我的3D打印机建构开始了

AudioCAT

这是一个漫长的3D打印机建构计划
之所以称为建构，是因为到现在也没决定选择哪种成熟的结构，边思考边研究吧。

先把成品件抄出实体模型才能进行下一步整体建构，抄的过程中还能发现成品件问题，该改的心里就有数

scu319hy

模型做得漂亮，我都是随便摆摆样子，差不多就开始打印
既然自己做挤出机，就别拘泥于e3d的配件了。
我最近搞了一个近程挤出机，感觉还将就。结构比你这个也简单。挤出距离也算比较近，到喷嘴只有4~5mm左右。散热器是自己DIY的。试用了几天，浪费了1斤PLA，总体效果比远程的强一些。

AudioCAT

scu319hy 发表于 2018-3-19 18:41
模型做得漂亮，我都是随便摆摆样子，差不多就开始打印
既然自己做挤出机，就别拘泥于e3d ...

你太高看我了
我连3D打印机都没碰过，哪敢有设计挤出机的想法
所以就先买一个自己认为还可以的挤出机部分。
图中是E3D的Titan送料器，原装正品太贵。我买的是国内复刻版，到手后发现做的太差了，差到无法接受的程度，这才萌生自己设计挤出机的念头，
但是手里没有可用的打印机，有啥想法都是白费，无奈也只能用这个假Titan送料器，必须以它为基础设计结构，到能打印的程度，想法才可能变成现实

scu319hy

只要打印机工作起来了，就是鸡生蛋，蛋生鸡了
不过，FDM的精度也就这样。做机械配件总是感觉差点意思（也许是我自己用的不对）
期待你的大作

smenber

厉害了   你这主要是享受过程吧 精度要求不高的话  可以做做

AudioCAT

scu319hy 发表于 2018-3-19 19:44
只要打印机工作起来了，就是鸡生蛋，蛋生鸡了
不过，FDM的精度也就这样。做机械配件总是感觉差点 ...

绝对不是大作
因为我不可能搞什么创新的驱动结构，还是在成熟的方式中选择。

我现在比较关心这种FDM打印方式最小能打印多大齿距的齿轮，极限的最小齿距
当然，我清楚像Titan送料齿轮这种直径12mm模数0.5的想都不能想，但是我非常想知道最小能打多大的

AudioCAT

smenber 发表于 2018-3-19 20:38
厉害了   你这主要是享受过程吧 精度要求不高的话  可以做做

也不指望精度有多高，但要尽可能不降低精度。
过程当然是值得消耗时间的，甚至有意托长时间

scu319hy

AudioCAT 发表于 2018-3-19 20:39
绝对不是大作
因为我不可能搞什么创新的驱动结构，还是在成熟的方式中选择。

打了几个齿轮供你参考
下面一排15齿的齿轮是我打印的，分别是0.4m,0.5m,0.6m,0.7m
上面两个是做为对比的玩具齿轮。
其实还可以再小，估计0.2m的是可以打出样子的。但只能看看。
齿轮用pla打，精度还行，但强度不行，要断齿。所以0.6m的齿轮估计是难顶事的。

打印用的是我过年DIY的机器，挤出机是这个，我自己DIY的近程挤出机，0.2的喷头。xy轴的定位精度是0.1mm,z轴定位精度是0.02mm.挤出机是0.9度35步进电机4:1减速+直径11mm送料铜齿。打印速度是110mm/s，层高是0.16，0.2mm的喷嘴最高只能用这么高的层高了。

AudioCAT

scu319hy 发表于 2018-3-19 22:05
打了几个齿轮供你参考
下面一排15齿的齿轮是我打印的，分别是0.4m,0.5m,0.6m,0.7m
上面两个是做为对比 ...

好！多谢！辛苦了！
你那种直径的小齿轮能达到0.7m已超出我的期望，对我来说DIY实体打印机是非常值得的，

说实话，看完你的图片，心里是很痒的，很羡慕你打的人字齿
我现在的设计基本都要利用成品零件，比如直线轴承，只能用直线轴承滑块。
成品滑块需要铝板结构件和大量螺丝装配，运动部件质量肯定要大许多。等打印机能用了再改，重新设计轻量化的直线轴承座。

还有好多拿不定主意，比如XY光轴直径，不知道该用8mm还是10mm？
Z轴丝杆，滚珠丝杆在打印机应用中是否会比普通丝杆好？
丝杆直径如何选，直径12mm如何？

scu319hy

AudioCAT 发表于 2018-3-19 22:51
好！多谢！辛苦了！
你那种直径的小齿轮能达到0.7m已超出我的期望，对我来说DIY实体打印机是非常值得的 ...

哈哈，看了你制作音箱，我也是心痒难耐啊

无论远程，近程，以我目前的配置，都可以跑到步进电机的极速。我这个42步进电机，空载最多也就是500rpm的样子，用20齿的同步轮，最高也就是330mm/s的速度。我测试过280mm/s，只是能打印，但精度下降很多，实用价值不大，不如换大口径的喷头好。
为了提高精度，减轻负载，我加了2:1的减速，现在最多跑到150mm/s。一般打印我用120mm/s，速度和精度比我之前买的商品机高一些。一般商品机配置多为80mm/s左右。
提高速度对喷头是个考验，高速挤出时喷头精度会变得很差。所以，我建议你设计最大速度不要超过200mm/s。而定位精度和速度也是矛盾的，用一般的步进电机基本上不会比我这个机器性能高到哪儿去。高速步进电机或是伺服电机又有点得不偿失。
再说丝杆，只有Z轴会用丝杆。滚珠丝杆精度是高，但3D打印一般Z轴的打印精度不会超过0.05mm(表面没有光洁度可言)，T型丝杆的精度也是足够的。因为Z轴只在一个方向受力，回差并不影响3D打印的精度。3D打印负载很小，没什么大的磨损，也不存在寿命问题（单Z轴的单边升降平台我觉得问题比较大）。所以，如果能买到直的T型丝杆，T型丝杆是够用的。但如果不差钱，上滚珠丝杆也没什么不好。8mm的T型丝杆都够用，你用什么样的滚珠丝杆都可以胜任啦。
光轴的话，我这个机器是500x500x500mm的尺寸，用8mm的光轴没有发现明显强度不够的问题。精度是个问题，我这机器光轴的直度，直线轴承和光轴的配合精度都不怎么样。但从打印的结果来看，还是可以接受的。所以，如果你能买到品质过硬的8mm光轴，那不用犹豫，就用8mm的光轴吧。否则，买粗点的光轴精度相对要好些。但运动负载会比较大。
有人直接在CNC机床上加装3D打印喷头当3D打印机用。我感觉打印的效果没比我这个机器强。FDM目前就这种水平，你就算上C3精度的配件也得不到更好的效果。
在保证光轴丝杆的直度的情况下，我感觉可以有提升的点，1是定位精度，比如用0.9度的步进电机，加减速。XYZE精度越高越好。2是皮带，一般是用6mm的，如果用10mm的，负载能力会强一些。3是驱动，用高细分的驱动运动会平滑一些。4是平台/热床，高品质的平台/热床对打印影响很大，遇到翘边，变形之类的问题才是大问题。5是环境，恒温的封闭环境对打印有很大的帮助，尤其是大件。6装配是个大问题，制作一些装配工具可以提升装配的精度。7，XY轴的配件一致性要好一些，否则打印的圆不太圆会很不爽。

snowynight

scu319hy 发表于 2018-3-19 19:44
只要打印机工作起来了，就是鸡生蛋，蛋生鸡了
不过，FDM的精度也就这样。做机械配件总是感觉差点 ...

FDM精度其实可以的，±0.1mm以内真的能做到。

wwh88

AudioCAT

scu319hy 发表于 2018-3-20 00:33
哈哈，看了你制作音箱，我也是心痒难耐啊

无论远程，近程，以我目前的配置，都可以跑到步进电机 ...

对我来说这是精彩教程啊，果断收藏

AudioCAT

直接利用标准滑块简直受不了，体积超大，笨重

AudioCAT

scu319hy 发表于 2018-3-20 00:33
哈哈，看了你制作音箱，我也是心痒难耐啊

无论远程，近程，以我目前的配置，都可以跑到步进电机 ...

之前选定的结构是CoreXY，我感觉这个结构还不错，打算自己再稍改一下应该能满足。
这几天又觉得并不是太完美，无论怎么改，同步带太长是不会变的。按理说同步带弹性应该不是问题，但过长就不能忽略弹性，还有长期使用的自然松脱。
另一个问题是总听说UM2有速度优势，似乎是说CoreXY速度也不行？
想来想去，还是回到最初的思路，用UM2结构

AudioCAT

scu319hy 发表于 2018-3-20 00:33
哈哈，看了你制作音箱，我也是心痒难耐啊

无论远程，近程，以我目前的配置，都可以跑到步进电机 ...

你的光轴滑套用的是哪种？觉得这种结构直线滑动和旋转同时存在，滚珠直线轴承肯定不行。
也不知道有没有粉末冶金哪种含油轴承
镶嵌石墨的滑套性能如何？

scu319hy

AudioCAT 发表于 2018-3-22 20:38
你的光轴滑套用的是哪种？觉得这种结构直线滑动和旋转同时存在，滚珠直线轴承肯定不行。
也不知道有没有 ...

我就是用的直线滚珠轴承将就的，等以后有机会再慢慢改。目前用着没有出问题。这个位置不怎么受力，只要配合精度够，耐用性应该不是问题。不用过于纠结，随便一个自润滑的黄铜直线轴承都够用了。

CoreXY也没有那么差，UM2也没有那么强。小尺寸下，这两种结构应该不会有太大的差别。速度和精度没法兼得，结构影响只是一小部分，高速下，挤出和冷却是硬性限制，因为材料的流动性、粘性以及散热条件就是这样，很难突破。再就是步进电机本身的能力限制。我曾经设想过像喷墨打印机那种并行的喷嘴，一次可以打印几十个线条，这样就可以把打印速度提升几十倍。但相应的其它方面要改很多，还有一种办法，就是双喷头，一个大号的用于提升速度，一个小号的用于改进精度，两个配合使用，精度和速度都可以保证，只是软件要支持才行。

1024WC

scu319hy 发表于 2018-3-23 07:44
我就是用的直线滚珠轴承将就的，等以后有机会再慢慢改。目前用着没有出问题。这个位置不怎么受力，只要配 ...

此版块难得会回复的老司机

xp5885

我最近也在研究3D，准备自己做一台大的，打算用  最原始的XYZ三轴结构。X轴上安装X轴步进电机，

AudioCAT

scu319hy 发表于 2018-3-23 07:44
我就是用的直线滚珠轴承将就的，等以后有机会再慢慢改。目前用着没有出问题。这个位置不怎么受力，只要配 ...

如果轴承与光轴配合非常好，转动就会很困难，配合不好就勉强可以用，只是旋转时滚珠不会滚动变成摩擦方式。

看到现在有种满天星直线轴承，说是径向轴向都可运动，特别适合UM2结构打印机。







我就想不明白了，转动肯定是没问题，轴向直线运动是怎么实现的？，看图片保持架有很大轴向活动范围，在这个范围内滚珠是滚动的，可超出保持架移动范围时，滚珠难道会原地转动？不可能吧，实现不了滚珠原地转动那一定是摩擦状态。越想越迷糊，除非亲手拆一个研究研究明白。