Nová tiskárna

18.7.2017
Nadešel čas postavit druhou generaci naší domácí 3D tiskárny. Ta půodní, dnes již historický Prusa i2 z roku 2012, stále věrně slouží, ale technika dost pokročila a rádi bychom tedy i my vylepšili naše možnosti.

 Ostatně, během posledních pár let se k nějakému vylepšení postupně schylovalo, a čas od času jsem nakoupil nové komponenty - tu lineární ložiska tu nové řemeny a řemenice, původně s tím, že pomocí nových komponent vylepším stávající tiskárnu. Zároveň mi bylo líto starou tiskárnu rozebírat, takže jsem se nakonec rozhodl, že postavím novou sakumprásk od začátku. Jde o to aby to byl stroj s tochu lepšími komponenty a tedy přesností a snad i rychlostí tisku. Zatímco stará tiskárna má Wade extruder na 3mm vlákno, nová bude používat 1.75 mm vlákno, protože třímilimetrový standard je doslova na vymření.  Myšlenka je ta, že na staré tiskárně dovypotřebujeme zásobu 3mm plastu a potom ji asi také upgradujeme na 1.75mm extruder. Ale mezi tím by již nová tiskárna měla být v provozu.

    Od minula se svět 3D tisku HODNĚ  změnil. Zatímco před pěti lety skoro nikdo o 3D tisku neslyšel, a i na internetu musel člověk informace pracně dohledávat, dnes je jimi doslova zavalen. Vše co je ke stavbě potřeba se dá snadno koupit na e-bay (ostatně včetně nepřeberného množství kompletních kitů pro stavbu tiskárny).

Mnoho velmi dobře podaných informací o 3D tisku lze najít na stránkách

https://toms3d.org/

a v souvisejícím youtube kanálu. Tom tam má seriál o stavbě levného klonu Prusa i3 mk2 s dřevěným domorobo rámem, včetně zdrojů a cen použitých komponent (vesměs z AliExpres).  

V tuto chvíli je plán pro novou tiskárnu zhruba následující:

- Bude to v podstatě Průša i3 rework, s profesionálně vyřezaným kovovým rámem. Rám jsme koupil na e-bay od jakési litevské firmy: 3dforced. Ten materiál, který používají je jakýsi sendvič ve kterém jsou dva duralové plechy a mezi nimi plast. Tak doufám, že jsem nenaletěl...
- Na e-bay jsem též koupil jsem Ramps elektroniku, to je taková klasika, pro začátek určitě dostačující.
- A dále tamtéž kompletní extruder: Geeetech MK8 extruder Updated Print Heat, řemeny a řemenice GT2 a lineární ložiska LM8UU.  Až budu měnit extruder u staré tiskárny tak si ho vytisknu, k ní by se moderní celokovový extruder asi moc nehodil.

-Pro posun Z-osy pro začátek použiji standartní nerezové závitové M5 tyče, možná časem vyměním za speciální trapezoidální závitové tyče, které se používají na moderních tiskárnách a jsou za nějaké ty stokoruny k dispozici. 
- Hladké 8mm tyče jsem opět objednal u Akrosu (akros.cz) ostatní hutní materiál opět u http://sroubysoukup.cz/. 
-Krokové motory jsem opět objednal u mikronix.cz. Vycházejí v podstatě stejně draho jako na e-bay a je to česká fima. Mimochodem už v současnosti nabízejí kompletní sady motorů pro 3D tisk se slevou. Vůbec komponenty jsou vesměs výrazně levnější než při minulé stavbě.
-Tištěné díly si ovšem vytisknu sám.

Něco již dorazilo, na jiné věci ještě čekám. Zatím se pustím do tištění plastových dílů a až budu mít základní hardware pohromadě, můžeme se s Kryštofem pustit do stavby hrubé konstrukce.

27.7.2017
Dnes dorazil rám a musím říct, že mě trochu zklamal. Materiál je velmi tenký, a obávám se, že tuhost není zdaleka dostatečná. Celková tloušťka sendwiche je pouhé 4mm, což by bylo asi v pořádku, kdyby se jednalo o solidní dural, ale pro senvichovouu strukturu dural-plast-dural to je prostě málo. Podložka pod tiskovou plochu asi bude fungovat, ale rám samotný spíš ne. Uvažuji, že ho rovnou nalepím epoxidem na tlustší překližku, vyříznu kolem přímočarou pilou a následně dobrousím. výhodou stále zůstává přesná poloha předvrtaých děr pro uchycení Z-posunu, která zůstane zachována. 

Extruder a hot end:
Jak již bylo řečeno mám koupený kompletní Geeetech MK8 celokovový extruder a hot-end.  Jedná se o konstrukci typu "direct drive", kdy je hnací rýhované kolečko přímo na ose krokového motoru. V tom se liší od extruderu, který mi věrně slouží na současné tiskárně (Wade extruder), kde je krokový motor převodován do pomala pomocí dvou ozubených kol. Výhodou přímého uspořádání je jednoduchost a kompaktnost a absence vůlí a nepřesností v převodech. Potenciální nevýhody jsou dvě - jednak nižší točivý moment a jednak potenciálně menší rozlišení posunu plastu. Druhý bod zřejmě bude zcela zanedbatelný, při použití 16-ti mikrostepů krokového motoru se snadno dostaneme na více než 100 kroků/mm což je naprosto dostatečné rozlišení.  Potřebný točivý moment bude záležet na seřízení extrudéru a bude se muset otestovat.
Nový extruder má aktivní chlazení horní (studené) části pomocí 12V větráčku. Nicméně na rozdíl od populárního V3D V6 hot endu nemá zvlášť dobře vyřešené tepelné oddělení spodní  horké a vrchní studené části (heat-brake). Vnitřek vodicí trubičky má však teflonovou vložku a ta by podle všeho měla do značné míry fungovat jako tepelná izolace samotného vlákna, takže plast by se měl tavit až ve spodní kovové části těsně nad tryskou. Řešení s použitím teflonu však funguje pouze do cca 250°C, protože při vyšších teplotách se začíná teflon rozkládat. Pro plasty s vyšší tavicí teplotou (například Nylon či polykarbonát) to není dostatečné (pro nylon by to možná mohlo fungovat, uvádí se pracovní teplota hot-endu 240-260°C). Pro tyto účely jsem objednal čínskou napodobeninu celokovového hot-endu V3D V6, který bych rád vyzkoušel pro tyto materiály. Nejspíš pro novou tiskárnu nejdřív použiji hotový MK8 extruder pro otestování (s PLA či ABS plasty) a poté provedu upgrade na celokovový V3D hot end (bude potřebovat i jiný extruder) a MK8 bych výhledově přesunul na starého Průšu 2, až bude přecházet na 1.75mm plast.  

14. 8. 2017
Po několikerém rozhodování jsem se nakonec rozhodl pro stavbu Prusa i3 rework, verzi 1.5. Hlavní důvod je ten, že tento model je postaven na rámu pro Prusa i3 mk1, který mám koupený, takže daleko méně riskuji, že nám něco nebde pasovat. Trochu oříšek byl najít odkazy na .stl soubory pro tištěné části, protože jejich stránka na Thingiverse je zablokovaná. Nakonec jsem je našel na stránce:

https://www.reprap-france.com/support

mají tam též detailní návod na sestavení a oživení tiskárny, což je užitečné.  V tuto chvíli jsme v procesu tištění plastových dílů.