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jno

Migliorie per le nostre stampanti 3d

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Ciao, faccio un ritorno al passato, diciamo anno 2014 , quando studiavo un nuovo motore per i droni.

Tra i miei appunti di studio, che mi hanno permesso di realizzare un modello inedito non utile per le stampanti 3d,

c'era un componente che aveva solleticato la mia attenzione, il chip EIC4101.

Ancora oggi è di difficile reperibilità ma si incomincia a trovare.

 

Cosa fà questo accidente di integrato?

 

Semplice, riesce a pilotare appositi motori passo-passo a 5 avvolgimenti ( a 5 fili , sei fili in caso di configurazione a stella )

al posto dei 3 avvolgimenti classici ( con 4 fili se l'avvolgimento è a stella  )

 

🙂 Opperbacco, e cosa fà?

Semplice,  invece dei tre impulsi/giro  alberino motore ( tralasciando le demoltipliche  meccaniche) , quindi uno ogni 120°,

con questo modello si scende sino a 18° rotazione alberino per impulso, come dire sino a 40 volte più preciso.

 

Altrimenti l'altra tecnologia per ottenere questo tipo di risultati sono i motori piezo che hanno anche un "fermo" meccanico superiore quando non sono pilotati.

Personalmente gradisco più la tecnologia di stampa a resine, ma anche lì se si vuole lavorare su layer pari o inferiori a 25 micron 

serve un movimento dell'alberino di una precisione assoluta.

 

Entrambe le tecnologie non sono state implementate nelle nostre stampanti per l'elevato costo nel 2014, ma come tutte le tecnologie

stanno calando alquanto di prezzo.

 

Se è il posto giusto mi piacerebbe discutere con voi di questi particolari costruttivi.

Se avete altre idee , postatele, magari per la parte elettronica posso dare una mano, poi un programmatore che si aggiunga al gruppo male non farebbe mica 🙂

 

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Partiamo a sgrossare delle nozioni,

sopratutto per me che studiavo un motore dalla accelerazione e velocità mostruose che , però,

nelle stampanti 3d ha poco a che fare.

Visto questo video direi che le basi per tutti ci sono, su youtube usate questo link:

watch?v=jWYUepWTfnU

( non mi fà allegare direttamente il filmato )

Queste le basi del motore basato sul driver prima accennato,

rimane che comunque è almeno 8 volte superiore per precisione

rispetto ai motori e driver normalmente utilizzati:

https://www.orientalmotor.com/stepper-motors/technology/2-phase-vs-5-phase-stepper-motors.html

usate il normale translate di google se l'inglese è ostico

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5 ore fa, jno dice:

Se è il posto giusto mi piacerebbe discutere con voi di questi particolari costruttivi

credo che ci siano "infinite" soluzioni per migliorare i motori delle nostre stampanti ma il problema è un altro... la stampa fdm non merita una precisione maggiore in quanto è limitata per sua natura...è un sistema imperfetto che non trarrebbe nessun beneficio da un motore 3 o 10 volte piu' preciso...

stesso discorso con le stampanti sla o sls arrivati intorno ai 20micron una precisione maggiore diventa relativa in quanto "viene dispersa" dall'errore intrinseco nella natura stessa della tecnologia...

 

 

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Il discorso è molto interessante ma purtroppo di una qualità troppo elevata per me. Vi ascolterò volentieri ma dubito poter apportare competenze.

Inviato dal mio tablet utilizzando Tapatalk

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34 minuti fa, FoNzY dice:

credo che ci siano "infinite" soluzioni per migliorare i motori delle nostre stampanti ma il problema è un altro... la stampa fdm non merita una precisione maggiore in quanto è limitata per sua natura...è un sistema imperfetto che non trarrebbe nessun beneficio da un motore 3 o 10 volte piu' preciso...

Sono d'accordo. Il problema dell'FDM è che avrai sempre una punta incandescente (spesso con un foro da 400 micron...) che deve depositare uno strato di materiale plastico uno strato per volta, con tutti i limiti del caso. 

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Ok.... dove volevo arrivare io era di modificare i motori " economici " per poterli far funzionare con questo altro pilotaggio.

Effettivamente potrebbe non apportare miglioramenti dati i limiti delle stampanti fdm....comunque.....

Dal 40° secondo del filmato vedete fisicamente la differenza tra i motori attualmente utilizzati e questa altra tecnologia:

watch?v=tRoT3qpndbU&feature=emb_rel_end

( come al solito non mi permette di inserire filmati youtube, per cui andate su youtube ed incollate il link come da immagine)

Untitled.png

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Al di là delle considerazioni sopra esposte dagli altri utenti, non è descritta la velocità massima del motore. Se con un normale stepper oltre 3000rpm non li fai, dubito che con un pentafasi arrivi a tali velocità. Inoltre che cpu ti serve per generare tutti quegli impulsi per aver per aver un movimento lineare con pulegge da 20 denti e cinghia da 2mm di pitch? Ovviamente a fullstep, se poi ci mettiamo 256 microstep....

Un'altro conto è utilizzarlo su viti a ricircolo in presa diretta ma su stampanti 3d come le nostre è inconcepibile considerati il fattore costo/ricavo. 

Tanto vale montare un encoder 1000 linee su uno stepper tradizionale ed usare il supercollaudato closed loop. 

Anche le cnc usano sistemi simili, solo che usano dei servi. 

Una innovazione nel campo della stampa 3d potrebbe essere un encoder o altro sensore che verifichi con precisione la quantità reale di filamento estruso con feedback all'elettronica. 

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18 ore fa, Whitedavil dice:

Una innovazione nel campo della stampa 3d potrebbe essere un encoder o altro sensore che verifichi con precisione la quantità reale di filamento estruso con feedback all'elettronica. 

OK....., quindi parliamo di precamera di fusione ad almeno 20°-30° superiore al grado di espulsione voluto

e di micropompa che trasporti questo materiale sufficientemente fuso, quindi uniforme, sino all' ugello.

Il passaggio deve "raffreddare" il materiale , per riportarlo all'uscita dell'ugello alla temperatura voluta.

 

Lavorando sulle micropompe ad infusione per i pazienti , direi che non mi stai chiedendo nulla di difficile.

Il problema e che io ho accesso a queste parti a costo 0, da pompe guaste di recupero,

ma probabilmente per l'utente finale parliamo di 200-300 euro..........

a meno che non " cinesizzo" l'idea dal prototipo funzionante alla versione utente finale.

 

😦  Bho... proviamo ( a tempo perso ), tanto il thread è quì. 😉

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Mi sa che sbagli concetto, se usi una pompa allora parliamo di volume. E comunque hai una tolleranza abbastanza alta. Ho lavorato nel campo di dosaggi a pompa per 14 anni e quelle che utilizzavo mi davano una ripetibilità del +-2%. Inoltre l'elettronica delle stampanti 3d ragiona in mm di filo grezzo e non a volume. 

La soluzione potrebbe essere un encoder, allmeno 1000 linee, con ingranaggi di riduzione per aumentare la risoluzione, oltre ad un sensore che misura il diametro reale del filo. Il problema, secondo me, è che il tutto andrebbe posto poco prima della fusione del filamento per poter avere un dato reale. 

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bha... continuo a pensare che serve qualcosa di poco costoso e facilmente replicabile per tutti.

Poniamo di ribaltare le cose, a noi serve:

- una stampante economica

- 50 micron risoluzione

- veloce nella stampa 

- che non puzzi

. che utilizzi almeno il 90% delle elettroniche e materiali attuali

ecc ecc.... vediamo una bozza....proviamo ad unire fdm e sla.

 

se uso un piano di stampa in cristallo ha una sufficiente  planarità ( non è curvo , intendo )

- ci piazzo due lampade UV sotto, il piano trasparente si scaldicchia un filo

- all'interno della stampante pongo altre 4 lampade uv (  anche a led ) negli angoli

- con una copertura intorno come nelle sla filtro gli uv esterni e il tutto funziona ad una temperatura decente

- la normale meccanica della fdm esegue i movimenti

-sostituisco l'hotend con un aghetto che emette resina per sla da una pompa a volume controllato

- come fuoriesce la resina dall'aghetto viene indurita dagli uv

il tutto è matematico che funziona, la resina non ha bisogno di elevate pressioni,

basta una pompettina per liquidi da 4 soldi ed il foro del nozzle/aghetto può scendere a 0,1mm ,

anche in caso di ambiente a 10° il tutto lavorerebbe intorno ai 30°

abbiamo solo unito le caratteristiche delle due stampanti fdm e sla.

 

Miglioramenti di primo acchito:

se utilizzo un laserino che proietta ad una distanza di 1mm dal "nozzle",

ottengo che mentre spalma la resina l'ugello ogni mm precedente viene pre-indurito dal laserino

con una velocità nettamente superiore, gli uv fanno il resto.

Per la garanzia camera stampante termostatata a 30° . resistenza e ventolino classici.

 

Non lavoro con le stampanti 3D, ma è talmente semplice che è sicuro che qualcuno ci abbia già pensato.

:) Se trovate qualche link potremmo vedere dove si è arrivati con questo principio.

 

 

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per la iniezione controllata pensavo invece ad una cosa del genere,

dove la quantità è controllata dalla rotazione nell'iniettore:

 

3d.png

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Premesso che non sono un esperto di queste tecnologie, ho qualche perplessità: ti porti appresso gli svantaggi di entrambe le tecnologie. Cosa non mi convince:

  1. uso di resina UV, irritante, da gestire (seppur in maniera minima) rispetto ad un filo di plastica inerte delle attuali FDM. Peraltro, ma qui lascio la palla a chi ne sa più di me, ignoro gli effetti di far circolare della resina dentro tubi e pompe, senza adeguata manutenzione periodica. Ogni quanto devi prevedere un lavaggio onde prevenire incrostazioni? 
  2. deposito di un puntino di resina per volta da parte di un ago in movimento vs solidificazione di uno strato intero come nelle SLA: parli di tempistiche ridotte (anche se va considerato che per una SLA il tempo di stampa del singolo layer è indipendente dalle dimensioni o numero dei pezzi, basta accendere più pixel dell'LCD, a differenza di una FDM), ma a che prezzo? Avresti comunque i problemi di garantire una adeguata esposizione in tutti i punti dello stesso layer in cui passa l'ago, garantendo il flusso perfetto (cosa forse semplice in teoria, in pratica un po' meno), onde evitare sbordature e creare inestetismi: da questo punto di vista la meccanica della SLA mi pare sia la soluzione più semplice e che garantisce risultati migliori
  3. stampa in galleggiamento in un liquido VS stampa su aria: necessità ovvia di rivedere tutto il discorso supporti, altro punto di forza delle SLA, dove sono minimali, per ovvie ragioni 

Ho visto per le SLA che stanno studiando un modo per aumentare sensibilmente le velocità ma in modo diverso da quello che proponi tu: la resina rimane in un cilindro con i laser che avvolgono completamente il cilindro. Se trovo il video lo pubblico.

 

 

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Si , l'unione delle due tecnologie mi veniva da una altra esigenza,

con 3,4,5 resine di colore diverso potevo ricavare sino a 16 colori.

Qualche esperimento fatto a mano , il filo elettrico viene avvolto intorno agli aghi in acciaio

e stagnato, poi si possono ruotare  gli aghi con ottima tenuta meccanica

ed un incollaggio dei connettori per le siringe tra loro per maggiore stabilità meccanica.

( esperimento finale con 3 tubi capillari , aghi inclinati a 15° ,con le punte quasi a contatto ).

 

Ho tirato delle strisce di 2 mm circa di larghezza, alte forse un decimo di mm

ricavando sfumature diverse , lasciato il tutto al sole per indurire, ho solo la resina nera, bianca e rosa

ma tutto sommato non sembra lavorare male, una volta indurita ho provato a tirare questi fili,

il punto di rottura mi sembrava randomico, ovvio che si devono utilizzare resine

di colore diverso della stessa marca e prestazioni ( per tenuta ed indurimento ).

 

Tornando alle FDM, la variazione dell'hot end della immagine postata sopra non mi sembra impossibile,

serve l'ennesimo motore stepper che faccia girare la vite senza fine che a sua volta pompa in modo molto preciso la plastica fusa.

 

Se gira più velocemente pompa di più, in base alla velocità di stampa voluta.

Servono 2 termoresistenze per il monitoraggio del sistema hot end,

con il serbatoio in ingresso più alto in temperatura

e punto di uscita con la temperatura  volute da voi , già pluri verificate negli anni.

 

Ovvio , non puoi dare un sistema del genere a chi parte da zero, te lo rompe in cinque minuti.

Serve quindi un apposito sw di pilotaggio che eviti gli errori più comuni ,

tipo accendere il motore della pompa hot end prima della fusione delle plastiche o, peggio,

stampare sotto temperatura sforzando motore e pompa.

C'è da lavorare di tornio parecchio , acciaio, per realizzarlo idoneo , ma non è impossibile.

aghi.jpg

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Cercando cercando , ho trovato chi ha fatto un estruttore "gigante" rispetto a quello che vorrei fare io.

Tant'è che ci ricava le bobine........

https://www.italia3dprint.it/estrusore-per-filamento/

Comunque il principio è quello, ho una bella punta di trapano che non taglia più

e un cilindro di acciaio a misura, dovrei avere i cuscinetti ed anche qualche ugello delle cucina a gas.

 

Questo sabato ho il turno in ospedale, abbiamo già 100 ricoverati covid,

ma domenica non mi fanno uscire di casa, per cui........

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Un bilancino sotto ogni piedino di regolazione del piatto e ogni tot si ferma, pesa e (ogni cambio layer ad esempio) si regola se deve darne di più o di meno in base al valore teorico. Oppure una bobina più piccola dove si avvolge automagicamente del filamento e si pesa quella. O 4 mini carrucole su molle intorno al filamento che ne misurino costantemente il diametro.

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