Drukarka 3D

2018

  Model Tronxy X5S:
 - pole robocze 330 x 330 x 400mm,
 - duża rama z profili aluminiowych,
 - zasilacz 12V 360W,

 - temperatura dyszy 170 - 270 C,

 - prędkość wydruku 20 - 150 mm/s,

 - średnica dyszy 0.4mm,

 - średnica filamentu 1.75mm

 - konfiguracja CoreXY,

 - dokładność XY 0,012mm,

 - dokładność Z 0,004mm,

 - wymiary 66 x 63 x 64 cm

 - waga 13 kg. 

Drukarkę zamówiłem na stronie Bangood. 
W 2018 kosztowała 390$.
Dostarczana jest ona w formie zestawu do samodzielnego montażu.

Pierwszy testowy wydruk z  wykorzystaniem załączonego filamentu PLA wyglądał bardzo obiecująco.

Po przejściu na filament typu ABS okazało się, że drukarka nie jest w stanie poprawnie pracować z tym rodzajem materiału, który wymaga wyższej temperatury stołu grzewczego i jest bardzo wrażliwy na zmiany temperatury otoczenia podczas druku.








Przez pierwsze kilka miesięcy testów sukcesywnie eliminowałem wszelkie wady drukarki i  wprowadzałem kolejne ulepszenia. 

Pierwotnie stół grzewczy drukarki był zasilany napięciem 12V. Jest to stół o dosyć dużych wymiarach dlatego też przy tak niskim napięciu nie był w stanie nagrzać się do temperatury wyższej niż 60 stopni a czas nagrzewania stołu wynosił ponad 20 min.

Aby wyeliminować ten problem zainstalowałem w drukarce drugi zasilacz o napięciu 24V i mocy 360W.

Wydrukowałem obudowę na dwa zasilacze umożliwiającą zainstalowanie ich z tyłu drukarki.

Następnie zainstalowałem na obudowie zasilaczy dwa duże wentylatory SilentiumPC Zephyr 120x120m.

Stół grzewczy drukarki zaizolowałem termicznie od spodu za pomocą taśmy ceramicznej HT1000 o grubości 14mm oraz płyty plexi oklejonej taśmą aluminiową.

Po tych modyfikacjach stół grzewczy drukarki bez problemu osiąga temperaturę 110C w zaledwie 6min. Jednocześnie jego temperatura od spodu nie przekracza 30C.

Wydrukowałem obudowę na elektronikę sterującą umożliwiającą bardzo wygodny dostęp do panelu sterującego oraz gniazda karty microSD, które znajduje się na osobnej płytce.
Wymieniłem też wentylator chłodzący na większy.

Cała rama została wzmocniona we wszystkich dostępnych narożnikach dodatkowymi kątownika aluminiowymi aby poprawić sztywność drukarki.

Bardzo istotną modyfikacją była obudowa zapewniająca stałe warunki temperaturowe podczas drukowania. Jest to szczególnie istotne przy pracy z materiałem ABS, który jest bardzo wrażliwy na gwałtowne zmiany temperatury podczas druku.
Dzięki obudowie drukarka znacznie ciszej pracuje, <5dB.
Nie czuć też oparów ABSu w całym pomieszczeniu podczas jej pracy.
Projekt obudowy opisałem na thingiverse.

Na oryginalnych elementach wózka drukarki po paru miesiącach pracy pojawiły się duże luzy, które zaczęły mieć wpływ na jakość wydruków.

Dlatego też gumowe łożyskowane kółka poruszające się po profilu aluminiowym wymieniłem na stalowe prowadnice liniowe
MGN12 z wózkami MGN12H.
Długość prowadnic to 500mm + 2x 450mm.

 

Stół grzewczy drukarki przemieszcza się w osi Z za pomocą dwóch niezależnych silników krokowych umieszczonych z lewej i prawej strony. Podczas bazowania osi Z wykorzystywany jest tylko jeden czujnik bazowania. Często podczas pracy z drukarką, np. podczas wyciągania gotowego wydruku zdarzało się, że jeden z silników gubił swoją pozycję względem drugiego silnika. Doprowadzało to przekrzywiania się stołu. Aby wyeliminować ten problem sprężyłem oba silnika za pomocą paska zamkniętego 2GT-1140-6 oraz dwóch kół zębatych GT2-60-5.

Oryginalnie drukarka bazowała oś Z za pomocą mechanicznego mikrostyku. Rozwiązanie to nie gwarantowało powtarzalności bazowania dlatego mikrostyk zastąpiłem czujnikiem indukcyjnym o niewielkim zasięgu dużej powtarzalności wykrywania pozycji stołu.

Wewnątrz zainstalowałem panele ledowe ułatwiające doglądanie drukarki podczas pracy.

Przez długi okres czasu drukowałem na tafli szkła zamocowanej na stole grzewczym aby wyeliminować wszelkie nierówności stołu. To rozwiązanie charakteryzowało się trudnością z oderwaniem od szkła gotowego wydruku. Szkło wymieniłem na płytę ze stali kwasoodpornej o grubości 1,5mm. Po zakończeniu wydruku płytę mogę wyciągnąć z drukarki a następnie lekko ugiąć dzięki czemu gotowy wydruk sam odpada od płyty.

Oryginalną głowicę drukarki Tronxy wymieniłem na bardzo popularny model 3ED V6, który zapewnia bardziej precyzyjne mocowani i lepsze chłodzenie.

Do załączania stołu grzewczego oraz grzałki głowicy drukującej wykorzystałem dwa moduły z tranzystorem MOSFET.

Mocowanie głowicy drukującej zaprojektowałem całkowicie od nowa. Mocowanie jest odpowiedzialne za połączenie głowicy i wentylatorów z wózkiem liniowym oraz umocowanie i napięcie pasów zębatych drukarki.
Dysze doprowadzające nawiew można z łatwością wymieniać w zależności od potrzeb przy danym wydruku. Nad mocowaniem znajduje się także płytka ze złączami dla grzałki, czujnika temperatury,krańcówki oraz wentylatorów. Dzięki niej każdy z tych elementów można szybko odłączyć i wymienić.

W ostateczne wersji drukarka ma wymiary
59 x 61 x75 cm oraz waży 25kg.

W drukarce zainstalowałem dwa moduły Sonoff umożliwiające zdalne i niezależne włączanie/wyłączanie drukarki i oświetlenia oraz pomiar zużycia energii.

Obszar pracy drukarki jest rejestrowany za pomocą kamery Yi Home 720P.

W przyszłości planuje wymienić cały układ sterujący drukarki aby umożliwić pracę z dwiema głowicami oraz autoleveling stołu grzewczego.