Membuat Prusa Mendel

Prusa Mendel i2 sejauh ini masih menjadi printer 3d 'favorit' saya. Dari 8 printer yang sudah/sedang dibuat, 5 di antaranya Prusa Mendel i2, termasuk yang sekarang sedang saya buat saat menulis di sini. Saya ingin share pembuatan Prusa Mendel ini, namun tidak dalam bentuk detil karena sudah banyak tutorial baik YouTube atau pun Wiki-nya RepRap. Yang dishare hanya tips, triks atau variasi yang didapatkan berdasarkan pengalaman saja.

Prusa Mendel i2 memang bukan printer dengan desain terbaik. Banyak kekurangan dan banyak yang mengkritik desainnya. Dari pengalaman sendiri juga memang ada kelemahan terutama di gerakan arah sumbu x karena secara struktur tidak kuat. Namun, IMHO, Prusa Mendel i2 saya kira punya desain yang 'cerdas' dan sesuai dengan semangat RepRap, DIY-able serta hemat biaya. Mengapa?

Pertama, Frame terbuat dari As Drat (Threaded Rod) bahan yang mudah ditemukan bahkan di toko besi lokal sekalipun. Harganya pun terjangkau. As Drat Stainless harganya Rp 25ribu / meter dan diperlukan 6 meter. Bahan yang besi pastinya lebih murah lagi, saya belum pernah menggunakan yang besi, mungkin nanti saya coba juga.

Kedua, untuk memotongnya pun tidak diperlukan alat canggih atau presisi seperti CNC atau Laser Cutter. Cukup dengan gergaji besi dan bisa dikerjakan sendiri. Bahkan ukuran potongnya pun tidak perlu sangat persis seperti spesifikasi yang disarankan.

Ketiga, karena Frame menggunakan As Drat 8mm yang mudah dicari, maka Fasterner (aka Vitamin menurut istilah RepRap) utamanya juga mudah dicari yaitu mur dan ring M8. Harga mur dan ring M8 ini juga murah, kecuali yang stainless harganya 4x dari besi/galvanis. Harga mur M8 besi hanya Rp 115/pcs atau satu pack isi 100pcs hanya Rp 11,5ribu. Harga ring hanya Rp 50/pcs atau satu pack isi 100pcs hanya Rp 5ribu.

'Last but not least', merakit Framenya pun sangat mudah, bisa dilakukan siapa saja. Hanya modal ketekunan dan kesabaran dibantu alat ukur yang cukup bagus maka kita bisa membuat Frame yang baik.

Lalu hasil printnya bagaimana? Sejauh yang saya dapatkan bagus

--PERSIAPAN--
Sebelum mulai merakit, hal penting adalah mempersiapkan atau membersihkan part terutama RP Part/Printed Part dan As Drat-nya.
Terdengan sepele, tapi jika part tidak bersih mungkin bisa menghambat atau memperlambat perakitan. RP Part kadang tidak selamanya mulus bersih 100%, bisa jadi ada material ekses seperti blob, stringing, ataupun material support, brim, raft dll. Terutama yang perlu diperhatikan adalah lubang-lubang untuk mur, baut, bearing. Pastikan mur, baut, atau bearing bisa masuk secara pas. Begitu juga dengan As Drat, hasil potong juga tidak selalu mulus dan kadang menghambat mur masuk. Pastikan sebelumnya bisa masuk dengan mudah.

-> Saya lanjutkan di posting berikutnya...

--MULAI MERAKIT--

Dalam merakit Prusa Mendel i2, biasanya saya mulai dengan merakit kedua segitiga. Material yang diperlukan adalah:
- 1x Frame Vertex
- 2x Frame Vertex Foot
- 3x 370 mm As Drat
- 1 Bar Clamp
- M8 Nut & Lock Washer secukupnya

Material yang diperlukan bisa dilihat dalam foto terlampir:


Khusus untuk ring/washer, saya menggunakan lock washer atau ring per:

Dari pengalaman sebelumnya, penggunaan ring/washer biasa/flat cenderung mudah membuat murnya terlepas karena getaran-getaran saat printing. Sebelum menggunakan ring per, saya juga pernah menggunakan ring kembang dalam yang terbukti lebih baik dibanding ring biasa. Namun setelah cukup lama, murpun bisa terlepas. Setelah menggunakan ring per, saya belum pernah mengalami masalah yang sama.


Saya tidak akan menjelaskan secara detil proses perakitannya. Diharapkan hasil dari segitiga yang sudah terakit adalah seperti foto di bawah:


Dalam tahap ini, tidak perlu terlalu kuat mengencangkan murnya. Ukuran pun segitiga pun tidak harus benar-benar persis. Kita perlu membuat satu buah segitiga lagi yang sama. Dan yang lebih penting nanti adalah kedua segitiga tersebut benar sejajar dan paralel.
Ada trik yang saya gunakan untuk membuat kedua segitiga itu dalam posisi yang sejajar dan paralel sama. Caranya bisa dilihat di foto di bawah ini:

Jadi dua segitiga yang sudah dirakit dijepit dengan mur dan batu di ketiga pasang vertex-nya. Kemudian mur-murnya diatur dan dikencangkan perlahan sambil tetap memastikan bahwa kedua belahan segitiga dalam keadaan sejajar.

--bersambung...

Mumpung libuar, mari kita lanjutkan lagi...

Selanjutnya kita rakit frame bagian depan, belakang, dan atas yang terdiri dari:
- 4x 295mm As Drat
- 2x 420mm As Drat
- 4 Bar Clamp
- 1 Y Motor Mount Part
- 2 Z Motor Mount
- 2 Roller Bearing 608ZZ
- 4x M8x30 Fender Washer (ring M8 besar)
- M8 Nut & Lock Washer secukupnya

Untuk detil cara merakitnya silakan lihat di referensi yg disebutkan sebelumnya (http://reprap.org/wiki/Prusa_Mendel_Assembly_(iteration_2)). Yang penting diperhatikan di sini adalah hati-hati saja dalam menyusun komponen ke dalam As Drat, jangan sampai terbalik atau lupa. Bukan hal yang fatal jika lupa atau terbalik memang, hanya saja cape harus melepasnya lagi dengan cara muter-muter di As Drat.

Waktu merakit dalam tahap ini biasanya aga tricky karena frame yang dihasilkan suka melintir. Orang Sunda bilangnya jingjet . Ini memang salah satu kelemahan Prusa Mendel i2. Ada dua bagian yang suka jingjet: 1) kaki-kakinya tidak rata, jadi printer tidak bisa diam sempurna. Ini biasanya karena kedua Frame Segitiga tidak benar-benar sejajar. Jika kita bisa mensejajarkan seperti yang disebutkan sebelumnya, ini tidak akan terjadi. 2) Frame bawah berbentuk jajaran genjang alih-alih segi empat. Penyebabnya bisanya karena lubang-bulang horizontal di Frame-Vertex-Foot tidak sempurna. Kadang sepele saja, ada sedikit blob, stringing, atau yang membuat As Drat cenderung miring ke satu arah. Itulah pentingnya membersihkan dulu part sebelum mulai merakit. RepRapPro mengatasi masalah ini dengan membuat pilihan untuk memasang As Drat diagonal di Frame-Vertex-Foot-nya sehingga bisa menjaga si Frame bawah jadi segi empat.

Hasilnya diharapkan seperti ini:


Bagian Roller Bearing until Belt Y Axis & Z Motor Mount:

Kita lanjutkan lagi dengan memasang As untuk sumbu Y, Z dan X. Material yang diperlukan adalah:
- sepasang As sumbu Y, @405 mm x 2
- separang As sumbu Z, @350 mm x 2
- sepasang As sumbu X, @420 mm x 2
- 3 Y-Bushing
- Zip Tie (pengikat kabel) untuk Y-Bushing
- X-End-Motor
- X-End-Idler
- X-Carriage
- 10 buah linear bearing LM8UU
- Mur, Baut dan Ring M3 secukupnya dengan panjang variasi 10, 12, 20 mm

Tahapan ini tidak sulit, hanya perlu waktu dalam mengukur. Sebisa mungkin akurat. Alat bantu seperti Sigmat / Digital Caliper sangat membantu. Biasanya saya mengukur sampai dengan ketepatan 1 angka di belakang koma (0.1 mm). Yg paling lama di Sumbu Y. Untuk sumbu Z yang diperlukan adalah tegak lurus As-nya. Alat bantu yang paling gampang adalah benang dengan bandul sebagai referensi untuk melihat apakah si As sudah tegak lurus atau belum. Untuk sumbu X sangat mudah, tinggal dipasang di X-Ends saja, tidak perlu diukur.

Hasil yang diharapkan seperti ini:


X-End Motor dan Idler:


Y-Bushing:

hallo gan,, sorry baru di dunia 3d printing.. rencana mau buat..
itu berapa totalnya tuk bikin framenya prusa mendel kyak diatas ? tanpa motor stepper dan controllernya..
sama beli partnya dimna gan zungmann?

Edited 1 time(s). Last edit at 03/08/2015 09:35AM by gerry12.

Quote
gerry12
hallo gan,, sorry baru di dunia 3d printing.. rencana mau buat..
itu berapa totalnya tuk bikin framenya prusa mendel kyak diatas ? tanpa motor stepper dan controllernya..
sama beli partnya dimna gan zungmann?

Sampai frame yg sudah jadi saja ya:
- RP Part (standard saya): 1jt
- As Drat/Threaded Rod (stainless): 25x6=150rb
- As/Smooth Rod (stainless 304): 160rb
- Bearing (LM8 + 608zz): 360rb
- Vitamin/fastener: 100rb
Total sekitar 1,7jt

Anda bisa menghemat dgn mengganti As Drat dgn besi, harganya 7-10rb/m. Hemat 100rb-an. Tp mungkin nanti isunya dgn karat. Sy belum coba.
As juga bs menggunakan ss qualitas berikutnya. Begitu jg dengan bearing, rentang variasi harganya lumayan besar bergantung kualitas. Saran sy tidak terlalu menghemat tuk bearing. Vitamin pun bgt, perbedaannya jauh untuk stainless dan baja biasa/baja hitam/besi putih.
Beli part kecuali RP Part di LTC Glodok.

Itu semua part untuk bikin frame bisa beli di agan? Ada cara tuk rakitnya gak gan zungmann? Punya kontak yg bisa dihubungi? Thanks

Quote
gerry12
Itu semua part untuk bikin frame bisa beli di agan? Ada cara tuk rakitnya gak gan zungmann? Punya kontak yg bisa dihubungi? Thanks

Pada dasarnya saya hanya jual/printkan RP Part saja, ga jual part lain kecuali ada kelebihan saya tawarkan. Bikin kit itu lumayan repot dan makan waktu dan saya ga punya cukup resource tuk itu. Kalo pakai waktu senggang sy nanti jd mahal biayanya ☺, lebih baik sy kasih tau aja dimana nyarinya. Dan malah lebih gampang sy bikin printer aja dibanding nyiapin part/kit.

Oh ya, pembuatan Prusanya sementara berhenti dulu, liburan dulu ke luar kota sambil nunggu heated bed datang tuk lanjutin bikin printing platformnya.

kita tunggu kelanjutannya hehehehe

Walau HBP belum datang juga, saya lanjutkan saja pembuatannya. Nanti juga tidak terlalu susah tuk copot dan pasang lagi Print Platform.

Sekarang kita selesaikan dulu sumbu Y sampai dengan print-platformnya terpasang. Part yang diperlukan:
- Motor
- Belt & Pulley:

- Y Carriage:

- Print Platform:

- Zip tie
- 3 buah baut M4 x 50 dan murnya
- Mur dan baut M3 secukupnya

Untuk memudahkan sebaiknya Sumbu X diikat dulu ke bagian atas frame agar leluasa. Seperti ini:


Motor bisa dipasang dulu di Y Motor Mount. Selanjutnya kita memasang dulu Y Carriage. Y Carriage ini bahannya adalah plat alumunium 3mm yang berbentuk T yang dipasang di 3 buah bushing. Sebelum itu tentunya kita harus bor dulu. Untuk memudahkan pemboran kita pasang diagram Bed-nya prusa yang diprint di kertas seperti ini:


Setelah itu kita bor 3 buah lubang saja di Print Platform untuk merekatkan keduanya dengan dengan baut dan mur sebelum kita membuat 3 buah lubang lagi ukuran M4 untuk menyambungkan Y Carriage dengan Print Platform. Teknik ini agar lubang kedua komponen itu pas dan sejajar. Maaf saya lupa fotonya, tapi nanti bisa keliatan juga setelah dipasang. Oh ya, Print Platform ini menggunakan akrilik 8mm agar cukup kaku dan tidak melengkung. Agak berat memang, kita lihat saja nanti seperti apa. Sebelumnya saya menggunakan plywood 8mm, bagus juga, kaku dan ringan, asa tidak kena air saja.
Kemudian kita pasang Y Carriage ke 3 bushing. Berikutnya kita pasang Pulley dan Belt-nya ke Motor dan Y Carriage ini.

Catatan tambahan: Untuk Belt & Pulley sumbu Y saya menggunakan T2 dari Robori. Beltnya kuat sekali dan kaku, dipotong saja susah. Kekurangannya, karena kaku maka tensioningnya harus kuat sekali, karena jika tidak kuat maka backlash. Namun jika terlalu kuat juga frame bisa tertarik. Makanya belt ini hanya cocok untuk sumbu Y (dan tentu saja printer dengan frame yang kuat sekali). Di pengalaman sebelumnya digunakan di sumbu X tidak bagus karena melengkung ke satu arah akibat posisi sumbu X Prusa memang beltnya di pinggir. Jadi untuk sumbu X saya gunakan GT2 yang lebih fleksibel.

Untuk tensioning Belt Y Carriage saya gunakan teknik sederhana saja dengan zip tie. Y Carriage terpsang seperti ini:

Posisinya sengaja saya pasang di bawah As/Bushing agar tidak mengurangi tinggi Z lebih banyak.

Setelah itu baru kita pasang Print Platform dengan menggunakan 3 baut M4 panjang (5cm), dilihat dari posisi terbalik pemasangannya:


Dan hasil akhirnya:


Sumbu Z di posting berikutnya...

Edited 1 time(s). Last edit at 03/22/2015 04:19AM by zungmann.

Untuk melengkapi sumbu Z, part yang kita butuhkan:
- 2 buah Motor
- 2x 210mm As Drat
- 2 buah per ID 10mm sepanjang kira2 20mm
- 8 bah mur M8
- 2 buah ring M8
- Z coupler printed part: [www.thingiverse.com]
[Ini kali pertama saya menggunakan part ini karena alu z coupler belum juga datang. sepertinya bagus]
- Mur baut dan ring M3 secukupnya

[Maaf, part lain tidak terfoto]

Pertama, kita pasang dulu Z Coupling part. Cara-nya bisa dilihat di link yang di atas. Secara singkat urutan partnya seperti ini:


Kemudian di ujung satunya lagi kita masukkan 1 buah mur kira2 5 cm dari ujung. Lalu masukkan per ke dalam lubang X-End seperti ini:

Lalu masukkan ujung As yang ada murnya ke dalam lubang per tadi:

Tekan sampai ujung As ke luar dari bagian bawah dan lalu masukkan satu mur lagi sampai ke batas lubang bawah dan lalu lepaskan tekanan sehingga murnya masuk ke dalam lubang bawah X-End.


Tahap akhir tinggal pasang Motor dan lalu sambungkan dengan Z coupler. Hasil akhir seperti ini:

Dan jangan lupa tuk pasang di X-End satunya lagi

Lanjutin dikit lagi: pasang belt sumbu X.

Seperti saya bilang sebelumnya, untuk sumbu X belt yang saya pake adalah GT2 yang lebih fleksibel mengingat struktur si Prusa. Merakit sumbu Y tidak sulit. Tinggal pasang motor, kemudian idler yang terdiri dari 1 roller bearing yang diapit 2 ring M8 besar. Setelah itu baru kita pasang beltnya. Langsung aja fotonya:



Jika lihat X Carriage maka di sebelah kiri terlihat tenstioning system untuk belt menggunakan mur baut dan per. Tenstioning system untuk belt perlu karena mungkin seiring waktu belt akan mengendur. Yang perlu dilakukan hanya memutar si bautnya saja.

Edited 1 time(s). Last edit at 03/28/2015 10:37PM by zungmann.

Sekarang kita lanjutkan dengan rakit extruder. Aga lama jedanya karena saya nunggu hobbed bolt yg dipesan. Eh, ternyata salah beli, ga lihat detil.... Posisi groove-nya ga pas dengan lokasi filament. Sekalian mencoba akhirnya mutuskan bikin hobbed bolt dulu. Sebelum itu bikin dulu Bolt Hobber-nya. Print partnya dari thingiverse: [www.thingiverse.com]
Saya print untuk menggunakan tapper ukuran M6. Sayangnya ukuran bolt M8 yang saya punya hanya 50mm, jadi terlalu pendek, ga cukup pake dua bearing. Kadung sudah bikin dicoba saja. Lumayan, tapi masih kurang sreg jika dibandingkan hobbed-bolt hasil beli yang bagus mulus.

Saya modifikasi Bolt Hobbernya lebih pendek dan menggunakan tap M4. Ini foto BH yang kedua:


Dan ternyata hasil hobbing-nya tidak mengecewakan. Bisa dilihat di foto ini:

Yang putih hasil beli, sedangkan yang hitam yang dibuat sendiri. Ok kan

Lanjutkan dengan rakit, part yang diperlukan:
- Extruder parts: extruder block, big gear, small gear dan iddler
- Hobbed Bolt
- Roller bearing 608zz 3x
- Motor
- Baut M3x40/50 2x dan per
- Ring M8 sekukupnya.
- Lock nut M8
- Mur dan baut M3 secukupnya

Tidak ada yang istimewa dari merakit extruder ini. Sedikit catatan saja. Lock nut baiknya digunakan untuk menjaga si gerigi besar dan hobbed bolt jadi longgar karena dia kan kerjaannya muter-muter. Jika tidak menggunakan lock nut, sebaiknya menggunakan dua nut.
Langsung aja fotonya:


Baut dan per buat idler/guider belum dipasang.

Terima kasih gan zungmann untuk printed parts sudah diprintkan..
Lagi coba rakit 3D printer..

^
Sama bro. Silakan dishare hasil rakitannya.

Saya lanjutkan sedikit lagi biar lengkap. Rakit elektronik dan extrudernya+hotend.
Elektronik menggunakan RAMPS 1.4, saya mount di bagian pinggir depan seperti di foto ini:

Untuk power supply, favourite saya adalah PSU ATX untuk PC supaya saya bisa kontrol on-off-nya dari host software atau dari gcode. Begitu mulai print ON (gcode M80) dan setelah OFF (gcode M81). Agar bisa kontrol kita harus sambungkan kabel ATX hijau ke pin PS-ON di RAMPS.

Modifikasi lain yang saya lakukan biasanya saya putus dioda D1 RAMPS. D1 ini yang memberikan power dari RAMPS ke Arduino Mega. Hanya saja kelemahan Mega yang clone (karena pake clone) adalah voltage regulatornya gampang panas sekali dan jika panas komunikasi jadi ngaco. Jika D1 dicopot maka Mega harus disupply power lain dan saya menggunakan standby power +5V dari PSU, kabel warna ungu.

Untuk wiring tidak akan saya bahas di sini. Sedikit tambahan saja untuk Endstop. Saya menggunakan microswitch. Switch yang suka dipake di mouse, seperti ini:

Kabel yang perlu dihubungkan hanyalah ground (hitam) dan signal (biru), Di firmware, misal Marlin, kita perlu set Pull-Up resistor-nya ON. Artinya si signal akan dapat +5V dan ketika switch tertutup dia akan terhubung dengan ground dan firmware detect swithcnya closed.

Extruder menggunakan Wade-Greg. HotEnd saya pakai J-Head original dari hotends.com. Extruder dilengkapi dengan dua kipas: satu untuk hotend yang langsung terhubung dengan power dan satu lagi dikontrol firmware untuk print PLA, terhubung dengan RAMPS D9. (D8 untuk Bed dan D10 untuk HotEnd).


Sekarang saat-nya ngeprint. Setelah sedikit kalbibari, tada.....

Print cute Hello Kitty:

Kumis dan matanya saya kasih spidol



Ini sedang print Angsa. Filament merah habis dan disambung dengan filamen putih, PLA:

Hasil print sudah mulus, layer konsisten dan halus. Sayang saat print bagian atas filamen nyangkut karena belum pake spool holder.

Jadi sudah, tinggal rapihkan kabel-kabel. Kemudian nanti dia harus print frame stabilizer dan spool holder.

----THE END----

mau nanya om, kalo misal thread rod nya diganti 12mm bisa meningkatkan kualitas hasil ngga? dan bisa meningkatkan speed printingnya.
btw thread rod besi lebih keras dibandingkan dengan stainless. berarti pake besi bisa meningkatkan rigid nya. kalau isu karat bisa diakalin disemprot cat.

Edited 1 time(s). Last edit at 05/29/2015 02:59AM by masrodjie.

Dgn rod lebih besar maka lebih berat dan stabil untuk printing dgn kecepatan tinggi / >60mm/s. Rigidity bisa bertambah, namun untuk prusa i2 disainnya memang kurang optimum tuk rigidity di sumbu x.

Tapi aku berpendapat sepertinya yang paling berpengaruh terhadap kestabilan adalah frame vertex. Frame vertex yang terbuat dari plastik 3d print mempunyai sifat yang lentur. yang jelas kalo diajak high speed, frame vertex inilah yang membuat goyang. Pernah pakai penguat seperti ini? [www.thingiverse.com] Apakah efektif?

Ya, selalu menggunakan itu dan efektif. Justru brace itu untuk membuat lebih stabil karena desain oroginal x itu secara struktur tidak terlalu kuat terhadap y.

siang om zungman,

untuk printer prusanya menggunakan firmware apa ?

Firmware biasanya pake Marlin. Kadang eksperimen dgn Teacup.

untuk prusa i2 nya menggunakan J-Head original dari hotends.com,
order nya langsung ke hotends.com ? metode pembayaran ke hotendsnya bagaimana ? estimasi penerimaan barang berapa lama ?

^
iyah, langsung aja. pembayaran pake paypal. biasanya saya terima dalam 2 mingguan.

om itu prusa i3 ato prusa apa ya ? saya berminat untuk membuat , tetapi apakah om zungman bisa membantu memprintkan part part yang harus di print 3d ?
dan saya juga ingin bertanya apakah yang om buat prusa i3 ?

itu prusa i2
bisa saya printkan juga yg i3. mau varian i3 yg mana?
oh ya, nanti paling sehabis pameran bisa printnya

Saat membuat posting ini, saya tuliskan juga ke dalam dokumen di komputer. Dokumennya belum selesai seperti thread ini, namun daripada berdiam diri di hardisk, lebih baik saya share saja di sini. Mungkin ada gunanya juga.

Saya cuman mau bilang makasih, thread ini bikin saya semangat lagi mau bikin 3d printer.

Sama2, sori baru mampir lg, aga lama tidak ngoprek dan menengok reprap

Halo selamat pagi,

Saya sedang merakit i2, walaupun printed partsnya beda sama yang ini (masih yang lama dari Wiki ). Ada yang tahu beli Fender Washer yang M8x30mm dimana? Saya tanya-tanya di toko bangunan deket-deket rumah gak ada yang jual, di online juga tidak sampe 30mm (jadi sizenya cuman sebesar 608).

Yang paling lengkap toko fastenernya itu di LTC Glodok.
Alternatif: diprint saja, infil 100%.