Hotend Argento [todo metal]

Gente,
armé este nuevo hilo, ya que no quiero mezclarlo con el de Rostock (en el que sigo trabajando), con los avances del hotend .
Los otros días estuve con la gente de Kikai mostrando el hotend todo metal que estoy armado para nuestra comunidad RepRap Argentina. Les cuento un poco de lo que hable. Ah, el proyecto se llama Hotend "Argento"

En primer lugar, tome muchas cosas que hay dando vuelta por allí para experimentar y ver qué pasa, algunas conclusiones a las que llegue (usando términos coloquiales):
a) mezclar materiales es muy positivo, permite que la transferencia de calor le "cueste" pasar de un metal a otro. (teoría= coeficiente térmico, transferencia térmica en metales)
b) es conveniente que, donde el filamento pasa de solido a "blando" y de "blando" a "liquido", tener un canal continuo, es decir, una sola pieza, evitando así “atrancos” del filamente. Este paso de estados del material debe ocurrir lo más cerca de la salida (teoría=efecto Venturi, turbulencia en fluidos, extrusión)
c) el Aluminio es el metal más adecuado, peso/costo/performance, para el heater block y la disipación. La aleación 6061 funciona muy bien, es muy fácil mecanizarlo (la viruta es continua) y económico, con una dureza aceptable para estas necesidades. Obviamente aleación 7075 o 2024 sería ideal dado que, sujeto al calor las deformaciones son mucho mas pequeñas (teoria=composición de metales no ferrosos, dureza Brinell)
d) con PLA es necesario usar ventilador. Alrededor de los 60 grados centígrados se pone en un estado (“blando”) en el que es inestable y la “transferencia de fuerza” del filamento es nula.

Misión: desarrollar un hotend que pueda ser construido/mecanizado/producido totalmente con elementos que se consiguen en Argentina.

Respecto a las bases diseño del Hotend Argento
a) No usar PTFE (teflón) ni PEEK
b) Filamento 1.75mm y en versiones avanzadas (v3 en adelante) incorporar filamento de 3mm
c) Usar 3 metales que sean comunes en Argentina: i) Latón, ii) aluminio 6061, iii)Acero inoxidable 304 o 316
d) Que pueda conectarse de forma directa o con bowden
e) Que sea económico y accesible por todos (cualquier similitud con la aparición del lema “Hotend para todos” es pura casualidad)
f) Que cualquiera pueda armarlo leyendo un simple instructivo
g) Heater cartridge: que es fácil conseguirlo en Argentina
h) Termistores que se consigan acá o probar termocuplas, esto último a experimentar más adelante.

Comentarios de la primera versión
a) Heatsink (disipador) de aluminio con conexión del tipo J-head. Como verán tiene la forma que pueden ver en el E3D, Arcol, Metal Magma.
b) Heatsink core (centro del disipador) de acero inoxidable que “encamisa” el filamento
c) Heater block (bloque calentador) de aluminio sin roscas, que “abrace” al nozzle. Utilizará un termistor axial (que es el que se consigue aca)
d) Nozzle en versión 0.5mm/0.4mm y 0.35mm de Laton. El nozzle tendrá capacidad de disipar, es decir, se ampliará la sección que haga contacto con el heatsink y la camisa de acero inoxidable.

Adjunto algunas fotos. Luego iré actualizándolas conforme se vaya avanzando. Ya estoy trabajando en la versión 2, que es la que espero que pueda ser el beta testing para que lo prueben.

Saludos
Javier
JFArt.com.ar

Genio. La verdad es que esta muy lindo.

Antes que nada te pregunto: donde conseguis el heater cartridge? Llame a un par de lugares y me pidieron 200 mangos por uno de 6.35 x 23, una locura.

Vi el post de la rostock y tire unas lineas en solid basado en tus ideas pero me costo bajar la temperatura de la parte superior y lo abandone (era de madrugada asi que ya tenia la cabeza para atras jaja). Si hago tiempo quiza lo piense un poco mas y si se me ocurre algo bueno te lo comento a ver que opinas.

Yo tambien estoy diseñando un hotend del cual ya tengo una version funcionando, pero el mio si utiliza ptfe/peek. Lo hice con ideas del budas y del jhead. Exceptuando el detalle del peek/ptfe mis objetivos son similares a los tuyos.

off-topic: sos ingeniero/estudiante de ingenieria o algo relacionado? No es muy comun ver gente hablando del efecto venturi, turbulencia en fluidos, dureza, etc., etc. La verdad es que esta comunidad no deja de sorprenderme (para bien) con las demostraciones de conocimiento que hace la gente.

Saludos.

Jamegino buenisimo! Ya probaste el hot end? Cuantas horas se aguanta? Yo estoy mas inclinado a usar peek por temas de para el calor del heater block, pero me gusta la idea de hacerlo todo de metal. Nos encantaría probarlo.

Saludos!

José

Santafesino acá podes comprar un "12V 40W Ceramic Cartridge Heater for RepRap 3D Printer", lo tenes en la puerta de tu casa por menos de $40

[dx.com]

Saludos,

SinapTec.

Gracias SinapTec. La verdad es que ya los habia visto en dx y en ebay, pero preguntaba se conseguian aca por el comentario de jameghino.

En Argentina se venden tambien, de hecho podes comprarlos en Kikai [tienda.kikailabs.com.ar]
Saludos
Javier

Javier:
Creo que toda esta información merece ir a una página en el Wiki de RepRap, en la categoría Hotends. ¿Qué opinas?. Me ofrezco a dar una mano en hacerla.


Saludos,

Sebastián

Muchas gracias Traveler, si, es muy buena la idea. Creo que la version Beta es la que podemos publicar (es la que estoy cerrando en estas semanas) estoy cambiando varias cositas con los resultados de las pruebas que estuve haciendo con mi impresora. Y quiero postear algunos videos, fotos mas prolijas, etc.

Y si me ayudas mejor aun, porque no tengo mucho tiempo

RepRap Argentina / Jose
Si lo proble, con PLA, y me funciono normal, principalmente no se trabo. Aunque no quede conforme con la temperatura en el heatsink cuando estaba sin ventilador. Igual tengo una RepRapPro Mendel y el agarre que me hice no me funciono bien....tambien tengo que rever eso, hasta ahora le hice el agarre del J-head. Ahora, en la version 2, estoy viendo de usar acero inoxidable 303 para el nozzle (que es mas blando) y acero inoxidable 304 para el encamisado del heatsink y comparar respecto al uso del laton, siguiendo con la teoria de mezclar metales donde el filamento este lo suficientemente solido. Tambien cambie: a) minimamente, el diseño del heatsink b) cambie medidas en algunas secciones c) el heater block lo acomode de otra manera y si me llegan los termistores radiales la idea es reducir el tamaño del bloque.

Respecto a probarlo: si, te contemplo y con vos cierro la lista de Beta tester del hotend Argent0

Saludos,
Javier
JFArt.com.ar

Javier:
El link a la nueva página en el wiki es:

[reprap.org]


Los primeros pendientes:

1- Escribir la versión en castellano. Empecé con la versión en inglés por dos motivos: a) Sin hacer juicio de valores, la "lingua franca" del proyecto es inglés, y eso lo hace mas accesible a otros posibles usuarios/aportantes de ideas, y b) Subirlo al wiki hacía que aparezca en la categoría, me pareció mas amistoso subir algo comprensible para la mayoría de la comunidad.

2- Elegir licencia. Si fuera mi creación, lo liberaría con licencia GPL. Liberar las creaciones es sano, constructivo, y es el espíritu de RepRap desde sus inicios. Si preferís reservarte alguna parte sin liberar, hay infinidad de opciones, entre las que Creative Commons tiene varios ejemplos.

3- Agregar fotos en mejor calidad. El encuadre y el enfoque son buenos, pero un poco mas detalle en el despiece creo que andaría bien.

4- Agregar planos paramétricos. Si diseñaste las piezas usando algún CAD, sería bueno subir los planos.

5- Datos técnicos: Si tenés dimensiones, peso, resistencias, etc. son datos útiles.


Es un modesto comienzo, que seguro se irá completando en los próximos días.


Saludos,


Sebastián

Ante todo felicitaciones jameghino por el desarrollo de ese hot end y por el esfuerzo que supone materializar un idea acá en nuestro país, principalmente por el tema costo sumado a lo difícil que es conseguir ciertos materiales o ciertos servicios de mecanizado sin que te cueste una sola unidad el valor de diez unidades traídas de afuera. Por lo menos eso es lo que me sucede a menudo con muchos de los proyectos que he elaborado en los últimos años. Inclusive tengo también un proyecto de hotend todo metálico que también considero que es la mejor solución por todo lo que expusiste en tu nota a lo que yo agregaría la dificultad de conseguir materiales como peek o teflón y si se consigue, es caro y por lo tanto encarece el producto terminado. Además de los problemas que se genera internamente en las uniones entre materiales.Las veces que habré desarmado los Budas que tengo para limpiar el interior y retirar el plástico que se cuela entre las uniones. Así que creo que no hay como un solo elemento metálico que aparte de ser un tubo continuo puede permitir extruir plásticos como nylon u otro de mayor punto de fusion.
En mi caso, además de ser todo metálico, también incorpora un extrusor para extruir pellets de plástico, lo que evitaría usar filamento, abaratando mucho la impresión. Está basado en un extrusor llamado GranuleExtruder . Tiene dos tolvas (tal vez pueda tener más) en las que se deposita el material. Otra cosa interesante es que se podría mezclar varios colores de pellets para conseguir distintas tonalidades. Usa un tornillo que puede ser adaptado de una mecha o broca de taladro. Ahí van unas imágenes que hice hace algún tiempo.

Traveler, un maestro, 10 puntos. La verdad un lujo. Si, voy a dedicar un poco de tiempo para armar todo mas formal, es decir, tengo croquis a mano, otro en openscad....las fotos, si, tengo que mejorarlas y voy a filmar algún video. Tan pronto libere la versión 2, quizá te pida ayuda para acomodar todo en la pagina. Respecto a la licencia, correcto y 100% de acuerdo contigo, el hotend Argento es GPL, la misión creo que esta clara, un hotend 100% argentino, quizás desde afuera no lo entiendan, pero la construcción del mismo tiene como base aquellos componentes o partes que se consigan acá.

Hermes muchas gracias. Tu laburo se ve excelente y me gustaría verlo funcionando, creo que la alternativa de pellets, al margen de abaratar,amplia el campo de materiales a extruir/mezclar/colorear...desde ya contas con mi ayuda para lo que necesites y creas que yo te pueda aportar.

Sobre el hotend Argent0 v2: encontré un proveedor de acero inoxidable 303 en Lanús, es importador directo de aceros inoxidables que acá no se fabrican, teniendo así una gran variedad de medidas y tipos. La semana próxima voy a comprar una cuantas barras para intentar hacer el nozzle de ese material. Estoy esperando las mechas de 0.4mm y 0.35mm que lleguen de afuera. Si bien acá se consiguen, las venden casi 10 veces mas caras que trayéndolas de afuera.

Gracias a todos por el apoyo.
Saludos,
Javier
JFArt.com.ar

Gente,
tengo casi lista la versión 2 del hotend Argento. Se adjuntan fotos para que lo vean. A continuación algunos comentarios:
a) se compone de 3 partes: i) nozzle (camisa) de acero inoxidable grade 303 donde se mueve el filamento ii) heatsink o disipador de calor de aluminio grade 6061 iii) heater block de aluminio grade 6061
b) la camisa va dentro del heatsink y utlizando un "tapon" en la parte superior, queda ajustado dentro del heatsink haciendo contacto con el mismo para poder disipar el calor que suba del heater block.
c) el filamento solo recorre un objeto, el nozzle de acero inoxidable, entrando a 1.75mm y saliendo a 0.5mm (o a 0.4mm depende del nozzle). El nozzle tiene 2 diametros exteriores de manera que permita "demorar hacia arriba" la transferencia de calor.
d) agregue un dispositivo impreso en mi 3D para montar un fan, para el caso de utilizar PLA.
e) como verán, esta versión 2 no posee latón (brass/bronce), ya que fue innecesario ya que elimine una pieza.
f) elimine todas las roscas posibles, logrando la sujeción a través de "pinzas por presion (ver nozzle en el heater block)

Las primeras conclusiones, luego de las pocas pruebas que hice, es que funciona muchísimo mejor que la versión 1. Seguramente en el transcurso de esta semana estaré realizando mas pruebas y ajustes a esta version. Creo (y espero) que esta versión quede estable de manera tal que pueda ser testeada en breve por los beta testers.

Los mantengo informados....

Saludos,
Javier
JFArt.com.ar

Está quedando muy bueno.

Tenes pensado fabricarlo en el futuro no?

eedv,
Gracias.
Si, en ese proyecto estoy. La idea es que, siendo una de las partes principales que mas cuesta traer, todos aquellos que armen o fabriquen su impresora tengan una opción local.

Saludos,
Javier
JFArt.com.ar

El calor que envíe el heater block hacia abajo, a la parte impresa, la puede afectar? En este diseño va bien cerca de la punta del nozzle...

paucus,
varias cosas: a) el heater block se configura a la altura del nozzle que necesites de manera que sea optima para el material con el que estas imprimiendo, esa es una de las ventajas del hotend Argento b) el aire que esta alrededor del heater block, que es el "fluido" que conduce el calor va a estar mas "frío" que el propio filamento "caliente" de las capas inferiores, c) siendo técnico, la conductividad térmica del aire es aprox. 0,02 W/m.K, pensando que el heater block esta a unos 5mm de distancia y que permanece muy poco tiempo por encima de un punto dado, en el peor de los casos cambiará la temperatura en 2 ó 3 grados, cosa que no interfiere en absoluto, ya que el filamento tiene una temperatura mayor que la del ambiente, por lo menos las capas superiores.

muy buen trabajo jameghino.
Tiene muy buena pinta. Yo soy de Mar del Plata y estoy juntando las piezas para una i2, compré un Cryspi hot end (fabricado en Argentina) pero aún no pude probarlo. Tu diseño parece prometedor, tenes algún precio tentativo?

Gracias Fernando Rodriguez. Estamos en eso, componiendo el precio final, de todas maneras la idea es que sea accesible para nuestro mercado. Sin embargo tene en cuenta que el hotend Argento es todo metal, es de aceroinoxidable y aluminio, muy facil de ensambalr ya que permiter ser adaptado a cualquier maquina y lo mejor es que funciona muy muy bien, hasta ahora las pruebas que venimos haciendo estan dando resultados optimos. No tiene nada que envidiarle al Prusa Nozzle, Metal Magma o Arcohl....En unos dias voy a subir unos videos para mostrar el funcionamiento.

Saludos,
Javier
JFArt.com.ar

El pueblo quiere probarlo (bue, no se si el pueblo, pero yo si!!!)

Gracias nic0laz...
Ya estoy desarrollando el que podras usar filamento de 3mm, ya pedí el acero inoxidable para esa medida, ya que el nozzle es mas ancho...ya llega ya llega ya llega....Ese te toca a vos probarlo....

Ahora vamos a esperar los comentarios de [traveler] que lo vio funcionando y de [paucus] que ya tienen uno, para 1.75mm, en prueba.

También estoy desarrollando una versión solo para materiales que trabajan por debajo de los 230 grados, el Argento pluma, la idea es que el heatsink sea mas pequeño y acortaremos distancia y engrosaremos el nozzle...veremos veremos veremos.....ahh y vendrá preparado para multi extrusión....

Saludos,
Javier
JFArt.com.ar

Excelente!, estoy haciendo pruebas con materiales mas "exoticos" (laywood, filamento flexible, poliestileno, nylon, pla-pha), definitivamente, cuando lo tenga, le voy a dar duro con todos los tipos de filamento que tengo

El hotend Argento ahora puede tener nozzle de 0.4mm.......ya empezare a probarlo y les mostrare resultados.

Saludos,
Javier
JFArt.com.ar

eaa que copado q se fabriquen cosas acaaa!
dale q le ganamos a USA!!
yo te mando un saludo, espero algun dia poder usar algo tuyo men. quedo muy lindoo.

Muchas gracias!!!!

Actualmente están apareciendo trabas en el filamento cuando uso PLA. Evidentemente el conducto interior no esta lo suficientemente pulido como para la no adherencia ya que hice la prueba de reemplazar unos 15mm (desde la salida del heater block hasta el heatsink) con un tubito de PTFE de 3mm de diametro exterior y 2mm de interior y anduvo sin trabas perfectamente. De todas maneras por lo que estoy leyendo todos los "all metal" hotend tienen algun tipo de problema con PLA (prussa, metal magma, E3D, etc.) Evidentemente el desafio esta en el uso de PLA y la problematica de este material: a) a 60 grados Celsius se pone "blando" b) cuando se "pone blando" se expande lo suficiente como para ocupar mas lugar en el conducto interior y tener mucha "friccion" con las paredes de dicho conducto.

Seguimos trabajando...los desafíos siempre están a la orden del día.

Saludos,
Javier

Javier con ABS funciona bien? Tenes alguno para que lo probemos¡¡!! Saludos.

Lo probé poco con ABS, ya que: a) no tenia mucho filamento b) no uso mucho ABS. Estoy armando uno para nic0laz para filamento de 3mm, veo de armarte uno también. Lo que si necesito, a cambio, es feedback del uso lo mas detallado posible.

Saludos,
Javier

Rep Rap Argentina Wrote:
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> Javier con ABS funciona bien? Tenes alguno para
> que lo probemos¡¡!! Saludos.


Rep Rap Argentina: que medida de filamento necesitas, ¿1.75 o 3mm?

Gente,
en 25 dias aprox. estará disponible la primera producción del hotend Argento. Serán unos 20 hotend. La idea es, para aquellos que quieran acceder a esta primera produccion, los siguientes kits:

a) [DIY] solo metales, es decir, heather block, nozzle, heatsink. Cada uno utiliza la fuente de calor y el termistor que quiera y ya los tengan seteados en su firmware

b) [Completo: incluyendo termistor, heater cartdrige y fan] Argento todo metal - para aquellos que quieran probar filamentos "raros" y nuevos. Nozzle de 0.4 o 0.5 [Esta version requiere recompilación de Firmware debido al termistor]

c) [Completo: incluyendo termistor, heater cartdrige y fan] Argento para PLA/ABS solamente - para aquellos que quieran solo trabajar con este tipo de material (debajo de los 250 grados Centigrados). Nozzle de 0.4 o 0.5mm [Esta version requiere recompilación de Firmware debido al termistor y ajustes]

¡Los mantengo informados!

Saludos,
Javier
JFArt.com.ar

¡¡¡¡¡Llegaron los ARGENTO!!!!! aquellos que esten interesados vayan preparandose. Para los primeros que adquieran el Argento se llevaran alguna sorpresa.
Por otro lado les comento que en breve estará disponible un extrusor (bowden o directo) para que lo puedan usar con el Argento. Se podrá solicitar en conjunto o por separado.

Saludos,
Javier
JFArt.com.ar

Edited 1 time(s). Last edit at 06/29/2013 09:14PM by jameghino.