gdzie kończą się przewody termopary i pięcioma kabelkami łączymy z kontrolerem. Kolejną wadą termistorów, którą znoszą termopary jest zakres pomiaru i dokładność pomiaru w zakresie. W wypadku termistorów dokładność pomiarów w górnym zakresie dopuszczalnych temperatur silnie spada. Termopara nie ma tego problemu, a poza tym może mierzyć temperatury w zakresie nieosiągalnym dla termistora, w wypadku typu K jest to -200*C do +1200*C, nam wystarczy max 400 (full metal hotnend), a to nam daje opcje używania wszystkiego, no może poza czekoladą.

Platforma

Oryginalna platforma D‑Bota zamontowana jest na kółkach przymocowanych do plastikowych, wydrukowanych elementów. Działa. Ale raz, że wydaje się mało stabilne. Dwa, że drukowane elementy nie byłyby w stanie przenieść sensowniejszych, dynamicznych obciążeń, gdyby śruby osi Z przenieść ze środka ciężkości na którąś krawędź, najpewniej na tą, na której są przymocowane do pionowych prowadnic. Dodatkowo, te kółka (wraz z łożyskami) są po prostu śmiesznie drogie, 16 zł za kółko. Co daje 128 zł za same kółka. Rozwiązanie? Prowadnice liniowe, im grubsze tym lepsze, ale cięższe i droższe. Jak dla mnie sensowne wydają się prowadnice 12 mm. Oryginalnie chciałem zamontować cztery, ale po paru testach okazało się, że to nie jest najszczęśliwszy pomysł, tak że wymaga śrub prowadzących umieszczonych albo w okolicy środka ciężkości albo po obu stronach, inaczej platforma źle się zachowuje. A że po prowadnicach coś się jeszcze musi prowadzić, to dodatkowym elementem będą łożyska liniowe LM12UU (w liczbie czterech) albo LM12LUU (w liczbie dwóch) zamontowane, we własnoręcznie stworzonych w Blenderze, mocowaniach.

Mocowania najlepiej jeśli byłyby wydrukowane z PET, bo to chyba najmocniejszy, względnie nisko temperaturowy termo-plastik. Mocowania, za pomocą 4x5 mm śrub imbusowych, dostosowane są do profili aluminiowych 20x40 serii V‑slot, z których, zresztą, zbudowana jest cała drukarka. Łożyska powinny do nich wchodzić z lekkim oporem, co umożliwia wygodną ich wymianę, a stabilność zapewniają trzy imbusowe śruby M3 blokujące łożyska bezpiecznie w miejscu.

Każda z dwóch prowadnic jest osadzona w dwóch mocowaniach. Górne są symetryczne i odwracalne, dolne są niesymetryczne i jednokierunkowe, mają na dole małe blokady uniemożliwiające wysunięcie się z nich prętów prowadzących w dolnym kierunku.

Blokowane na miejscu za pomocą takich samych śrub M3, jakie trzymają na miejscu łożyska liniowe. Wszystko razem tworzy na tyle wytrzymałe i stabilne mocowanie platformy, że śruby można spokojnie przenieść na jedną krawędź. Dałoby się jeszcze ograniczyć liczbę silników poruszających platformą, ale... mają one limit obciążenia wzdłuż osi, który jeśli zostanie przekroczony, bardzo silnie skróci ich żywotność. Śruby da się po prostu podeprzeć. Ale w przyszłości zostanie rozwiązane to w  bardziej skomplikowany sposób, planowany jest upgrade śrub do wersji bazującej na tym oto wynalazku:

Jest to śruba kulowa, która jest po prostu super do takich wynalazków. Koszt spory, koło stówki za śrubę z nakrętką, ale IMO też warto. Tym bardziej, jeśli nie zastosuje się tych śmiesznych "kółków" do prowadnic, tylko od razu założy prowadnice liniowe, to koszt wyjdzie bardzo podobny. No tyle, że te śruby są duże, grube i ciężkie, tak że silniki powinny być albo zamontowane na górze, albo z podparciem na dole.

Gdyby ktoś bardzo pragnął i z jakiegoś powodu miał coś na projekcie D‑Bota, to pliki potrzebne do wydrukowania wszystkich elementów trzymających wałki liniowe dostępne są o, tutaj. ;)

Inne

Z innych, drobnych rzeczy. Elektronika, która była zamontowana na platformie z pleksi, słabo przymocowanej do boku drukarki, została przeniesiona na dół, gdzie dostała specjalnie wydrukowaną podstawę, która doskonale pasuje do profili. Dodatkowo, dzięki temu zabiegowi, wszystkie złącza przeniesione są na jedną stronę. Ot, wygodniej. I tak oto, chyba ostatnią z rzeczy do zrobienia jest zaprojektowanie zamknięcia dla całości.