Progetto una core XY che "se mi ispira poi la costruisco davvero", consigli molto graditi !

[Cubo]

Insoddisfatto dei prezzi e dei prodotti offerti dal mercato, come al solito, mi sono ritrovato a pensare "lo facci meglio da solo... e spendo pure meno".

Invece che aprire mille discussioni per ogni aspetto, ho pensato fosse meglio condensare tutte le varie richieste e i vari dubbi che mi verranno in un unica discussione.

Qui di seguito proverò ad elencare di volta in volta le scelte costruttive spiegandone anche le ragioni.
Non che abbia molto da spiegare, ma così se sbaglio almeno posso essere corretto nel merito 😁

Alla fine (se ci arrivo) posterò tutto il progetto assemblato in file .step e gli .stl delle parti da stampare in caso potesse servire (anche solo in parte) a qualcuno.

Non ho troppo tempo da dedicarci al momento, quindi la progressione sarà calma, ma costante.

(è praticamente cambiato tutto o quasi durante la progettazione, quindi cancello quanto c'è qui sotto)

MECCANICA

Qui è facile, core XY. Voglio velocità e accelerazione, quindi la via da percorrere è quella di alleggerire il più possibile le masse in movimento.
Ci sarebbero le delta anche, è vero, ma sono troppo esotiche per me, troppo alte, letti tondi e non certo di dimensioni generose come voglio.
Il letto dovrà muoversi su Z e sarà sorretto in 3 punti per poter automatizzare il livellamento.

 

LETTO

Dimensione 480x640mm.
Rettangolare perché, come mi ha fatto notare un utente di cui non ricordo il nome (mi scuso in anticipo), su una core XY i "problemi" li crea un asse x troppo grande (= braccio più pesante) ma lasse Y, a parità di X, può essere lungo quanto vuole che tanto non cambia nulla, o quasi. In realtà si allungano le cinghie che aumentano l'elasticità, ma entro certi limiti credo sia un effetto trascurabile.

"Composto" (3x4 letti di alluminio quadrati da 160mm spessi almeno 4mm).
Se fosse monoblocco si rischierebbero deformazioni per il riscaldamento sicuramente non omogeneo.
Inoltre col letto composto potrei sfruttare il riscaldamento a zone.
Letti da 160mm perché voglio usare pad per il riscaldamento da 150mm e lasciare 5mm per lato di spazio sui bordi (per le classiche viti di sostegno con le molle). Avrei preferito i pad da 140 e i letti da 150 ma non ne ho trovati 😕
I pad sono quelli da 220v 100w. Improponibile farli a 24v con potenze simili in gioco. 
Un solo termistore sarà collegato alla stampante sul letto centrale. I letti saranno tutti attaccati in parallelo ad un mosefet (gestito dalla stampante) con un interruttore ciascuno, in modo da poter decidere manualmente quali attivare e quali no. E' molto basica come cosa ma funziona, in un secondo momento magari si potrà aggiungere un controllore esterno per gestire singolarmente ogni letto magari (migliore temperatura e minori picchi di assorbimento).

 

GUIDE LINEARI

Pensavo alle HIWIN, almeno per gli assi Y e X. Serie MGN grandezza 12 con carrello h (il più lungo) come suggeritomi da @FoNzY. Guardando la scheda tecnica nel catalogo, sono già sovradimensionate così anche considerando accelerazioni da 10g, cioè circa 100'000mm/s2... Direi che può bastare 😅
Inoltre più piccole sono e meno pesano. Vorrei prendere i carrelli con precarico elevato, per aumentarne la rigidità ma non li trovo da rivenditori comuni. Altra cosa, pensavo di forarle in più punti o fresarci una scanalatura sotto al centro, ma non vorrei che perdessero la loro rettilinearità quindi forse meglio lasciar perdere 😬
Su Z invece valuterei la possibilità di risparmiare qualcosa ma non saprei cosa prendere.

 

ESTRUSI E BRACCI

Estrusi del frame principale da 30x60 per migliorare la rigidità della parte alta dove si muove "tutto".
Gli altri da 30x30.
Braccio "X" in fibra di carbonio a sezione quadrata 30x30 (per la rigidità forse sarebbe meglio rettangolare con i lati lunghi paralleli ad Y ?).

 

CINGHIE

Ancora indeciso tra le 9mm/10mm e le 12mm. Non avrei dubbi sulle 12 se non fosse che non le trovo a prezzi decenti ☹️

 

MOTORI

Ho saputo dell'imminente uscita degli LDO "super power" che sembra non deludano il nome. Sicuramente avrò tempo per attenderne l'uscita e valutarne l'utilizzo.

 

ESTRUSORE

Orbiter 2.0. Il migliore per rapporto spinta/peso.

 

HOTEND

Qui mi sono fermato, mi piacerebbe avere qualche consiglio. Cercherei qualcosa di high flow dato le dimensioni della stampante e l'ambizione delle velocità elevate che ha questo progetto. 🤔

 

Questo è tutto per ora. Se ci sono cose sbagliate o che convincono poco, vi sarò grato se me lo farete sapere 👍

Intanto lascio uno screen di ciò che ho disegnato per ora:

Modificato 27 Dicembre 2023 da Cubo

[FoNzY]

15 ore fa, Cubo ha scritto:

li crea un asse x troppo grande (= braccio più pesante)

io  messo l'asse X in carbonio sulla core xy ed è stata  la singola modifca piu' efficace mai fatta. su una 350mm ho risparmiato 300 grammi che è il 40% del peso dell'asse spendendo 30euro.

15 ore fa, Cubo ha scritto:

3x4 letti di alluminio quadrati da 160mm spessi almeno 4mm

non sono per niente convinto di questa cosa, 3x4 letti separati  😰 spessi solo 4mm...ti ritrovi con dislivelli anche di 1mm

visto che è molto grande ti consiglio un telaio esterno  fatto con il 2020 con sopra una lastra in acciaio da 10\10 e sotto 4 pad siliconici se vuoi il riscaldamento multizona

16 ore fa, Cubo ha scritto:

Serie MGN grandezza 12 con carrello h (il più lungo) come suggeritomi da non ricordo chi (scusate numero 2).

mi ritengo offeso 😅.

 

16 ore fa, Cubo ha scritto:

. Altra cosa, pensavo di forarle in più punti o fresarci una scanalatura sotto al centro, ma non vorrei che perdessero la loro rettilinearità quindi forse meglio lasciar perdere 😬

vuoi forare la guida? 🤯

il problema di quando usi hiwin è montare la guida dritta sul profilo (se non è dritta a che serve spendere), crearsi una guida per montarla dritta è una buona idea.

16 ore fa, Cubo ha scritto:

Su Z invece valuterei la possibilità di risparmiare qualcosa ma non saprei cosa prendere.

puoi prendere le guide cinesi per Z che teoricamente è dove soffrono meno...

 

16 ore fa, Cubo ha scritto:

Estrusi del frame principale da 30x60 per migliorare la rigidità della parte alta dove si muove "tutto".
Gli altri da 30x30.

anche troppo tosti, non so' la differenza di prezzo ma se è tanta anche i 2040 vanno benone

 

16 ore fa, Cubo ha scritto:

Ho saputo dell'imminente uscita degli LDO "super power" che sembra non deludano il nome. Sicuramente avrò tempo per attenderne l'uscita e valutarne l'utilizzo.

 

16 ore fa, Cubo ha scritto:

ESTRUSORE

Orbiter 2.0. Il migliore per rapporto spinta/peso.

stefan, non ho capito perche' non ha messo il biquh2 nel test 😈

16 ore fa, Cubo ha scritto:

Qui mi sono fermato, mi piacerebbe avere qualche consiglio. Cercherei qualcosa di high flow dato le dimensioni della stampante e l'ambizione delle velocità elevate che ha questo progetto. 🤔

io prenderei un dragonfly, nella versione super highflow costa 90 euro che sono molti meno del mosquito magnum da 210euro ma rimangono praticamente lo stesso hot end.

oppure aanche il buon vecchio v6 con vulcano block che si trova anche non all metal.

[Cubo]

4 ore fa, FoNzY ha scritto:

non sono per niente convinto di questa cosa, 3x4 letti separati  😰 spessi solo 4mm...ti ritrovi con dislivelli anche di 1mm

Grazie per la risposta !

Posso farli anche da 6mm volendo, 4mm era messa un po' a caso come misura.

I letti verrebbero montati sui 4 angoli (o magari 2 angoli e un lato 🤔 per avere tre punti d'appoggio) e sorretti dalle solite molle regolabili con la vite. La mia speranza era che una volta regolati tutti belli complanari, non servisse più toccare niente. Dici che col tempo o con temperature diverse prima o poi si starerebbe tutto ? Mi pare strano 🙄

La struttura sarebbe questa:

Ps. La prusa XL ha 4x4 letti se non sbaglio, ma dai video non sono riuscito a capire come cavolo lo abbiano montato. Però ho visto che usano dei pcb e non i pad (credo).

 

4 ore fa, FoNzY ha scritto:

visto che è molto grande ti consiglio un telaio esterno  fatto con il 2020 con sopra una lastra in acciaio da 10\10 e sotto 4 pad siliconici se vuoi il riscaldamento multizona

Cioè una lastra da 1mm ? Non sarebbe peggio ? 🤔
Di sicuro non potrei scaldare solo una parte del piano e lasciare freddo il resto perché warperebbe sicuramente temo.

 

4 ore fa, FoNzY ha scritto:

mi ritengo offeso 😅.

Avevo un sospetto ma non volevo sbagliare ! Correggo subito 😅

 

4 ore fa, FoNzY ha scritto:

vuoi forare la guida? 🤯

il problema di quando usi hiwin è montare la guida dritta sul profilo (se non è dritta a che serve spendere), crearsi una guida per montarla dritta è una buona idea.

Era una idea per risparmiare peso dato che gli sforzi che sopporta la guida sono un centesimo di quelli massimi consigliati.

Per montarla pensavo bastasse fissare giuste le estremità e poi il resto che dovrebbe venire di conseguenza.

 

4 ore fa, FoNzY ha scritto:

anche troppo tosti, non so' la differenza di prezzo ma se è tanta anche i 2040 vanno benone

La ratrig 500 la fanno con i 3030.
Sul sito della ratrig 1,5metri di 2040 costano 19euro, di 3060 24euro. L'aumento percentuale è abbastanza ma nel totale finale saranno 50 euro in più massimo.

 

4 ore fa, FoNzY ha scritto:

stefan, non ho capito perche' non ha messo il biquh2 nel test 😈

proprio lui!
Il biquh2 (che non conoscevo) lo salto perché vorrei potermi scegliere l'hot end e cambiarlo a piacimento.
 

4 ore fa, FoNzY ha scritto:

oppure aanche il buon vecchio v6 con vulcano block che si trova anche non all metal.

Si, lo avevo sempre disdegnato il V6, per il design poco accattivante forse, ma alla fine se funziona perché no.
Ho visto anche questa cosa (imho fantastica) della triangle lab compatibile col V6: il CHC.

Praticamente hai il riscaldatore ceramico che si avvita da una parte all'heat breack e dall'altra al nozzle, come una comune cratuccia, col vantaggio non indifferente per me del peso (e tempi di riscaldamento e facilita di scambio con i connettori).
Avevo sempre visto hot end "ceramici" con nozzle proprietari che se devi cambiarli tanti auguri, questo mi convince parecchio!

 

Modificato 22 Febbraio 2023 da Cubo

[FoNzY]

4 minuti fa, Cubo ha scritto:

Ps. La prusa XL ha 4x4 letti se non sbaglio, ma dai video non sono riuscito a capire come cavolo lo abbiano montato. Però ho visto che usano dei pcb e non i pad (credo).

il bed della prusa è un pcb con dei "tagli" per consentire un espansione indipendente.

secondo me la tua idea di  bed è solo molto complicata...tanti pezzi e tanto peso...nel senso che ci sono soluzioni piu' semplici e poi che usi per fare il singolo bed?

6 minuti fa, Cubo ha scritto:

Cioè una lastra da 1mm ? Non sarebbe peggio ? 🤔
Di sicuro non potrei scaldare solo una parte del piano e lasciare freddo il resto perché warperebbe sicuramente temo.

parliamo di 100gradi al massimo, male che va il calore si distribuisce in giro perdendo efficienza

8 minuti fa, Cubo ha scritto:

Era una idea per risparmiare peso dato che gli sforzi che sopporta la guida sono un centesimo di quelli massimi consigliati.

Per montarla pensavo bastasse fissare giuste le estremità e poi il resto che dovrebbe venire di conseguenza.

è vero che la guida sia overkill in questo caso ma lasciala come sta...

il dramma è montarla centrata nel profilo, avere 2\3decimi tra inizio e fine è facile. ti basta usare una guida anche stampata in plastica ed i dadi a martello (non quelli a T) che sono "autocentranti"

11 minuti fa, Cubo ha scritto:

Ho visto anche questa cosa (imho fantastica) della triangle lab: il CHC.

sarebbe da provare, non è male come idea...il mio unico dubbio è se la massa inferiore del hot block possa ridurre le prestazioni

 

 

[Cubo]

1 ora fa, FoNzY ha scritto:

il bed della prusa è un pcb con dei "tagli" per consentire un espansione indipendente.

Quindi come il mio più o meno... pannelli indipendenti.

1 ora fa, FoNzY ha scritto:

secondo me la tua idea di  bed è solo molto complicata...tanti pezzi e tanto peso...nel senso che ci sono soluzioni piu' semplici e poi che usi per fare il singolo bed?

Può essere 😬 Il letto con le molle per intenderci sarebbe così:

Ero partito con l'idea di usare il letto della ratrig da 500mm (6 di spessore) e poi sono finito qui.

Il punto cruciale secondo me è questo: riscaldamento difforme porta ad espansioni difformi che portano ad imbarcamento e nei letti grandi è difficile ottenere riscaldamenti uniformi.

1 ora fa, FoNzY ha scritto:

parliamo di 100gradi al massimo, male che va il calore si distribuisce in giro perdendo efficienza

Ok, ma se scaldo metà piano a 100 gradi e lascio "fredda" l'altra metà, nella zona di confine tra caldo e freddo ci saranno tensioni che produrranno imbarcamenti temo. Ancora peggio se scaldo un angolo solo.

Warpa già il letto della mia ender 5 plus passando da 55 a 50°C ogni stampa perché i bordi si raffreddano prima 🤦‍♂️

In quel senso dicevo che non potrei usare il riscaldamento a zona su un letto monoblocco così grande.

 

L'alternativa imho sarebbe mettere un letto monoblocco, scaldato sempre tutto in blocco e affidarsi al mesh bed leveler prima di ogni stampa. Però mi piaceva l'idea di potermi fare magari un vetro o un foglio pei da 320x160 (per fare un esempio) e poter stampare usando solo due letti quando possibile  🤔

 

1 ora fa, FoNzY ha scritto:

sarebbe da provare, non è male come idea...il mio unico dubbio è se la massa inferiore del hot block possa ridurre le prestazioni

Non dovrebbe ridurre nulla in teoria. Meno inerzia termica significa più temperatura a parità di potenza in meno tempo.
L'unica cosa potrebbero essere oscillazioni di temperatura troppo rapide ed ampie (appunto per l'inerzia termica ridotta) ma penso che con un "buon" pid non dovrebbero esserci problemi.
 

Modificato 22 Febbraio 2023 da Cubo

[Cubo]

Ho appena avuto una rivelazione per il letto riscaldato a più zone: e se mi faccio fare i PCB custom proprio come sulla prusa da pcb way? Sarebbe possibile secondo voi? 

(così lo faccio giusto da 450x600 totale) 

Pensavo fossero meglio i pad ma se il signor Josef Prusa ha scelto i pcb per la loro stampante di punta (e non solo) un motivo ci sarà 🤔🤔🤔 no? 

[Cubo]

Ho modificato il progetto per includere 4x5 PCB's da 12x12cm per il riscaldamento.
In questo modo il piatto verrebbe da 480x600mm.
I supporti dei letti sono un po' provvisori, solo staffe e viti, niente molle. Resto in attesa di vedere bene in qualche review come hanno montato il letto dalla prusa XL.

Mi è anche arrivato il V6 ed il CHT volcano della triangle lab, li monterò presto entrambi sulla kps3 pro per vedere come funzionano (assieme ad uno spingifilo "DDE" anche se in questa stampante metterò quasi sicuramente l'orbiter).

Ps. Al momento mi sto concentrando sul disegno della "testa" che tiene spingifilo, hot end, ventole, condotti di rafreddamento e dove si attaccano le cinghie.
Ho anche visto il progetto "EVA", potrei ripiegare anche su quello volendo, tanto è già fatto.
Prima però voglio vedere se progettando per una sola accoppiata (orbiter-v6) si riesce a guadagnare qualcosa, anche solo come semplicità magari. 🤔

Modificato 2 Marzo 2023 da Cubo

[Cubo]

Sono ripartito da zero in nome della semplificazione perché le dimensioni iniziali erano un po' troppo overkill 😅
Le idee principali però rimangono, prima di tutte il letto rettangolare a più zone di riscaldamento.

Lo ho portato da 20 a 7 zone e cambiato anche il rapporto tra i lati da 4/5 a 4/3 (quindi "meno rettangolare").
La chiave è stata riuscire ad incastrare letti quadrati di diverse dimensioni:

Ho anche realizzato un unica staffa di supporto (invece della rete di estrusi... altra cosa inutile).
Piccola curiosità: l'ho fatta usando anche un generatore topologico (la forma dovrebbe massimizzare la rigidità e minimizzare il peso)

Il letto così viene 440x330 circa (invece di 400x500). Si vedono poco ma ci sono le tre palline per l'accoppiamento cinematico del letto al telaio (stile rat rig vcore)

I letti li farei fare da pcb way o simile. Ancora da scegliere se farli in aluminio (3mm) o su "materiale da pcb" come sulla prusa XL... Propenderei per la prima soluzione ma non capisco perche sulla XL hanno preso quella strada (inerzia ? riduzione dei costi ? 🤔)

[FoNzY]

30 minuti fa, Cubo ha scritto:

Propenderei per la prima soluzione ma non capisco perche sulla XL hanno preso quella strada (inerzia ? riduzione dei costi ? 🤔)

eh si, credo proprio che sia riduzione dei costi, in vetronite costa 10euro, in alluminio il triplo.

30 minuti fa, Cubo ha scritto:

Lo ho portato da 20 a 7 zone e cambiato anche il rapporto tra i lati da 4/5 a 4/3 (quindi "meno rettangolare").
La chiave è stata riuscire ad incastrare letti quadrati di diverse dimensioni:

non son convinto dei 3 piani centrali, dovrebbero essere 10x10cm o qualcosa del genere, tra viti,sensori e cavi forse farne solo 1 conviene. i "semi piani" magari ppuoi farli fessurati, in modo che non trasmettano calore piu' di tanto ma che abbiano sufficiente contatto da non dover necessitare di viti

e poi, ma perche' tutte queste viti di regolazione? puoi fare un solo pcb con 8\12 viti (4 per lato lungo + 4 per la parte centrale se proprio vuoi)

ho fatto anche un disegno tecnico molto tecnologicamente avanzato:

gli sgorbi neri sarebbero delle fessure da 2\3mm. i cerchi verdi le viti. i cerchi arancioni le viti se vuoi strafare

30 minuti fa, Cubo ha scritto:

I letti li farei fare da pcb way o simile

come calcoli la resistenza delle piste?

Modificato 3 Ottobre 2023 da FoNzY

[Cubo]

Giusto, non avevo considerato quella disposizione (sebbene ci abbia pensato molto a lungo). Dopo vedo come verrebbero le dimensioni.

 

La resistenza pensavo di calcolarla usando Solid Works "electrical" così con l occasione imparo un po ad usarlo... Comunque teoricamente data lunghezza, materiale e area della sezione si calcola tutto direttamente con la relativa formula 🤔