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segunda-feira, 11 de julho de 2011

Mesa aquecida

Neste fim de semana estivemos na Masmorra preparando a mesa aquecida, apenas Luis Viola, Jorge e Alain.

Ao fazer as primeiras peças percebemos que o empenamento é um problema muito mais sério do que imaginávamos. O bico chega a bater na peça e consegue provocar perda de passo nos motores. O Jorge na verdade já estava a todo vapor fazendo uma mesa nova!

(A mesa não está concluída, mas estas são as primeiras imagens, depois publico o resto aqui mesmo)


Flagrante do Jorge com a mão na massa, como de costume...

Cortamos um outro robô para fazer o nosso, a serra circular ajudou.
Até o Luis Viola pôs a mão no hardware, aqui está ele prendendo os resistores de aquecimento no verso da mesa.

Estes eram os resistores que tínhamos: 5 peças de 10R 5W. Fixados provisoriamente para dimensionar  e avaliar as características.

Fixamos também um termopar de um multímetro para facilitar o acompanhamento da temperatura. Mas na verdade fizemos a maioria das medições com este kit da Microchip.
E a mesa montada no seu devido lugar.

Fizemos um encaixe com o mesmo formato da outra mesa de PVC, mas com espaçadores para segurar a plataforma aquecida.

Ela encaixa na mesa XY e fica presa pelos dois parafusos frontais para fácil remoção manual.


  • Medições na mesa
Fizemos uma série de medições na mesa para determinar o aquecimento necessário para a versão definitiva.
  • Dimensões: 145 x 196 x 5 mm de alumínio
  • Depois de ligada com a fonte menor que só fornecia 3A e 7,1V, a temperatura estabilizou em 58,5°C com 20°C ambientes. Portanto temos uma constante de dissipação de (58,5-20)/(3*7,1) = 1,8°C/Watt.
  • Para alcançar mais 110°c como o Nophead está usando vai dissipar (110°C-15°C)*1,8 =52W só de perdas para o ambiente.
  • Os resistores de 5W pois eles estão montados em um grande dissipador então podem dissipar muito mais que o especificados para convecção livre. Testamos com 10 Watts e a temperatura no lado oposto à mesa estava em 130°C e um diferencial de 70°C, isso durante o aquecimento que é a parte mais crítica. Isso parece bem razoável e vamos usar assim. (tivemos de fixar sob pressão durante esta medida, a fita adesiva não foi eficaz)
  • Velocidade de aquecimento: deixamos esfriar e alimentamos, com uma fonte maior, com 50W. Aqueceu de 24°C a 52.5°C em 410s ou seja: (53.5-24)/410 = 0,07°C/s.
  • Esperamos com 150W aquecer de 20° a 60° em 5 minutos (a dedução disto fica como exercício...)

Mais informações aqui mesmo assim que montarmos uma versão com os resistores definitivos.

quarta-feira, 6 de julho de 2011

Primeiras impressões

Sucesso, finalmente.. ou quase isso...

Neste domingo conseguimos algumas peças com aspecto decente, ainda não saíram inteiras mas já nos animou muito. Na verdade ficamos espantados quando começou a sair corretamente, até então só saiam bolotas disformes e "de-repente" começou a sair como deveria ser! Mas vamos começar do começo:

Antes que perguntem: não foi um encontro, apenas estavam na Masmorra Jorge, Alain, Viola e Diógenes (que foi embora cedo e não viu nada).


Esse foi o primeiro "Quase-Objeto" que o Jorge conseguiu alguns dias antes. a forma até que lembra vagamente o original do Thingiverse.

Fizemos contas, planilhas e muitos e muitos testes, até que, sem aviso...

foi como mágica, ficamos um tempo até recuperar a fala

Tudo havia sido verificado, recalculado. Então resolvemos experimentar o adesivo dupla face (sugestão do Hradec) e o filamento aderiu à mesa e os seguintes foram se alinhando como era esperado.

A peça não foi até o fim, mas várias camadas deram certo.


E continuou imprimindo. Esta é a mesma peça :)
Então nos animamos e mudamos algumas configurações.

Nesta peça usamos um "Raft" com a intenção de diminuir o entortamento dos cantos da peça.

Infelizmente não produziu o resultado esperado e prejudicou um pouco a forma da própria peça.

O funcionamento da mecânica foi tranquilo, como pode ser visto aqui. A mesa tem a assinatura de Sir Jorge, então isso era de se esperar...

Essa é uma peça de teste, pegamos do Thingiverse 9820, é interessante porque tem furo, um canto é chanfrado e outro é redondo.


E a mesma peça com uma vista por baixo.....


Mas nem tudo deu certo, os principais problemas foram:
  • Falhas na comunicação, esse é um problema muito comum nas RepRaps. "Parece" que é um problema do firmware...
  • Os cantos levantaram muito, chegando a bater no bico extrusor.
Estamos já analisando como fazer uma mesa aquecida porque isso parece ser essencial.

O maior problema agora é o Software do PC, temos que aprender a usar o Skeinforge e existem poucos tutoriais para isso. Se alguém souber ou tiver informações, por favor ajudem!!!

Softwares do PC que nós testamos: 
  • RepRap, é em java, tem horas que trava e só reiniciando o Windows. Até que a tela ficou com o fundo preto e nem reiniciando, nunca mais funcionou
  • RepSnapper, foi com esse que fizemos as peças acima. A versão que funcionou para Windows não tem mais desenvolvimento, a versão para Linux não funciona
  • ReplicatorG, usado pela MakerBot. Nem tem configuração de Baud-rate, então não conseguimos usar. Parece que se usar um firmware próprio casado fica bom.
  • Pronterface, esse é um script Python, bem leve e usa o Skeinforge para gerar o Gcode.
Também estamos cogitando de usar outros firmwares:

Ajustes na máquina

Nas últimas semanas fizemos alguns ajustes, acho interessante documentá-los.

Cooler para a Extruder:o stepper que usamos é de 2,5kgf.cm, enquanto que o original RepRap é 4,5kgf.cm. Para conseguir a força razoável, estamos com uma corrente alta no motor.

O aquecimento estava excessivo e chegou a amolecer o corpo da Extruder, com um pequeno cooler ficou bem frio. Um problema resolvido.
(Nova foto)


Apesar da relutância de alguns, o Sensor de Margem da mesa foi conectado. Esse é um dos sensores que já existiam, depois de reparado pelo Jorge.

Eu particularmente acho sensores muito importantes, o sistema reposiciona automaticamente a mesa a cada impressão.
O sensor do Z é para saber a altura da mesa. Também é feita uma recalibração de posição antes de cada peça.

Este talvez ainda sofra alterações, o ajuste é muito crítico e afeta a primeira camada impressa. Seria interessante um ajuste micrométrico por parafuso.
Esta adaptação, bem no estilo Masmorra, merece ser registrada. Prendendo um paquímetro digital ao eixo Z ele se tornou um DRO (Digital Read-Out) perfeito.

Foi útil para calibrar o avanço do eixo Z e a placa driver que está mal documentada.