Velocità di stampa - Limiti ed Esperienze

Ciao a tutti, nonostante la vastità dell'argomento, vorrei chiarirmi un po' le idee circa i principali parametri che determinano la velocità di stampa.

Quali sono generalmente le massime velocità di estrusione raggiungibili ?
Da cosa sono influenzate: motore estrusore, ugello, temperatura, che altro ?

Inoltre vorrei chiedere quali sono le velocità e le accelerazioni più alte che avete utilizzato con risultati discreti? (anche solo per riempimenti)
Magari dando due info anche sulla macchina

Sto progettando le movimentazioni per una stampante tipo Ultimaker, ma non ho riferimenti per le quali dimensionarle..
Per ora ho visto solo questi, Cartesiano e Delta, ma non ha senso dimensionare il tutto per accelerazioni di 8-15 m/s^2 se poi non riesco ad estrudere il materiale necessario.

Vi ringrazio anticipatamente per ogni contributo!

Edited 1 time(s). Last edit at 09/05/2015 07:36PM by MrBoom.

Ragazzi nessuno sa darmi un qualche valore di velocità ed accelerazioni massime che ha impostato su firmware ?
Mai usati valori superiori a 200 mm/s e 3000 mm/s^2 ?

al momento no..... li prevedo per la prossima stampante...... driver e motori permettendo s'intende... ma già sono valori abbastanza "performanti"....

Se posso darti una dritta sappi che superare certe velocità di estrusione non è un problema... il problema è la "costanza" di estrusione.
Quindi a meno che non prevedi un hotend "specifico" con una melt zone bella grande..... difficilmente potrai superare quei valori di estrusione "in continuo"... diverso il discorso per piccole aree da riempire..

La velocità di estrusione è profondamente condizionata dal volume della zona di fusione, il materiale non fonde "in tempo reale" ed è proprio la grandezza della melt zone a condizionarne la resa "costante".
La maggior parte di hotend hanno una melt zone estremamente ridotta che ne crea appunto il "limite di velocità" che è determinato solo "in parte" dal diametro dell'ugello.

Edited 1 time(s). Last edit at 09/22/2015 04:35AM by immaginaecrea.

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Davide
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immaginaecrea
La velocità di estrusione è profondamente condizionata dal volume della zona di fusione, il materiale non fonde "in tempo reale" ed è proprio la grandezza della melt zone a condizionarne la resa "costante"

Umm furbacchione non è che al Maker che te ne esci con un Nuovo HE con area di fusione maggiorata proprio per stampe ad alta velocità
Quindi in teoria un HE con filo da 3 dovrebbe avere piu velocità ? Ma poi una zona di materiale fuso maggiore non lo deteriora se ce ne sta troppo per troppo tempo ?

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Non è che va più veloce..... a pari ugello vanno uguali ma il 3 mm contenendo più materiale fuso mantiene maggiormente le velocità alte.

Non farò in tempo per il Maker Faire ma effettivamente sto rivedendo l'hotend 1.75 che al momento ha la stessa lunghezza di melt zone del 3 mm (c.a. 20 mm)..... sto cercando il valore "di compromesso" migliore tra il mantenimento dell'effettto risucchio per la ritrazione, che man mano che allunghi la melt zone si riduce, e la velocità "continuativa" raggiungibile...... ma tanto è da qui che parto quindi sarete i primi a saperlo.......

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Davide
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Ma 200 mm/s di velocità di estrusione vuol dire estrudere 200 mm di filo diciamo da 1,75 al secondo quindi facendo proprio un calcolo veloce con un ugello da 0.4 mm vuol dire circa (è un calcolo veloce) 875 mm/s di filo quindi vuol dire fare circa una riga di estruso sul piatto di quasi un metro al secondo... Ma vi rendete conto???
Prima di tutto ci devi arrivare con gli altri 3 assi, ma l'estrusione è l'ultimo dei problemi...

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Alberto...... se hai una melt zone lunga 200 mm. il tuo calcolo potrebbe anche andare..... ma nel mio caso, con una melt zone di c.a.20 mm ti devi fermare ogni volta che hai scaricato la melt zone.... in un secondo non ce la farebbe mai a fondere quella quantità di materiale..... ed ecco che risalta fuori il problema della "velocità di estrusione"....... ..... e considera che ho uno degli hotend con la melt zone più lunga tra tutti.......

Dimenticavo che quando si parla di 200 mm/sec il software fa riferimento all'estruso, quindi al movimento della testina, non al filo..... è nell'host dove si parla di Cm/min che ci si riferisce al filo e non all'estrusione... se vuoi quindi verificare le velocità continuative del materiale devi farlo a vuoto con l'host scaricando almeno 8/10 Cm di materiale alla volta a velocità crescente

Edited 2 time(s). Last edit at 09/24/2015 04:01AM by immaginaecrea.

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Davide
Immagina e Crea
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Si Davide, ma era più o meno quello che volevo dire, che sono 'per ora numeri' impossibili da raggiungere...

Edited 1 time(s). Last edit at 09/24/2015 05:13AM by MagoKimbra.

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Vero, con le velocità di stampa è facile riempirsi la bocca: non capita di rado di sentire o leggere tra le caratteristiche 200-300-400mm/sec poi vai a vedere le stampe e fanno microinfill a velocità alte ma alla fine le velocità di stampa effettive sono le solite. e normalmente più sono alte le velocità più sono basse le accelerazioni... comunque 200mm/s in stampa è una velocità davvero altissima, mi accontenterei della metà.

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Intanto grazie a tutti per gli interventi, però vorrei chiarirmi un paio di cose.. (sono ignorante in materia, scusatemi eventuali castronerie)

Immaginaecrea credo di aver seguito il discorso, ma perchè aumentare la melt zone? Piuttosto non sarebbe meglio cercare di aumentare la portata di calore verso il filo cosi da poterne sciogliere la quantità desiderata?

Per MagoKimbra e Nicola P non ho capito a cosa imputate la difficoltà di utilizzare elevate velocità di stampa?
Si tratta di una limitazione della meccanica tipo flessioni, oscillazioni o errori di posizionamento ?
Secondo voi utilizzando meccanica ed hotend adeguati quali possono essere altre problematiche ?

Infine, scusate l'insistenza, quali velocità e accelerazioni usate generalmente?
Grazie e buonanotte

ehm..... e come l'aumenti la "portata" del calore?
Se aumenti la potenza acceleri solo la prima fase di riscaldamento.... stiamo parlando di temperature "termostatate" di conseguenza se usi 10 o 100 W cambia poco se non nella prima fase.....

Per avere quindi velocità "continuative" più alte sei appunto costretto o ad aumentare la temperatura per accellerare il processo di fusione, ma devi usare temperature più alte del range di utilizzo, oppure aumenti il volume della melt zone

Le alte velocità di stampa hanno bisogno di strutture "a prova di bomba", già con le accellerazioni di default dei firmware, se fai stampe a velocità alte, ti accorgi che causano scuotimenti nei cambi di direzione tali che occorrono strutture ben dimensionate per reggerne l'impatto senza creare vibrazioni e deformazioni che poi si riverberano sulla stampa..... senza contare l'elasticità in trazione e torsione dei materiali che compongono la struttura.stessa.

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Davide
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Devi sempre considerare i limiti dell'HW che usiamo: se si avesse una sensoristica molto molto precisa e un sistema di riscaldamente molto preciso che riesce a evitare il superamento della T max di fusione, probabilmente scaldandolo molto velocemente, un po' più veloce si riesce a stampare, ma nel nostro caso in cui il sistema di lettura T è impreciso e il riscaldatore è lento, come dice Davide, l'unico modo per non aver problemi è aumetare il tratto in cui il materiale viene portato allo stato viscoso, dando il tempo al materiale di fondersi.
Ti ricordo che anche la struttura e l'elettronica è un limiti alla valocità: la prima innesca vibrazioni che compromette la qualità di stampa, la seconda potrebbe non avere la capacità di calcolo sufficiente (vedi mega2560 con le delta) o non avere driver e motori dimensionati per gestire le inversioni di direzione degli assi (nel caso delle cartesiane).
In sostanza per andare veloce devi assemblare una macchina di ottimo livello in ogni comparto.

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Si l'idea era quella di aumentare la temperatura dell'hotend per trasmettere più calore al filo, il rischio potrebbe essere bruciare l'esterno lasciando solido l'interno del filo, ma visto che si utilizzano con successo anche fili di 3mm pensavo ci fosse abbastanza margine.. magari se finirò mai la mia stampante farò qualche prova, oppure aspetterò IeC.

Per quanto riguarda la potenza di calcolo dell'elettronica, il problema cui ti riferisci per le delta può essere riscontrato anche nelle cartesiane ? (utilizzando mega2560)
I motori pilotati molto rapidamente, supponendo coppia adeguata, possono dare problemi tali da richiedere accorgimenti particolari oltre la sovralimentazione ?

Confido che la meccanica risulti abbastanza robusta da fronteggiare i carichi del caso senza eccessive deformazioni.

E' un discorso che ho fatto più volte all'interno del forum...
Un qualsiasi fw con un mega riesce (più o meno) a gestire 16000 step al secondo. Quindi se hai i microstep a 1/16 e le classiche cinte gt2 20 denti, hai 80 step per mm, questo vuol dire che la massima (teorica) velocità è 16000/80 = 200 mm/s.
Già mettendo i driver a 1/32 dimezzi la velocità massima a 100 mm/s. Ma tutto questo in linea molto teorica... Il discorso che non si fa mai è che questo limite non è per asse è un limite di 16000 step al secondo se poi gestisco 3 assi contemporaneamente X Y E questo limite è da dividere per 3.
Nelle Delta è da dividere per 4 perché muovo 4 assi contemporaneamente X Y Z E oltre i calcoli che deve fare il processore...
Quindi da questo si evince che oltre gli 80 / 100 mm/s al secondo con una comune stampante non ci vai....

Edited 1 time(s). Last edit at 09/26/2015 02:53AM by MagoKimbra.

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MrBoom
Per quanto riguarda la potenza di calcolo dell'elettronica, il problema cui ti riferisci per le delta può essere riscontrato anche nelle cartesiane ? (utilizzando mega2560)

Ragazzi ma facciamoci due conti tra Arduino Mega e Due ci sta 1€ di differenza sia tra orginale che il clone Cinese
Tra una Ramps 1.4 di buona fattura e una Radds o Smart Ramps ci stanno 30€ di differenza se uno si fa una stampate dove spende qualche Lira in Più
tipo una per andare veloce o una Prusa tipo Evo che costa quasi il doppio rispetto alla Prusa classica o una Delta vale la pensa dopo investimento fatto guardare a 30 50€ in più per un elettronica a 8Bit contro una a 32 ?

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Ma Savio il tuo ragionamento non fa una piega, ma il fatto e lo hai visto anche tu con le 32 purtroppo per ora c'è ancora da sbatterci parecchio i Fw stanno nascendo ora e sono già a buon punto, ma non supportano tutti i tipi di LCD chi fa una cosa e chi ne fa un'altra (compreso il mio). Le 8 bit sono abbastanza plug & play, sia come lcd che come fw e stampano anche bene...
Il discorso nasce se uno vuole la ferrari ma spendere 300€ per me non si può fare, poi o ognuno fa quel che vuole.... 100 mm/s VERI, non quelli che scriviamo nello slicer pensando che poi ci vada, per molti sarebbero già sufficienti...

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Mai sentite parole più sagge

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MagoKimbra
Ma Savio il tuo ragionamento non fa una piega, ma il fatto e lo hai visto anche tu con le 32 purtroppo per ora c'è ancora da sbatterci parecchio i Fw stanno nascendo ora e sono già a buon punto, ma non supportano tutti i tipi di LCD chi fa una cosa e chi ne fa un'altra (compreso il mio). Le 8 bit sono abbastanza plug & play, sia come lcd che come fw e stampano anche bene...
Il discorso nasce se uno vuole la ferrari ma spendere 300€ per me non si può fare, poi o ognuno fa quel che vuole.... 100 mm/s VERI, non quelli che scriviamo nello slicer pensando che poi ci vada, per molti sarebbero già sufficienti...

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Se non ho letto male chi ha aperto il topic non ha posto limiti di budget ma solo curiosita sulle velocità max raggiungibili su una stampante 3D
E poi un info generica sulle velocita umane che piu o meno tutti settano sulle proprie stampanti 3D

E la mia risposta era tanto per dire che il limite dell' elettronica è quello meno problematico/costoso con 50€ in piu rispetto la soluzione classica te ne esce fuori
Volendo stare sicuri con 200€ in più se punti ad Alligator o simili

Concordo e lo so dato che ci stiamo giocherellando assieme ma so anche che ho scelto soluzioni da pioniere
Se forse andavo diretto di Radds con lcd supportato avrei stampato dal primo minuto
Diciamo che me la sono cercata prendendo FD e Smart Ramps la soluzione non proprio Plug e Play
Ma poi non mi sarei divertito nella sfida di far girare schede dove molti hanno mollato

Concordo con te sul discorso ferrari una stampante super veloce non è dicerto una prusa con parti in plastica e barre filettate da 300€
Piu veloce significa spendere piu soldi e sbatterci dietro
Te lo dice uno che ha fatto questo video 5 anni fa
Dove sono arrivato sulla mia fresa in spostamenti a vuoto max dopo mesi di prove cambi e tarature ad arrivare a 7000 mm/min con acellerazione 1000 mm s^2
Ma per arrivarci ho fatto esplodere drivers "all' epoca si autocostruivano" rovinato e cambiato vari tipi di motori piegati assi con test distuttivi per capire i limiti max
Costruito e sperimentato varie elettroniche provati vari optoisolatori alla fine fortuna è arrivato Colibri su USB all' epoca era quasi tutto su parallala e i primi drivers micropasso cinesi a costi abbordabili
Infatti nel video si nota che cito alimentazioni separare alimentatore fatto fare su misura diodi di limitazione tensione max e supercondensatore
perche sono arrivato a circa 2V rispetto al limite max dove dopo si crepa il drivers per arrivare alla velocita max essendo il tipo di pilotaggio di quei drivers di tipo chopper piu ti avvicini alal tensione amx e meglio vai
Tutto questo fatto per gioco perche alla fine quelle velocita ci vai solo a vuoto perche in fresatura limite di diametro fresa tipo di materiale ecc ecc si lavora a velocità ben piu basse
ma in lavori di fresatura da svariate ore accellerazioni e movimenti a vuoto piu rapidi fanno rispariamre ore sul totale.

Quindi in conclusione il mio suggerimento è costruisci prima una classica poi avrai tempo per capire e valutare come velocizzare
io la prima fresa che ho costruito era la classica con le guide da cassetti in MDF
Non puoi partire con la prima macchina chiedendo gia velocita max a meno che non vai di prodotto bello e fatto ma poi si deve capire ti serve la velocita ti da un beneficio velocita costo maggiore sostenuto ?

Per il resto chiachcierare e fantasticare non va mai male

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