Lama3D/pl

From RepRapWiki
Jump to: navigation, search


Crystal Clear action run.png
Lama3D

Release status: working

Lama3D.jpg
Description Lama3D metalowa głowica drukująca
License CC BY-SA 3.0
Author syntetyczny
Contributors
Based-on [[]]
Categories Hot End, Extruders
CAD Models none
External Link github.com/syntetyczny/Lama3D


Contents

Lama3D

Metalowa głowica drukująca stworzona przy pomocy polskiej społeczności RepRap, środowiska akademickiego i fundacji Fablab Trójmiasto. Projekt rozwijany i udostępniany na prawach Creative Commons 3.0 CC BY-SA 3.0. Pliki źródłowe udostępnione są przy pomocy serwisu github. Głowica Lama3D jest wykonana z aluminium, stali nierdzewnej i mosiądzu. Drukuje ona z materiałów takich jak PLA, ABS, PVC, HIPS.

Głowica jest sprzedawana w postaci zestawów do samodzielnego złożenia, w których znajdują się jedynie części aluminiowe i wentylator z uchwytem plastikowym. Głowica wyposażona jest w dyszę o średnicy 0.5mm i wentylator 40mm. Aluminiowy radiator ma wykonany kołnierz typu j-head, który jest kompatybilny z płytkami montażowymi j-plate.

Projekt

Projekt głowicy jest wynikiem badań i równoległego rozwoju wraz z takimi projektami jak E3Dv5 hotend, BCN fullmetal hotend, Hexagon hotend, Pico hotend. Pierwsze testy koncepcyjnej głowicy zostały przeprowadzone w październiku 2013 roku, wykorzystując elementy m.in. z głowicy firmy 3Dlabtec i u-design. Celem było stworzenie głowicy bezkompromisowej, wyposażonej w wydajne chłodzenie rozdzielające skutecznie strefę gorącą od zimnej.

Radiator

Kolejne iteracje radiatora Lama3D
Aluminiowe radiatory Lama3D

Radiator głowicy przechodził kolejne iteracje, od wersji wzorowanej na głowicach j-head, aż po obecny stan. Dzięki dużej powierzchni odprowadzenia ciepła udało się uzyskać bardzo dobre rozdzielenie strefy gorącej od zimnej. Obecnie radiator ma 50mm długości, dzięki czemu można używać wentylatorów PC 40mm. Chłodzący przepływ powietrza, dla którego został zaprojektowamny radiator to 5.5CFM. Dla celów akademickich wykonano symulacje pokazujące dystrybucję ciepła przy użyciu wentylatora 40mm dla głowicy 3mm.

MES temperaturowy
Dystrybucja ciepła radiatora Lama3D

Łącznik

Łącznik jest wykonany z nierdzewnego pręta gwintowanego M6 i ma długość 23.5mm. Przewężenie łącznika będące barierą dla rozchodzącego się ciepła, ma średnicę odpowiednio 3.8mm dla głowicy na drut 3mm i 2.75mm dla głowicy na drut 1.75mm. Długość tego podebrania wynosi 2mm. Na początku prac z głowicą, stosowano łączniki bez przewężenia, a odległość pomiędzy radiatorem, a blokiem grzejnym była ustawiana za pomocą śruby dociskowej wewnątrz radiatora. To rozwiązanie sprawdzało się przy drutach typu ABS, jednakże stosując PLA, materiał blokował się już na wyjściu z radiatora. Temperaturą panująca na powierzchni przewężenia osiągała 105st C w przypadku łącznika bez przewężenia i ok.75st C w przypadku przewężenia i ustawionej temperaturze topnienia 195st C.


Blok grzejny

Blok grzejny jest wykonany z pręta kwadratowego PA6 20mm i ma grubość 12mm. Już w pierwszych prototypach, zauważono problem z bieżącym serwisem i wymianą poszczególnych elementów w tym termistora. Czujnik pomiarowy, był szczególnie narażony na uszkodzenia, ze względu na swoją dość delikatną budowę.

Blok grzejny
Prototyp mocowania czujnika temperatury

W celu wzmocnienia czujnika i zabezpieczeniu go przed wyrwaniem, zastosowano otulinę szklaną pokrytą silikonem. Sam czujnik jest montowany na pastę termoprzewodzącą albo silikon termoprzewodzący, a nóżki w otulinie są dociskane do bloku za pomocą śrubki z dodatkową podkładką w kształcie litery C.

Dysza

Dysza jest wykonana z wałka sześciokątnego mosiężnego 10mm i ma długość 12.5mm . Wraz z rozwojem głowicy testowano różnego rodzaju izolacje dyszy od otoczenia w celu poprawienia jakości wydruków. W kolejnych wersjach stosowano izolator z ptfe, otuliny szklanej, czy też taśmy pfte.

Izolator z ptfe
Dysza wzorowana na GHE
Izolator z włókna szklanego
Blok i dysza zaizolowane włóknem szklanym

Owe rozwiązania nie przyniosły oczekiwanych efektów poprawy jakości wydruków. Zauważalną zmianą jednak było zwiększenie bezpieczeństwa i ochrony przed oparzeniem w przypadku izolacji z włókna szklanego. W obu przypadkach izolacji, stabilizacja temperatury na dyszy nieznacznie wzrosła. Głównym zakłóceniem i deregulacją temperatury jest topniejący materiał w komorze grzejnej. Długość dyszy była zmieniana w celu znalezienia kompromisu pomiędzy siłą klejenia warstw (ABS), a jakością (PLA). Ważnym parametrem każdej dyszy jest długość otworu kapilarnego. Ta długość jest ściśle powiązana z kątem stożka oraz stopką dyszy. Im krótszy otwór kapilarny, tym mniejsze opory tłoczenia i mniejsza retrakcja. W obecnej konstrukcji dyszy długość otworu kapilarnego wynosi ok. 0.35mm, co pozwala na ustawienie retrakcji na 0.6mm. W głowicach z metalu zwiększanie retrakcji może doprowadzić do blokowania się roztopionego plastiku w chłodniejszej części łącznika.

Dokumentacja techniczna

Rysunki techniczne oraz wszystkie pliki 3D do elementów plastikowych użytych w głowicach są udostępnione w serwisie www.github.com/syntetyczny/Lama3D .

Podobieństwo do głowicy E3D

Wyniki, oraz poszczególne etapy prac nad głowicą były publikowane za pomocą serwisu społecznościowego google+. Po opublikowaniu informacji dotyczących głowic komercyjnych, wywiązała się dyskusja z twórcami popularnych głowic firmy E3D, którą podsumował Sanjay Mortimer w ten sposób:

For the record, we released our all metal hotend a good way before those images in april 2013

http://forums.reprap.org/read.php?1,197736,page=1

However I can totally see how we were basically in a state of parallel evolution, which is completely fine.
It's also why I don't think patents or ownership of ideas are appropriate
when two people can have the same idea around the same time.

Evolution is good, parallel or successive. Like dolphins and sharks!

Troubleshooting

Niniejsze Troubleshooting będzie uzupełnianie na bieżąco i jest wynikiem najczęstszych problemów z głowicą Lama3D.

Zatkała się głowica, co może być powodem??

  • Czy wentylator podłączony jest do 12V na stałe?

Częstym powodem zatykania się głowicy na starcie, jest nagrzanie głowicy bądź jej schłodzenie po wydruku, przy wyłączonym wentylatorze chłodzącym radiator. Prowadzi to do nadtopienia filamentu na całej długości głowicy i jego zakleszczenie.

  • Czy retrakcja ustawiona na max 0.6mm?

Głowica Lama3D jest zaprojektowana pod retrakcję nie większą niż 0.6mm. Zwiększenie tej wartości powoduje wycofanie stopionego filamentu i zastygnięcie go w zimnej strefie co prowadzi do zaczopowania się głowicy.

cura 15.04.6
Ustawienie retrakcji dla Lama3D w Cura 15.04.6
slic3r 1.2.9
Ustawienie retrakcji dla Lama3D w Slic3r 1.2.9
  • Czy głowica skręcona zgodnie z instrukcją pdf lub youtube?

Instrukcja pdf: https://github.com/syntetyczny/Lama3D/tree/master/doc Instrukcja youtube: https://www.youtube.com/watch?v=MNaHAxcO6cc

  • Czy da się wytłoczyć (extrude) 30mm materiału przy 300mm/min?

Jest to test typu benchmark. Głowica powinna bez problemu wytłoczyć taką ilość filamentu, przy tej prędkości(30mm , 300mm/min). Jeżeli ten test się nie powiedzie, to możemy mieć źle dobraną temperaturę topnienia dla filamentu lub źle skręconą głowice.

  • Czy termistor to epcos, bądź semitec

Zdarza się, że użycie podrabianych, bądź termistorów z niepewnych źródeł może powodować błędne odczyty. Może, ale nie musi, prowadzić to do blokowania głowicy

  • Czy prąd na stepsticku jest poprawnie ustawiony

Początkujący użytkownicy drukarek 3D typu RepRap często nie wiedzą, że zanim zaczniemy drukować, warto wpierw poprawnie ustawić prąd na stepsticku.

  • Czy drukujemy z chłodzeniem wydruku?

Trzeba uważać, gdyż chłodzenie wydruku, również może powodować schładzanie głowicy. Warto, zanim zaczniemy drukować, sprawdzić czy nie spada nam temperatura na głowicy przy włączonym chłodzeniu wydruku.

  • Czy grzałka i termistor są działające, dobrze dokręcone i nie mają urwanych kabelków?

Jeżeli wszystko zawiedzie, sprawdź kabelki. Wtyczki, złączki, luźne kabelki, niedokręcone śrubki, mogą powodować różne anomalia, w tym zatykanie głowicy. Szczególnie trzeba uważać na złączki przy głowicy dla grzałki. Prąd 2-3A może rozluźniać połączenia słabych wtyczek.

  • Czy drukarka jest poprawnie skalibrowana?

Istnieje wiele metod kalibracji drukarki. Jedną z nich opisano w http://niezbednik-3d.blogspot.com/2015/06/wstepna-kalibracja-drukarki.html . Jest to kluczowy proces w trakcie budowy drukarki. Od niego zależy to, czy drukarka będzie drukowała poprawnie.

  • Czy głowica jest szczelnie owinięta pakułom teflonową?

Owijanie głowicy, zwłaszcza na początku gdy świeżo złożyliśmy głowicę, może ukryć potencjalne wycieki. Jeżeli upewnimy się, że złożyliśmy głowicę poprawnie, przedrukowaliśmy kilka godzin i nie zaobserwowaliśmy żadnych widocznych wycieków, możemy owinąć głowicę.