Conductor de Extrusor Adaptado Nema17

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Guía de construcción de Mendel en español



Crystal Clear action run.png
Conductor de Extrusor Adaptado Nema17

Estado: Funcionando

Finished-rear.jpg
Descripción Soporte para Extrusor Adaptado Nema17
Licencia GPL
Autor Adrian
Basado en Mendel
Categorías Extruders
Modelo(s) CAD cad files
Enlaces externos nada


Ultima actualización: 17 septiembre 2012

Contents

Introducción

Esta página describe el extrusor estándar para RepRap Mendel. De la misma manera, mucha gente ha tenido suerte también con el Extrusor Adaptado de Wade (en inglés) que deberías echarle un vistazo.

Este extrusor esta diseñado para trabajar con un suministro de filamento plástico de 3 mm. Si usted quiere utilizar plástico de 1.75 mm, vea este extrusor.

Quería diseñar un conductor de extrusor sencillo que pudiera

  1. Que pueda ser atornillado al carro X de Mender y funcionase como un extrusor normal
  2. Que pueda montarse en cualquier lado y dirigir un Bowden extruder (inventado por eD y desarrollado por Erik)
  3. Que pueda montarse en cualquier lado y dirigir un Bowden paste extruder, Como se describe aquí.

Este es mi primer hack como solución.

Este diseño está inspirado en Wade's neat geared extruder que puedes encontrar aquí.

Características

  1. Relación de engranes 55:11 lo cual significa que el motor funciona con baja corriente.
  2. No se necesita tallar o dentar para hacer el alimentador del filamento.
  3. El torque es transmitido utilizando una tuerca de mariposa, poniendo los engranes reprapped bajo poco stress.
  4. Utiliza los mismos rodamientos 624 como el resto de RepRap Mendel
  5. Diseñado para trabajar con velocidad de extrusión más alta que los viejos extrusores Mendel, haciendo mas corto el tiempo de construcción.

Lo que Necesitas

Esta sección describe lo que necesitas para construir un extrusor para ser instalado en un Mendel. Las variaciones en el cable de transmisión flexible (Guaya en algunos países) será adicionada cuando se haya probado y se tengan resultados.


Los archivos de diseño (AoI, STLs, y el conjunto completo de RFO para impresión inmediata) están en: En el repositorio de archivos aquí.


Esta foto muestra todas las partes (algunas parcialmente ensambladas) Excepto para los dos tornillos M4x20 que sujetan el extrusor al soporte móvil del eje X del RepRap Mendel.

800px-Bom-index.jpg
Item Descripción Cantidad
1 base.stl 1
2 drive-gear.stl 1
3 driven-gear.stl 1
4 driven-holder.stl 1
5 filament-guide.stl 1
6 idler-holder.stl 1
7 motor-holder.stl 1
8 M3x10 4
9 M4x12 2
10 M4x20 2
11 M4x45 6
12 M4x55 2
13 M4 nuts 13
14 M4 tuerca mariposa 1
15 M4 Arandelas 21
16 Rodamientos Tipo 624 3
17 Motor de pasos NEMA17 1
18 M4 threaded rod 70mm
18 4mm diameter rod 25mm
19 M4 insert 1
20 Strip-board 50mmx25mm
21 4-way pin headers 2
22 4-way ribbon cable 130mm
23 16mm dia PTFE 50mm
24 M6 threaded brass 36mm
24 Thermistor 1
26 Kapton tape 200mm
27 Nichrome wire 6 ohms
28 Araldite rapid About 5 ml

Aquí esta una lista completa de todas las partes y materiales.

El inserto M4 es quien conduce el filamento y es el corazón de este dispositivo. Disponible en UK en el siguiente link Para el resto de Europa aquí o Esta tienda envía a cualquier parte del mundo..

Este inserto es un tornillo de bloqueo que tiene rosca interna M4. Esto significa que es muy facil de montar en una varilla con rosca M4 de 70 mm de longitud, pero que una vez ajustada nunca se desliza.

El motor de pasos es un NEMA 17 con doble eje (frontal y posterior). la pagina de los motores de paso de la RepRap esta aquí Yo utilice uno de Zapp Automation, que funciona bien.

La varilla de 4mm puede ser un viejo perno de eje M4 (la parte que no tiene rosca) recortada y pulida en sus extremos con una lima.

Ensamblando el Extrusor

El Conector

Los dos conectores de 4 pines son utilizados para los cuatro cables de los motores de pasos, y el segundo para los dos cables del calentador (cables amarillo y naranja de la siguiente foto) y los dos cables del termistor (cinta gris de 2 cables de la siguiente foto). Utilice la parte del soporte del conductor como una plantilla para el perforado de dos huecos de 4mm cerca del borde inferior de la tarjeta de banda. Suelde dos de los 4 pines en la parte superior y hacia cualquiera de los extremos y divida las pistas en el medio para aislar los otros dos conectores entre si.

La Boquilla

Nozzle-assembled.jpg

Nota: algunas personas han tenido problemas fabricando extrusores (como este) de PTFE - encuentran distorsiones bajo carga. otras personas (incluyéndome) no han tenido problemas. Esto implica que hay mas de un grado o composición (posiblemente mas o menos polimerización) en el mercado. Hemos estado investigando en busca de una opinión de autoridad. Mientras tanto, El PTFE que he usado es de este proveedor, el cual funciono bien para mi ...


Inicie ensamblando la boquilla del extrusor. Este es exactamente el mismo que el Viejo modelo de extrusor Mendel con el cambio de que el bloque de PTFE es de 50 mm en lugar de los 35mm de longitud del anterior diseño. También hay que cortar el tornillo M6 ligeramente mas largo (18mm) en lugar de los 15 mm utilizado en el diseño previo, por ultimo hacer una boquilla de bronce correspondientemente mas larga.


Las razones para estos cambios (que en realidad no puede ser necesarios) son conservadoras: Quiero estar realmente seguro de que la unión de araldite entre el PTFE y la base del dispositivo este muy fresco y no se ablande. Y quiero asegurarme de que la boquilla de bronce no se rompieran, incluso bajo las altas fuerzas que la extrusora original es capaz de generar. Una de las razones principales para el diseño de este nuevo dispositivo - como se mencionó anteriormente - es incrementar la velocidad de extrusión. Al hacer esto obviamente se incrementan las tensiones térmicas y mecánicas, y por este motivo es mejor estar preparado.


La boquilla más larga significa que usted tendrá que poner un opto-interruptor de eje Z mas largo en su Mendel para poder usarlo.

Mecanismo de Trasporte de Filamento

Wing-filing.jpg

El engrane grande de 55 dientes es uno de los que empuja el filamento. Conecta al eje de 70 mm con rosca M4 con una tuerca de mariposa, que distribuye torque sobre ella y por lo tanto reduce la presión a la que el plástico es sometido.


Para empezar, coloque la tuerca de mariposa en las ranuras del engrane grande en el lado opuesto a la manzana (Manzana o cubo: parte central del engranaje que abraza al eje y queda unida a él por intermedio de una chaveta o pasador.) Algunas tuercas de mariposa encajan perfectemente, desafortunadamente las dimensiones de las tuercas mariposa parecieran no tener un estandar, asi que algunas veces hay que limarlas para hacerlas encajar como se muestra en la foto. El engrane debe descansar de forma plana sobre la parte interior de la tuerca mariposa.

Driven-gear-assembly.jpg

La foto muestra el mecanismo ensamblado. La secuencia iniciando desde abajo es:

M4 Tuerca M4 Arandela 624 Rodamiento M4 Arandela M4 Inserto M4 Arandela 624 Rodamiento M4 Arandela M4 Tuerca Espacio M4 Tuerca M4 Tuerca Mariposa Engrane M4 Arandela M4 Tuerca
Driven-gear-assembly-fitting.jpg


Hay un par de arandelas extra en la foto entre la tuerca mariposa y la tuerca que la fija - las cuales no son necesarias. La arandela M4 final y la tuerca son invisibles vistas desde detrás del engrane


Ensamble todo en la secuencia correcta y apriete todo a mano. No use llaves ni fuerza todavía.


Esta foto muestra el conjunto montado en las ranuras del extrusor. Utilice un trozo pequeño del filamento para mantener el dispositivo en su lugar, mientras termina de ensamblar el resto.









El Motor de Pasos

Motor-filing.jpg

Ahora, terriblemente usted tendrá que limar de forma plana el eje de su muy querido motor de pasos. El diámetro del eje es 5 mm y el corte plano que se quiere es de 3.5 mm

Inicie sellando la entrada del eje del motor que conduce al rodamiento del mismo . Usted no querrá que entren limaduras de hierro al motor.

Luego coloque el eje del motor entre las mordazas de una prensa de banco como se ve en la fotografía y lime el eje. Debe tener cuidado de mantener el eje de forma paralela y horizontal respecto a las mordazas - esto puede facilitar el limado (evite usar las mordazas como guías de limado). Encontrará que es fácil de mantenerlas rectas porque cuando lima un extremo mas que el otro, la parte limada que debería formar un plano rectangular, en realidad se convierte en un trapecio.

Mida el eje frecuentemente mientras lima. Deténgase cuando usted obtenga 4,25 mm (esto significa que ya ha quitado 0,75 mm, que es la mitad de 1,5 mm total a desbastar).

Afloje el eje y luego gírelo 180º en la prensa, sujételo de nuevo, chequee cuidadosamente a ojo el extremo del eje para asegurarse que continuara el limado de forma paralela a la superficie ya limada. Continuamente chequee la forma en que lima, midiendo regularmente la dimension del eje a medida que disminuye hasta alcanzar los 3,5 mm deseados.

A continuación coloque el engrane pequeño en el eje (previamente limado). El motor de pasos Nema17 que esta utilizando tiene eje alargado lo que permite que usted lo asegure en la prensa utilizando la parte posterior del eje y no el cuerpo del motor, esto permitirá proteger el motor contra daños debido a la presión a la que se someten los rodamientos cuando se inserta el engrane en el eje.

Golpee suavemente utilizando un martillo de caucho (como se ve en la fotografía) hasta que quede en su lugar. En caso de no contar con un martillo de caucho, puede utilizar un trozo de tela doblado varias veces, entre el engrane y el martillo, para protegerlo y evitar que se deforme o quiebre. cuando el eje entre y quede a nivel de la superficie del engrane utilice un trozo de tubo (algún retal o sobrante) con diámetro suficiente para que el eje pase a través de él y utilícelo (junto con el martillo) para hacer que el engrane entre aun mas y quede situado aproximadamente a unos 3 mm por debajo de la punta del eje del motor.

Drive-gear-fitting.jpg

Utilice los cuatro tornillos M3 para fijar el motor y el engrane en su soporte de montaje reprapeado, y luego fije esta a la base utilizando tornillos M4 en las ranuras proveídas. Estas ranuras son para permitir que usted mueva el motor acercándolo o alejándolo del engrane grande de tal forma que que los dientes de los engranes ajusten correctamente.

Ajuste las tuercas y la tuerca mariposa que sostienen el engrane grande que usted había ajustado a mano anteriormente de modo que los dos engranes se alineen correctamente. Retire el pequeño trozo de filamento que había colocado anteriormente para liberar el mecanismo de transporte de filamento.

Apriete muy bien todas las tuercas del mecanismo ensamblado utilizando un par de llaves. No exceda la fuerza aplicada porque puede dañar los hilos de la rosca. Vuelva a chequear que todo esta alineado y finalmente apriete el tornillo prisionero en el inserto M4. Esto hará una pequeña mella en la rosca M4 de 70mm; usted podrá deshacer todo de nuevo si es absolutamente necesario, pero usted no querrá volverlo a hacer frecuentemente. Ajuste la unidad de nuevo y bloqueela con un trozo pequeño de filamento.

Separe el motor de pasos y su montura.

Coloque cuatro tuercas M4 en los huecos para las mismas en el soporte tensor. Utilice un tornillo M4 con arandela para apretarlas y llevarlas a sus huecos si es que están un poco estrechas.

Coloque el rodamiento 624 final en el eje de 4mm de diámetro y coloque una arandela M4 a cada lado del mismo. Coloquelo en la cavidad del soporte tensor.

Introduzca cuatro tornillos M4 con arandelas en los huecos del soporte driven, utilizando los dos primeros para retener la tarjeta de conexiones.

coloque el soporte tensor abajo y atornillelo apretado a mano los tornillos de compresión del filamento entre el inserto M4 y el rodamiento de tensión. Mire desde arriba el dispositivo y ajuste los tornillos para que el soporte tensor este paralelo al soporte driven.

Vuelva a colocar el motor y ajuste de modo que el mecanismo engrane. Asegúrese que el engrane grande pueda girar libremente una revolución completa mientras esta acoplado al pequeño, sin que se atasquen o se alejen demasiado.

Ponga una pequeña cantidad de grasa de silicona en los engranes para lubricarlos.

El Dispositivo Terminado

Finished-front.jpg

Vista Frontal.


Finished-rear.jpg

Vista Posterior.

El número de pasos por mm de extrusión en el firmware debe ser cambiado del que tenia para la extrusora estándar, por supuesto. detalles del Firmware aquí. Yo utilice 1,8 pasos por mm, con una media de pasos de 200 pasos por giro del motor.

Vídeo Extrusor en Acción

Variaciones en Este Diseño

Este es el lugar para agregar variaciones y mejoras a este diseño.


Resorte de Carga

Block-heater-in-place.jpg

Este es un arreglo mejor, mas confiable y compatible para forzar al rodamiento libre y el conductor a estar juntos. Para esta variación ustedes necesita 4 tornillos M4x45 menos que los requeridos en el BOM (Bill of materials - lista de materiales) original, (Además, los otros dos tornillos M4x45 pueden ser más largos si se quiere, lo que significa podría acabar con seis tornillos M4x45 y añadir dos tornillos adicionales M4x55 a la lista de materiales. Así usted tiene un menor número de diferentes tamaños de tornillo en la lista de materiales de que preocuparse). Corte cuatro trozos de varilla roscada M4 de 62 mm de longitud. En cada una de las cuales se ajuste un par de tuercas en cada extremo. Trate de alinear las caras de las tuercas, pero no se exceda en la fuerza ya que puede dañar las roscas. Alternativamente, en lugar de las varillas roscadas y tuercas puede utilizar algunos tornillos hexagonales M4x70, ya que las cabezas de estos tornillos son del mismo tamaño que las tuercas M4.

Coloque las tuercas de bloqueo en los cuatro orificios hexagonales en el soporte intermedio. Una vez montado, en el otro extremo ponga en el siguiente orden: arandela, resorte, arandela y tuerca.

Los resortes que yo usé fueron Los de Springmaster con número de catalogo D12100, pero cualquier resorte con características parecidas servirá. Springmasters tiene una orden minima de £15 lo cual es ideal, porque podra ordenar 8 resortes D12100, 4 que va a usar y 4 mas de repuesto.

No apriete demasiado los resortes. Con los que use, debe apretarlos hasta que toquen y luego dan una y media vueltas mas. Debe apretar en diagonal, es decir hacerlo en el siguiente orden: inferior izquierda, superior derecha, superior izquierda, inferior derecha. Si usted encuentra a si mismo teniendo que hacer significativamente mucha fuerza, es una indicación de que algo esta mal con la extrusora como una boquilla parcialmente bloqueada o desgaste del conductor.

Este dispositivo da una fuerza de agarre más o menos constante en el filamento a medida que pasa a través del extrusor, incluso si el filamento tiene ligeros cambios de diámetro.

Distribuyendo Carga

Overload.jpg

Después de mucho uso (impresión de alrededor de 20 Mendels) he descubierto que la pequeña placa de aluminio que distribuye la carga del retenedor M3 de la boquilla hecha por el motor paso a paso, había zanjado su huella alrededor de 1 mm en el plástico de la placa de base extrusora (véase más arriba). Load-spread.jpg

La solución es por supuesto, incrementar el tamaño de la placa. Yo la reemplace con un pieza de 40 x 12 mm con una perforación de 3 mm realizada a 17 mm de un extremo y a 8 mm desde el borde largo.


Vea también la variaciones sobre el conductor del extrusor aquí Extruder Driver Variations (por ahora solo disponible en ingles)


Drive-mechanism.jpg Extruder-back-view.jpg Extruder-front-view.jpg Extruder-under-view.jpg