Registro de construcción de la impresora 3D: ensamblaje del eje X/Y

Ha pasado un tiempo desde que hice una publicación sobre la nueva impresora 3D CoreXY (consejo: no comience demasiados proyectos nuevos a la vez). Sin embargo, últimamente hice algunos progresos sólidos, así que pensé que era hora de una actualización.

Desde la última publicación, agregué los componentes del pórtico CoreXY y conseguí que todo el movimiento de los ejes X e Y funcionara completamente. Aparte de algunos detalles menores, esta parte de la impresora 3D ya está completa y estoy listo para pasar a la siguiente sección.

En esta publicación, le mostraré el progreso que hice y compartiré los detalles.

Principales componentes de movimiento CoreXY

Al igual que en el eje Z, para los ejes X e Y también opté por rieles de guía lineales montados en extrusión de aluminio. Un poco más caro que usar varillas lineales, pero la rigidez extra vale la pena en una impresora 3D de este tamaño.

Para el eje Y, utilicé guías lineales MGN12 montadas en la extrusión 3030 del marco, pero para el eje X elegí guías MGN9 más pequeñas montadas en la extrusión 2020. Esto se hizo principalmente por razones de ahorro de peso. Todos los componentes del eje X se mueven hacia adelante y hacia atrás en el eje Y. Menos peso en movimiento significa que la impresora 3D puede imprimir con mayor velocidad/aceleración y las impresiones terminan con menos artefactos fantasmas/anulares.

Los rieles MGN9 también usan carros más pequeños que los rieles MGN12, lo que significaba que podía diseñar un carro extrusor más compacto para la impresora.

Los rieles de guía en sí mismos no son nada lujosos, solo rieles económicos de Robotdigg. Solucionar problemas menores en los rieles a mano me dio resultados más que buenos con un presupuesto ajustado.

En el eje X usé dos rieles guía. Con un riel, el carro de la extrusora no se montó lo suficientemente rígido. Hubo un poco de juego en el carro que causó una rotación radial muy leve en el carro. Para evitar la impresión de artefactos, decidí agregar un segundo riel MGN9 en la parte posterior de la extrusión 2020 y detener cualquier movimiento no deseado.

Correas dentadas

La impresora usa correas GT2 de 2 mm reforzadas con fibra de vidrio estándar, ya que no vi ninguna razón para usar otra cosa. Las correas de distribución con núcleo de acero, por ejemplo, no funcionan bien con los tamaños de polea pequeños que utilizará esta impresora 3D. Del mismo modo, otros pasos de banda (3 mm) tampoco ofrecen beneficios. Al menos no para fines de impresión 3D.

En cuanto a los caminos del cinturón, opté por dos cinturones apilados verticalmente que no se cruzan. Esto es diferente de mi impresora 3D CoreXY anterior, que tenía las correas cruzadas.

Esta disposición de la correa es similar a la trayectoria de la correa del Voron 2. Una diferencia es que con esta disposición no hay necesidad de un mecanismo de tensión de la correa. Aquí se pueden apretar los cinturones simplemente moviendo los motores paso a paso hacia adentro.

Para montar los motores utilicé monturas impresas en 3D y amortiguadores de vibraciones de goma. No estoy del todo seguro de si los amortiguadores serán necesarios. Los NEMA17 que utilizo tienen pasos de 0,9 grados, son impulsados ​​por controladores paso a paso de 256 micropasos y están montados en un marco sólido y pesado. Para empezar, toda esa disposición no es propensa a las vibraciones, y es posible que los amortiguadores no marquen una gran diferencia.

Una forma en que espero beneficiarme de los amortiguadores es por sus propiedades de aislamiento térmico. Los motores paso a paso se calentarán cuando la impresora esté cerrada. Tener los amortiguadores entre los motores y los soportes de plástico ayudará a evitar que los soportes se ablanden y se deformen.

Debido a que los motores paso a paso no están en contacto directo con el marco, no están conectados a tierra. Debido a esto, me aseguré de agregar cables entre las carcasas del motor y el marco (que está conectado a tierra). Esto permite que cualquier carga estática acumulada por el movimiento de las correas se disipe. Sin él, la carga estática puede comenzar a formar un arco en los devanados del motor y causar problemas.

Cadenas portacables

Para manejar todos los cables provenientes de la extrusora, utilicé portacables/cadenas de arrastre. Pensé en usar cadenas de cable de cinta métrica de bricolaje, pero son demasiado complicadas de usar cuando se agregan y quitan cables regularmente. Las cadenas portacables de plástico son mucho más fáciles en ese sentido.

En el eje Y usé una cadena de 10*15 mm, y en el eje X una de 10*10 mm. La cadena de 10*10 mm debe ser lo suficientemente grande para los cables que deben atravesarla (paso a paso, calentador de extremo caliente, sensor de extremo caliente, sensor IR, ventiladores). Pero si quiero agregar una segunda extrusora en algún momento, probablemente tenga que cambiar a una cadena más grande. Cruzaré ese puente cuando llegue a él.

Puente de cadena de cable

Para pasar los cables de la cadena portacables X a la cadena portacables Y, agregué un puente impreso en 3D. Dediqué bastante tiempo a diseñarlo, pero estoy contento con el resultado. El estilo coincide con el de las cadenas y combina muy bien.

Tiene una cubierta desmontable para facilitar el acceso al interior.

Como muchas de las piezas de esta impresora, utiliza insertos de latón para las roscas. Esto permite desmontarlo y volverlo a montar varias veces sin que se desgasten las roscas (como ocurre con las roscas de plástico).

Recomendado:

Cómo usar insertos de latón para impresiones 3D

La parte posterior del puente también contiene un orificio discreto para enrutar los cables de tope X a través de él. Una vez más, manteniendo las cosas limpias y eliminando la necesidad de ataduras de cables.

¿Lo que sigue?

Todavía hay un par de cosas menores que debo hacer para terminar los componentes X/Y. Cablear los topes finales y enrutar los cables del motor paso a paso, por ejemplo. Lo haré después de construir la extrusora, porque entonces puedo hacer todo el cableado a la vez.