Guide MGN vs alberi in acciaio (tondini)

[iLMario]

Post prettamente tecnico.

In molte stampanti si inseriscono (o si mettono sin da subito) le guide lineari MGN al posto dei tondini in acciaio.
Quasi tutti lo fanno per un fattore "peso".

Il discorso "precisione" è una cosa che non capirò mai, entrambe sono delle semplici guide con un cuscinetto che sposta un carico.
L'anello debole, in tutte le soluzioni di questo tipo, è la cinghia, che è di gomma.
E' lei (e tutto ciò che serve alla cinghia: puleggia etc etc) che potrebbe ridurre la precisione dello spostamento, non di certo il carrello.
Se si vuole aumentare la precisione devi cambiare cinghia, non la guida.

Ho fatto una botta di conti partendo da un modello di stampante famoso come la Hypercube Evolution ed una sua diretta sorella che nasce con le guide: la BLV mgn cube.

Per entrambi considero un asse X di 300mm.

La Hypercube richiede 2 tondini in acciaio da 8mm, peso 394gr al metro, cadauno.
La MGN richiede 1 barra MGN da 400mm (peso 650gr al metro) supportata, per non farla flettere, da un profilo 2020 di 450mm (peso 459gr al metro).

Facciamo due conti:

Il peso complessivo dell'asse X della BLV, quindi con la MGN, è: (((0.459/1000)*460)+((0.650/1000)*400))*1000 = 471grammi (tralascio volutamente le plastiche di supporto, l'hotend etc etc. Il peso del PLA/PETG per i supporti è trascurabile, l'hotend è il medesimo in ambo le soluzioni, quindi peso trascurabile)

Il peso complessivo dell'asse X della Hypercube, quindi con 2 tondini da 8mm (800mm di metallo e non solo 400), è: ((0.394/1000)*800)*1000 = 315 grammi

La soluzione con tondini da 8mm pesa 1 etto in meno della MGN

In molti diranno: gli 8mm flettono, la MGN supportata dal 2020 no.
Benissimo, mettiamo 2 tondini da 10mm, sempre acciaio pieno, peso 616gr al metro: (0.616/1000)*800*1000 = 492gr

La soluzione con tondini da 10mm pesa 20 grammi in più della MGN

Sono i 20 grammi a fare la differenza in stampa ? No.
Se fossero 50 grammi in meno, su un asse che pesa complessivamente mezzo chilo circa ? No.

Può essere 1 etto in meno dei tondini da 8 a fare la differenza in stampa? Può darsi, a favore dei tondini però.....

Quindi, partendo dal presupposto (purtroppo è un dato di fatto) che molte di queste stampanti vengono "progettate" da persone che sanno semplicemente usare un CAD e che è ben diverso da essere ingegneri o progettisti di professione, partendo dal presupposto che molti upgrade su queste stampanti si fanno "perchè fa figo" e li si giustifica con "è meglio" (senza poi specificare meglio in cosa) o "pesa meno, hai meno massa, quindi è meglio" ma in realtà pesa persino di più, faccio la domanda:

a che diavolo servono queste MGN, se per usarle senza farle flettere devo metterci un supporto da 2 etti ?
E se mi devo tenere il rischio di una flessione (dopotutto, quei mille buchi per le viti a qualcosa serviranno, non sono di certo per bellezza, vuol dire che la guida non è pensata per stare a sbalzo ma avvitata abbondantemente ad un rinforzo), tanto vale che mi tengo i tondini da 8, costano MOLTO meno (3.70 euro per entrambi contro 70 euro di MGN Hiwin) e magari flettono uguale (sempre che flettano....)

E' come voler prendere un pannello di alluminio sottilissimo perchè fa tutto figo, leggerissimo e poi incollarci dietro una lastra di acciaio perchè non farlo flettere......

Detto ciò, a parità di diametro, un tubo cavo flette più o meno di uno pieno ?

[FoNzY]

27 minuti fa, iLMario dice:

Detto ciò, a parità di diametro, un tubo cavo flette più o meno di uno pieno ?

discorso giustissimo secondo me, la guida è utile se si stanno spostando carichi "importanti", per i 200 grammi di estrusore della stampante "economica" sono inutilmente costose e pesanti....

un tubo flette sicuramente di piu' di un tondo pieno ma piu' in generale il tubo non puo' essere rettificato come invece vengono rettificati i tondi, quindi non esiste un tubo adatto allo scorrimento dei cuscinetti lineari in quanto non essendo stato rettificato il diametro è "imperfetto"

[iLMario]

Adesso, FoNzY dice:

discorso giustissimo secondo me, la guida è utile se si stanno spostando carichi "importanti", per i 200 grammi di estrusore della stampante "economica" sono inutilmente costose e pesanti....

Credo che però non sia così semplice come discorso. La guida su X serve ad alleggerire X in modo tale che Y (che si porta dietro X nelle CoreXY) possa essere più agevolato, non dovendo spostare 1kg di acciaio.

Non sono solo i 200 grammi di estrusore che Y si deve portare dietro, ma sono i 200grammi di estrusore più tutto l'asse.

Io però continuo a non capire come funziona il movimento della Zortrax e delle Ultimaker. Hanno i tondini incrociati passanti per l'hotend (diametro ? Lo sai?) più altrettanti tondini ai lati della stampante (come Y nelle CoreXY). A cosa serve tutto questo reticolato di alberi ? Non era più semplice fare una CoreXY classica con l'hotend passante solo per X ?

Aggiungo: secondo alcuni, la guida scorre meglio, molto meglio, rispetto ad un tondino. Questo non saprei, ma dubito che Zortrax, Ultimaker, Sharebot, Makerbot, che tanto scemi non sono e vendono stampanti da migliaia e migliaia di euro, stiano utilizzando i tondini pur sapendo che la guida scorre meglio.

Per me la guida può diventare utile non in una CoreXY con X a sbalzo ma su una prusa con doppio Z, dove avendo X avvitato su Z, se anche pesasse 5kg, non interessa a nessuno (Z si porta dietro X, ma lo fa talmente piano e di rado che non ha problemi di ghosting e sopratutto ha due motori o comunque sia due barre filettate che lo sorreggono). Esempio perfetto: la serie CR10, doppio zeta, doppio motore. Una CR10-S5 con piatto di mezzo metro, sarebbe la candidata perfetta per una guida invece che le stupide ruote. Non hai problemi di peso ed ha il massimo dellas correvolezza senza alcuna flessione (la guida sarebbe tutta avvitata al 2020 di X a differenza dei tondini che per forza di cose sarebbero a sbalzo)

Nel caso di corexy il problema è solo X, perchè Y, pur essendo a sbalzo, è statico ed ancorato al telaio, il tondino non flette, ne metti uno da 12 o 16, tanto il peso non conta nulla e puoi anche saltarci sopra, lui non fletterà.

[FoNzY]

1 ora fa, iLMario dice:

Credo che però non sia così semplice come discorso. La guida su X serve ad alleggerire X in modo tale che Y (che si porta dietro

quello che cercavo di dire è che parlando per assoluto la guida è meglio del tondo, scorre meglio parlando per assoluto ma dato il costo non ne vale la pena nella stampa fdm, in alcuni casi forse si equivalgono per praticita' ma la guida è pensata per pesi notevoli che in una fdm non ci possono essere....costasse come un tondino allora si che sarebbe meglio ed è lo stesso ragionamento  fatto da zortrax e makrbot , non avrebbe avuto senso investire piu' soldi per una meccanica "inutlimente" precisa.....

 

parlando della zortraxx e come funziona....a parole era difficile spiegarlo...ho fatto un disegnino....

in verde i bracci di Y, in rosso i bracci di X

carelli X in blu e y in rosa.

i tubi rosso\verdi sostengono il peso ed i relativi carrelli ci scorrono sopra in modo lineare.

quella in nero è un cinghia (avevo finito la voglia di disegare decentemente)

il tubo verde non solo fa scorrere l'asse Y su di esso ma essendo collegato al motore esso gira fornendo movimento ad X.

essendo collegato al carrello di X esso gira e fa muovere X ed allo stesso tempo Y gli scorre sopra.

stessa cosa nell'altro asse...

 

 

[iLMario]

In che senso Y fornisce movimento ad X?

Comunque in sostanza c'è una cinghia che sposta il relativo asse come in tutte le cartesiane ma la cinghia non fa il giro del telaio ma lavora solo sul proprio asse.  Come X e Y delle prusa....

Vantaggi di questa soluzione rispetto una corexy? Leggevo che normalmente le corexy sono più precise e "migliore" rispetto le cartesiane classiche, avendo anche meno massa in movimento. A prima vista, però, il vantaggio di questa soluzione è che qui il peso è distribuito su 4 barre e non su 2, ma al contempo, hai anche il doppio di acciaio. Distribuisci meglio il peso (non fletti) ma ne devi spostare esattamente il doppio, quando X si muove, si porta dietro anche gli assi di Y e viceversa

[Whitedavil]

 Io ho una tronxy x5s tutta su mgn12h tranne Z che è quasi come da originale(a parte il monomotore e cinghia) 

Tutto dipende dal carico, se devi spostare in Y il piatto di una cartesiana i cuscinetti con barre flettono, se invece devi spostare solo X con il gruppo estrusore non è un problema. 

Le guide a pattino sono meglio in generale ed ormai i costi sono accessibili a tutte le tasche. 

Le ho prese in cina, 19€ circa, guida da 450mm +mgn12h. Ovvio che non parliamo di Hiwin o THK ma per una fdm/laser/mini cnc vanno ottimamente. 

Io se dovessi farmi una stampante da 0 e scegliendo una cinematica Corexy, curerei in modo particolare Z con almeno doppia barra trapezia. Doppio supporto come nella mia x5s per capirci. 

 

[iLMario]

8 minuti fa, Whitedavil dice:

Le guide a pattino sono meglio in generale ed ormai i costi sono accessibili a tutte le tasche. 

Meglio in cosa, esattamente? Precisione? Mi può star bene, ma parlando di hiwin, che ti certifica il prodotto, non una cinesata, che ne ordini 6, 4 sono storte, una dritta ma con troppo gioco e la sesta invece è corretta.

Come si valuta la precisione di queste barre? I tondini che ho visto hanno precisione h6 e parallelismo 6 micron. Le hiwin classiche hanno 12 micron di parallelismo (è peggio, sono più imprecise) e costano 20 volte le barre. Per avere lo stesso parallelismo bisogna optare per le hiwin in classe P. Non oso immaginare i costi....

Doppio Z ovviamente, se non addirittura 3 Z con le cinghie, ma Z non è un problema, puoi benissimo mettere dei tondini da 16 e stai certo che non si sposterà in nessun modo, tanto lui lavora in verticale

[Tomto]

la ultimaker e simili hanno la cinematica del video allegato. Concordo con @FoNzY

Aggiungo però che quelle in questione sono mini guide. Il loro peso è relativo la loro barra da 8*12 pesa meno di un albero da 10 a parità
di lunghezza, ma anche secondo in una stampante core xy , o con cinematica come la ultimaker non hanno senso.
Le barre possono flettere (se sottodimensionate) in una stampante di grandi dimensioni. 

Trovo che sia un controsenso utilizzare i pattini "per una maggiore precisione" e poi affidarsi alle T8 in z invece che alle
viti a ricrcolo di sfere.....con z che si fa?  

Poi diciamocela tutta....secondo voi meglio pattini cinesi o alberi e manicotti di qualità? Roboze non usa pattini , e forse è l'unica fdm precisa (non solo per via degliassi) .E' di certo una stampante con cui non possiamo fare paragoni con le nostre , ma è giusto per far capire il discorso "precisione pattino vs manicotto". E' un concetto relativo , si scegli in base alla reale utilità

boh fate voi ....

[iLMario]

Ma il video qui sopra è una rappresentazione reale di quale stampante ? Una ultimaker ? Le misure sono precise o è uno schizzo ?

9 minuti fa, Tomto dice:

Aggiungo però che quelle in questione sono mini guide. Il loro peso è relativo la loro barra da 8*12 pesa meno di un albero da 10 a parità

Pesa di meno, ma quasi sempre (chi ha un minimo di testa) la attacca ad un profilo in alluminio altrimenti flette, o comunque sia la si usa in un modo per la quale non è stata progettata. E' un binario, non una trave, ed i binari non si mettono a sbalzo, si avvitano (tant'è che ha i buchi per avvitarla)

10 minuti fa, Tomto dice:

Trovo che sia un controsenso utilizzare i pattini "per una maggiore precisione" e poi affidarsi alle T8 in z invece che alle
viti a ricrcolo di sfere.....con z che si fa?  

Io infatti metterei un 10, sopratutto dove non c'è problema di peso. Oltre ad essere sicuramente più dritta (quelle cinesi), è indubbiamente più stabile, ma come precisione cosa cambia da una T8 ad una T10 ?

11 minuti fa, Tomto dice:

Poi diciamocela tutta....secondo voi meglio pattini cinesi o alberi e manicotti di qualità?

Come si valuta la precisione di una guida ? Sto cercando di capire questo. Io ho trovato i dati di targa degli assi (h6 come precisione, ma è precisione dimensionale, 6 micron come parallelismo, di cui ignoro il significato). I manicotti non ho idea della precisione.....

[Whitedavil]

Scusate però non capisco. 

 

Ma la discussione è puntamente teorica o ha un fine di "consigli per gli acquisti"? 

Il mio discorso era impuntato sul miglior rapporto qualità/prezzo e in questo secondo me, le mgn12 sono le migliori. Ciò al fine di dare un consiglio a chi vuole acquistare. 

Lato teorico, bhe tutto dipende dai carichi in gioco e dalle prestazioni richieste. Ovviamente il prezzo non si guarda. Non è che un manicotto a ricircolo di sfere per alberi cementati da 16, di qualità, te lo regalano... anzi.... 

 

In linea generale, per uso professionale, mi orienterei o su guide HIWIN oppure su alberi cementati supportati tipo SBR. 

 

Le 3 guide mgn12 che ho acquistato in cina scorrono tutte bene... Sarà un caso o come per noi, esiste qualità cinese e qualità cinese....