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CONSULTA Diseño impresora 3D 800x800x800mm
#1
Hola buenos dias,
Soy un apasionado de la impresion 3D, tengo una Ender 3 desde hace casi un año y genial.
Estoy estudiando Mecatronica Industrial y mi tutor me ha planteado diseñar una impresora 3D de grandes dimensiones. A parte de eso como usuario de impresoras, intentaré que la impresora cuente con lo mejor de mecanica y hardware para evitar tener que hacer bastante mantenimiento como me ha pasado con mi ender 3.
Mi idea es:
  • Que sea cerrada para poder imprimir materiales técnicos
  • 800x800x800mm
  • Hacerla lo mejor posible para evitar hacer demasiado mantenimiento pero por un valor de unos 1000-1500 €
Para evitar problemas de extrusion he pensado en utilizar un hotend e3d v6 all metal y un extrusor Bondtech BMG.
Motores Nema 17 42-40 (1 en el eje x, 2 en el eje z y todavia no tengo claro cuantos poner en el eje y)
Mi duda ahora es si será rentable usar guias lineales para los ejes debido a su gran costo o si mejor usar rodamientos y varillas?
Tambien tengo dudas con respecto a la placa a usar. Y he visto que las mejores son la duet wifi 2 o una MKS gen. Alguna recomendacion?
Otra cuestion es, creeis que es necesario un sensor de filamento y uno para el autonivelado?

Un saludo
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#2
Buen dia
De acuerdo a mi experiencia yo te diria que tengas en cuenta las siguientes sugerencias.

1.- Que la cama tenga movimiento en eje Z.
2.- Que la impresora sea cerrada y tratar que tenga la menor cantidad de electronica y motores dentro de la camara.
3.- Tener en cuenta la posibilidad de controlar la temperatura dentro de la camara de impresion en un futuro. Con ese tamaño de pieza las diferencias termicas en cada zona seran grandes. Con la consiguiente tension dentro de la pieza por contraccion despareja.
4.- Para definir motores y guias hacer calculos de pesos maximos en cada parte, cama + pieza, cabezal +guias en x etc. Tener en cuenta tambien velocidad de impresion y fuerzas de inercia.
5.- En cuanto al nivelado yo utilizo nivelado manual, pero en una mesa de ese tamaño, el nivelado es muy importante y delicado, bastante menos de 0,1 mm x metro. habria que ver sensores y requiere bastante rigidez en la cama.De alli que es mejor que tenga movimiento en Z que no tiene inercia y puede tener mejores guias.
6.- El arrastre y provision de filamento es tambien delicado, tene en cuenta que una pieza de 800x800x800mm lleva bastante filamento!!.
7.- De la electronica no opino, no tengo parametros.

Un saludo
Hioracio
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#3
(03-04-2020, 03:54 PM)horacio_570 escribió: Buen dia
De acuerdo a mi experiencia yo te diria que tengas en cuenta las siguientes sugerencias.

1.- Que la cama tenga movimiento en eje Z.
2.- Que la impresora sea cerrada y tratar que tenga la menor cantidad de electronica y motores dentro de la camara.
3.- Tener en cuenta la posibilidad de controlar la temperatura dentro de la camara de impresion en un futuro. Con ese tamaño de pieza las diferencias termicas en cada zona seran grandes. Con la consiguiente tension dentro de la pieza por contraccion despareja.
4.- Para definir motores y guias hacer calculos de pesos maximos en cada parte, cama + pieza, cabezal +guias en x etc. Tener en cuenta tambien velocidad de impresion y fuerzas de inercia.
5.- En cuanto al nivelado yo utilizo nivelado manual, pero en una mesa de ese tamaño, el nivelado es muy importante y delicado, bastante menos de 0,1 mm x metro. habria que ver sensores y requiere bastante rigidez en la cama.De alli que es mejor que tenga movimiento en Z que no tiene inercia y puede tener mejores guias.
6.- El arrastre y provision de filamento es tambien delicado, tene en cuenta que una pieza de 800x800x800mm lleva bastante filamento!!.
7.- De la electronica no opino, no tengo parametros.

Un saludo
Hioracio

Muchas gracias por tu ayuda amigo
  1. La cama pensaba hacerla con el movimiento del eje Z, desde arriba hacia abajo creo que es mejor.
  2. Tambien pensaba tener dentro solo la electronica esencial y los motores con ventilacion.
  3. Respecto a la temperatura dentro pensaba calefactar el interior desde la cama caliente. Que te parece?
  4. Vale perfecto
  5. Es cierto, me informaré de como funciona el nivelado automatico para intentar incluirlo ya que he visto que no es demasiado caro
  6. Entonces un sensor de filamento igual nunca está de mas
Un saludo
Jose
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#4
Creo que te va a llevar bastante tiempo hacer el diseño, ya que hay mucho que tener en cuenta.
Otra cosa que se me ocurre, es la cama caliente, en ese tamaño 800x800, va a necesitar com 1800w para piezas tecnicas, e imagino la superficie en vidrio de 6mm, ya que conseguir una placa de aluminio con una tolerancia de planitud aceptable es complicado y caro, mas vale una estructura de chapa plegada para la cama y luego un vidrio.
La fuente de alimentacion tambien tiene que ser considerable yo pensaria en 24v 2500 a 3000 w nominal, dependiendo de la calidad de la fuente, imaginate que en ese tamaño de impresion, tiempos de impresion de mas de una semana serian frecuentes.
Calefaccionar la camara es otro tema, yo aprovechando la cuarentena lo estoy desarrollando para mi impresora, fijate el post 
https://www.spainlabs.com/foros/tema-Mej...resion-ABS
alli estoy publicando ese tema.
Seguimos comentando

Un saludo
Horacio
  Responder
#5
En mi modesta opinión no creo que necesite una fuente de tantos watios. Para calefactar una superficie de 800x800 creo que seria mejor calefactores de silicona a 220v. EL peso de la cama creo que lo mejor seria 2 motores nema 23. con un driver individual de 3 o 4Amp. Los motores X e Y pueden ser nema 17 si el extrusor es tipo bowden. Creo que una XY core con guias lineales seria lo suyo.

Saludos
  Responder
#6
(03-04-2020, 07:50 PM)horacio_570 escribió: Creo que te va a llevar bastante tiempo hacer el diseño, ya que hay mucho que tener en cuenta.
Otra cosa que se me ocurre, es la cama caliente, en ese tamaño 800x800, va a necesitar com 1800w para piezas tecnicas, e imagino la superficie en vidrio de 6mm, ya que conseguir una placa de aluminio con una tolerancia de planitud aceptable es complicado y caro, mas vale una estructura de chapa plegada para la cama y luego un vidrio.
La fuente de alimentacion tambien tiene que ser considerable yo pensaria en 24v 2500 a 3000 w nominal, dependiendo de la calidad de la fuente, imaginate que en ese tamaño de impresion, tiempos de impresion de mas de una semana serian frecuentes.
Calefaccionar la camara es otro tema, yo aprovechando la cuarentena lo estoy desarrollando para mi impresora, fijate el post 
https://www.spainlabs.com/foros/tema-Mej...resion-ABS
alli estoy publicando ese tema.
Seguimos comentando

Un saludo
Horacio

Si con el tiempo del diseño cuento. Pero quiero dejar claro bastantes cosas para ponerme a diseñar sobre lo que voy a usar que luego sino acabo cambiando mil veces los diseños y es un coñazo.
Vale mirare tu post, para saber un poco mas. Muchas gracias!

Un saludo

(03-04-2020, 11:37 PM)pere_gs escribió: En mi modesta opinión no creo que necesite una fuente de tantos watios. Para calefactar una superficie de 800x800 creo que seria mejor calefactores de silicona a 220v. EL peso de la cama creo que lo mejor seria 2 motores nema 23. con un driver individual de 3 o 4Amp. Los motores X e Y pueden ser nema 17 si el extrusor es tipo bowden. Creo que una XY core con guias lineales seria lo suyo.

Saludos

Entonces cuantos crees aprox? He estado mirando y las camas de 200x200 son aprox 100w, si necesito 4 en cada eje son 16 en total unos 1600w.
Vale puede ser buena idea lo de los nema 23.
Pensaba hacer extrusion directa Sisi3 
Estoy pensadome seriamente mucho lo de XY core pero no estoy seguro tendre que informarme mejor.

Muchas gracias
Saludos
  Responder
#7
Estoy de acuerdo con calefaccionar con 220v, me parece lo mas acertado; que tipo de calefactores de silicona??.
El sistema XY core tambien, te permite dejar los motores fuera y "quietos", ambas cosas son importantes.
Tendras que diseñar cuidando costos; si dejas "volar" el diseño cuando hagas la cuenta estas en "las nubes", y si solo miras costos terminas con un "elefante inutil".
  Responder
#8
(04-04-2020, 12:28 PM)josealba escribió: Entonces cuantos crees aprox? He estado mirando y las camas de 200x200 son aprox 100w, si necesito 4 en cada eje son 16 en total unos 1600w.
Vale puede ser buena idea lo de los nema 23.
Pensaba hacer extrusion directa Sisi3 
Estoy pensadome seriamente mucho lo de XY core pero no estoy seguro tendre que informarme mejor.

Muchas gracias
Saludos

Lo de los 1600w son a 220v. yo me referia a que con una fuente de alimentación de 24v y 20Amp (480w) tendrias suficiente para alimentar los motores y la placa.
Yo tengo Una Hypercube Evolution de 300x300x400, con 4 motores nema 17 i otro en el extrusor mas delgado. En mi caso cogí la fuente de 480w porqué la cama funciona a 24v. y tiene un consumo aproximado de 300W.

Si alimentas la base caliente con almoadillas de silicona a 220v para los motores, electrónica y extrusor no creo que necesites más de 300w a 24v.

Eso si he visto que bases de silicona a 220v de 400x400 suelen se de 600W por lo que necesitaras 2400W pero con un relé sólido de 25 Amp tienes suficiente.
Cama silicona  Relé sólido 25Amp yo lo uso en mi CNC (se activa a 24v)

Yo estoy muy contento con mi core XY, si buscas por Hypercube Evolution hay una hoja de calculo que te permite poner tus medidas y te calcula las piezas. De todas formas una máquina de esas dimensiones no la realizaria con varillas redondas y cojinetes a bolas lineales. Me iria a guias Iwin. Son mas caras pero dan mas precisión y robustez a la estructura.

También hay muchos vídeos sobre la Hypercube Evolution incluso en Thingiverse tienes los ficheros en fusion360 por si los quieres adaptar. Aunque yo como mucho usaria varillas redondas en el eje Z.

Aqui te dejo un vídeo de JC 3Desing con guias iwin de un tamaño 660x660x550, en la descripción puedes ver los componentes i descargar ficheros. De todas formas la cama caliente yo la podria si o si a 220v
Y con una fuente de alimentación de 240 o 300w te sobra.

https://youtu.be/UDLRntgf0X4

Te pongo foto de la mia y para que te hagas una idea pasé de los 600€ en material.
Hypercube 300x300x400 Foto

Saludos
  Responder
#9
Hola, coincido en que la mejor opción para la cama caliente son las almohadillas de silicona de 220V, controladas por PID con un relé SSR, para lo que yo utilizaría las de 200x200 de 200W, cuya potencia es más que suficiente para cualquier uso que se le quiera dar. Es más, yo creo que incluso algo excesiva, por lo que quizá con la mitad sea suficiente, para lo que se pueden conectar por parejas en serie.
En máquinas tan grandes, el punto crítico está en la cama, tanto en su movimiento como en la rigidez y planitud, con ambos aspectos enfrentados: contra más ligera la cama, más sencillo su arrastre y guiado, pero más difícil de mantenerla plana/rígida y viceversa.
Para este tamaño, entre estructura, almoadillas, crital y aislante casi con toda seguridad va a ser bastante pesada. En mi opinión, la mejor opción para el movimiento es colocar cuatro husillos, uno en cada esquina, sincronizados mediante correa cerrada.
Para mover todo el conjunto no creo que sea necesario usar un NEMA23: eligiendo apropiadamente el tipo, el número y, si es necesario, la desmultiplicación, con NEMA17 seguramente sea suficientemente, pudiendo así utilizar una electrónica estándar (drivers hasta 2A).
La verdad es que una máquina de estás características es muy apetecible, pero cuando se echan los números se ponen rápidamente los pies en el suelo.
Aquí dejo el enlace a mi CoreXY, por si sirve para sacar alguna idea.
  Responder


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