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PROJETOS => Projetos dos Usuários Guia CNC => Tópico iniciado por: marcocaragua em 05 de Agosto de 2013, 21:08
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Boa noite pessoal. A uns 2 anos atrás montei uma cnc com a ajuda deste forum, mas por falta de tempo ela estava meio parada (90cmx70cm - cnc3ax). Estes dias voltei a pesquisar sobre cnc e afins e me deparei com as Impressoras RepRap e resolví usar minha cnc pra fazer a estrutura. Seguem algumas fotos, se alguem se interessar posto os arquivos dxf. Esta semana vou desenvolver o carro do eixo z (que suporta o eixo x) ele é um pouco mais complicado mas já tá esquematizado. A eletronica comprei no e-bay e aliexpress mas ainda não chegaram (espero que cheguem rss). Vou usar guias de 8mm e rolamentos lineares.
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Muito legal, já pensei em fazer uma também, mas fico receoso quanto a qualidade das peças que essas impressoras podem imprimir. Nunca vi uma peça impressa de perto, porém pelas fotos percebi que umas peças ficam com a "resolução" muito ruim. Porém em outras já parecem com acabamento bem melhor. Por que isso ocorre? É folga? É velocidade de impressão que diminui o acabamento?
Se puder postar os dxf seria muito útil ao fórum.
Parabéns
Daniel
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Valeu Daniel.
Bom tive que me registrar novamente no forum porque eu fiz uma alteração no meu perfil e mudei o e-mail pro g-mail mas não recebí o e-mail de confirmação. Reenviei várias vezes e não deu certo. Deve ter alguma coisa errada com o script do forum, aliás tambem não dá pra se registrar usando o chrome.
Continuando, hoje eu fiz os pilow-blocks da mesa "y" e uma parte do carro do eixo "z", amanhã postos as fotos.
Pra quem tiver curiosidade este é o link do manual de montagem: http://garyhodgson.com/reprap/prusa-mendel-visual-instructions/ (http://garyhodgson.com/reprap/prusa-mendel-visual-instructions/)
Quanto a qualidade das peças eu acho que tem haver com a calibragem da máquina e a montagem (esquadro) da estrutura, igual a uma cnc convencional.
Por falar em esquadro este sistema de barra roscada pra montar a estrutura é muito interessante pois fica bem fácil de alinhar e esquadrejar.
Acho tambem que tem outro ponto importante, o Extrusor. O Extrusor é um motor de passo colocado no lugar da tupia que tem a função tracinar um fio de plastico (geralmente abs com 3mm), derreter e injetar por um orifício de 0,5mm sobre a mesa e assim ir formando as peças camada por camada. Se o tracionador não estiver bem ajustado deve dar problema na qualidade da peça.
Outra coisa que deve ser levado em conta é aquecer a mesa (100º para ABS), isto faz com que a primeira camada depositada fique aderida pois o abs fica deformado se não for desta maneira. Pra fazer isso ou a gente compra uma hot bed pronta $15,00 no ebay ou constroi com uma placa de alumínio e resistores de 6R8x10W sob a placa e coloca-se uma chapa de vidro sobre esta mesa.
Tudo isto é suposição porque eu só lí, daqui um tempo vou ver na prática ::)
Vai ser legal o emaranhado de fios que vai sair desta impressora:
3 sensores de final de curso (xyz)
resistor de aquecimento do bico
resistor(es) mesa aquecida
Termistor do Bico (sensor de temperatura)
Termistor da mesa aquecida (sensor de temperatura
5 motores de passo cada um com 4 fios (bipolar)
Tudo isso é ligado numa placa conhecida como Ramps. Esta placa (Shield) é como uma motherboard e é nela que será conectado o arduino e os driver dos motores de passo. Mas isto vai ficar pra bem depois ...
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Estou montando uma impressora 3d tb......mas estou com dificuldade em achar instruções de como determinar a corrente dos motores nos drives POLOLU da minha placa Gen 7.
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Boa noite, hoje terminei o carro "z" e a mesa "y'seguem as fotos. A mesa foi colada com araldite sobre os pilow blocks. Esquecí de mencionar que o material utilizado é piso laminado de madeira de 7mm que minha irmã retirou do apartamento dela.
O próximo passo são os pilow blocks do eixo "x" e o carro sobre o qual será montado o extrusor. Ainda não decidí se vou comprar o kit do extrusor ou vou tentar mntar um com engrenagens de impressora.
Quanto ao ajuste da corrente nos motores ainda não cheguei lá. Vou dar uma pesquisada na net e assim que tiver a resposta posto aqui pis tambem vou precisar.
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Bom, dei uma lida na net , segue como ajustar a corrente do drive A4983.
Existe um trimpot na placa que faz o ajuste do limite de corrente.
Medir a tensão no pino "ref" que está com um circulo branco na parte de baixo da placa.
Depois use a seguinte formula: I = Vref/(0,4)
Bom o que está escrito acima foi o que eu entendí do texto original: http://forum.pololu.com/viewtopic.php?t=2186 (http://forum.pololu.com/viewtopic.php?t=2186)
aqui tambem fala sobre isso: http://forum.pololu.com/viewtopic.php?f=15&t=3428&hilit=A4983+current+limiting&start=30 (http://forum.pololu.com/viewtopic.php?f=15&t=3428&hilit=A4983+current+limiting&start=30)
E na página 9 do datasheet tambem: http://www.pololu.com/file/download/a4988_DMOS_microstepping_driver_with_translator.pdf?file_id=0J450 (http://www.pololu.com/file/download/a4988_DMOS_microstepping_driver_with_translator.pdf?file_id=0J450)
veja Itrip
espero ter ajudado
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Nobre amigo Marco.
Primeiramente quero lhe parabenizar pela criatividade. Show de bola.
Eu vendo kit dessa impressora, e estou curioso em ver como fará o Extrusor.
Pois, imagino que as peças de madeira, atendem com galhardia na posição onde apenas "fixam" partes metálicas.
Entretanto, imagino, que por exemplo, no eixo Z, essas peças de madeira acabam por agregar um sobrepeso, que pode dificultar o trabalho dos motores de passo.
Mas estou acompanhando.
Do mais, fico a sua inteira disposição.
Abraços.
Rubens
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Rubens, obrigado.
Eu achei que nao ficaram pesados não, mesmo porque a redução proporcionada pelo fuso é boa.
Além disso a Madeira foi furada no formato da porca para colocar a mola anti folga o que acaba aliviando mais o peso. Mas tudo isso só vou saber na pratica.
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Hoje comecei a pesquisar sobre o extrusor e o hotend.
A principio eu iria comprar pronto o kit extrusor da 3dmachine e o hotend da movitech.
Mas como sem sofrimento não tem graça estou pensando em usar o sistema de extrusor fora do carro conhecido por "bowden extruder" a vantagem é que alivia o peso do eixo "x " e "z" podendo assim imprimir com mais velocidade, outra vantagem e podermos usar mecanismos mais robustos e pesados no extrusor. O problema é que nem tudo são flores. A elasticidade do fio de abs faz com que não exista um controle preciso da extrusão. Portanto gostaria de opiniões a respeito.
Quanto ao hotend andei vendo alguns e vou tentar construir um utilizando um isolador de barramento elétrico do tipo bujão como barreia térmica. Ele é feito de epoxi com carga adicionada e possui uma condutividade térmica de 0,30. Muito próxima a do Ptfe e muito mais rígida não sofrendo deformações devido a alta pressão sofrida durante a extrusão.
Como vou ter bastante tempo até chegarem os componentes da China vou fazer algumas experiências. Toda opinião é bem vinda. Abraços.
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O problema é que nem tudo são flores. A elasticidade do fio de abs faz com que não exista um controle preciso da extrusão. Portanto gostaria de opiniões a respeito.
O aumento da temperatura traz duas coisas, a dilatação do ABS e, como a maioria dos fluidos, a diminuição da viscosidade, o que pode liberar mais ABS quente, ao esfriar ocorre o processo inverso (o ABS se contrai e a viscosidade aumenta). Isso pode atrapalhar a deposição de material e o acabamento da peça. É como se a "vazão" de ABS variasse com a temperatura.
O ideal é se a temperatura do "processo" (ABS, bico, mesa, ar ambiente) fosse bem controlada e estabilizada, com poucos gradientes. Se pudesse agregar alguma química ou algum componente ao ABS para diminuir essa dilatação quem sabe ajudaria?
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Achei esse gráfico num artigo acadêmico, mostra também a viscosidade do ABS. Dá para perceber que a viscosidade varia muito (quase 10x) e aumenta um pouco acima de 260ºC.
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Coeficiente de expansão térmica do ABS: 80x10-6 K
Ou seja, se esse coeficiente for constante com a temperatura (não será!!), entre 25ºC e 250ºC vai dilatar 0,018 mm por mm. Se o trecho aquecido (no bico) tiver 50 mm, vai dilatar mais do que 0,9 mm.
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Se o ABS for como o TEFLON (figura anexa), no qual o coeficiente aumenta muito com a temperatura (5x entre 25ºC e 250ºC), a dilatação do ABS provavelmente será bem maior que 0,9mm.
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Gil, obrigado por participar.
Pra quem não conhece esse é um Bowden Extruder: Prusa Mendel with Bowden extruder (http://www.youtube.com/watch?v=pmh4lwQNrC0#ws)
Observe que o filamento de abs sai do extrusor e corre por um tubo de Ptfe (para menor atrito) até chegar ao bico aquecido.
O que eu consegui obter de informação pela net diz que este sistema é muito bom para obter-se mais velocidade na impressão, porem o controle da saída do abs derretido na ponta do hotend fica prejudicado pois como o filamento esta comprimido no trecho entre o extrusor e a entrada do hotend quando o motor de passo do extrusor receber o comado para parar o filamento continuará sendo pressinado para dentro do bico devido ao efeito da elasticidade do abs. Portanto a única forma que eu achei de melhorar isso é posicinar o extrusor o mais perto possível do hotend para diminuir o segmento do filamento comprimido.
Hoje vou tentar montar o hotend. Vou ter que usinar um canal quadrado um pedaço de cobre na cnc pra montar um resistor de cerâmica de 6R8x7W que tirei da sucata, nunca fiz isso e acho que vai ser difícil. Vou refrigerar e baixar a velocidade de avanço da ferramenta pra ver no que dá, a noite posto umas fotos.
Mais idéias são muito bem vindas.
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Observe que o filamento de abs sai do extrusor e corre por um tubo de Ptfe (para menor atrito) até chegar ao bico aquecido.
O que eu consegui obter de informação pela net diz que este sistema é muito bom para obter-se mais velocidade na impressão, porem o controle da saída do abs derretido na ponta do hotend fica prejudicado pois como o filamento esta comprimido no trecho entre o extrusor e a entrada do hotend quando o motor de passo do extrusor receber o comado para parar o filamento continuará sendo pressinado para dentro do bico devido ao efeito da elasticidade do abs. Portanto a única forma que eu achei de melhorar isso é posicinar o extrusor o mais perto possível do hotend para diminuir o segmento do filamento comprimido.
A elasticidade do tubo de ptfe, o comprimento de ABS entre extrusor/bico e a folga do filamento de ABS dentro do tubo de ptfe também não ajudam .... Posicionar o extrusor junto ao bico realmente simplifica o problema.
Hoje vou tentar montar o hotend. Vou ter que usinar um canal quadrado um pedaço de cobre na cnc pra montar um resistor de cerâmica de 6R8x7W que tirei da sucata, nunca fiz isso e acho que vai ser difícil. Vou refrigerar e baixar a velocidade de avanço da ferramenta pra ver no que dá, a noite posto umas fotos.
Prá que esse trabalho todo? Existem resistores de fio de seção circular (http://proesi.com.br/resistor-ohms/resistor-de-fio-5w-ohms.html (http://proesi.com.br/resistor-ohms/resistor-de-fio-5w-ohms.html)).
O fato de você prender um resistor a uma massa metálica (como um dissipador de calor), permite que a potência gerada no resistor seja maior que sua potência nominal. Exemplo, se você usar um resistor redondo de 2W, pode conseguir fazê-lo operar com alguns Watts a mais. Poderia posicionar alguns resistores menores (2 ou 3) "redondos" em torno do bico e ligá-los em série ou paralelo. O aporte de calor será geometricamente mais uniforme e o bico pode ficar menor, acho até que possibilitará melhor controle de temperatura.
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Você pode também fabricar o resistor, enrolando fio de níquel cromo em torno do bico devidamente isolado eletricamente com mica ou tecido fino de fibra de vidro. Isole por fora com fibra de vidro e fita resistente ao calor.
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Boas nobre amigo Marco.
Vejo que está se dedicando bastante ao assunto.
E para lhe ajudar, acho que devo ter por aqui umas partes de um bico extrusor que eu fabricava, antes de importar os meus para revender.
Vou procurar com calma, mas somente conseguirei isso na segunda feira.
Se eu encontrar algo, lhe "presenteio" assim, sua empreitada será um pouco mais branda.
Entre em contato se preferir:
[email protected]
Abraços.
Rubens
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Vendo sua dedicação, acabei me empolgando. Agora é hora de realizar um sonho antigo. Minha 1ª primeira dúvida é: Qual eletrônica montar? Estou pensando em comprar Iduino+Ramps 1.4 + drivers , mas ainda estou na dúvida. Tenho medo de levar um pau para configurar, uma vez que , não tenho a mínima idéia de como configurar. Outra opção é a placa brasileira Gen 7 do pessoal do grupo. Bem mais mastigado. Oh dúvida cruel.... kkk
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Obrigado pelos comentários.
Hoje montei um hotend e lógico que quebrei minha única fresa de topo tentando usinar o mardito cobre.
Primeira lição: o bloco não pode ser grande, se não dissipa muito calor. Meu hotend chegou a 150 graus em meia hora e estabilizou. Gil eu usei o resistor quadrado porque na minha cidade nem resistor encontra-se para comprar e Conversando com um amigo meu hoje decidí passar para o método antigo, fio de níquel chromo enrolado sobre a ponta. Vou usar uma fita de ptfe para isolar eletricamente o fio do bico. Aceito sugestões para o revestimento externo. O isolador de barramento que eu pretendo usar como barreira térmica parece q vai servir mas como a temperatura não passou de 150 graus vou ter q fazer mais experimentos.
Rubens eu agradeço seu apoio. Tudo será muito bem vindo. Te mando um email.
Daniel também tive sua dúvida e pesquisei um pouco e resolví optar pelo o q achei mais material didático na net. Quanto a configurar vamos sofrer um pouco mas faz parte da diversão. Já brinquei um pouco com arduíno e não é bicho de 7 cabeças. Amanha posto foto do meu hotend frustrado ::)
Aproveito pra colocar os valores gastos até agora:
6 m barra roscada m8: 24,00
100 porcas m8 + 100 arruelas : 30,00
Piso laminado: grátis
3 rolamentos 608: 6,00
Arduino + ramps + motores + drivers: 180 dólares
Diversão: não tem preço ;D
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Primeira lição: o bloco não pode ser grande, se não dissipa muito calor. Meu hotend chegou a 150 graus em meia hora e estabilizou.
Se você isolar o bloco (material isolante térmico - lã de vidro, silicato de cálcio, ...) a temperatura deve aumentar, pois a dissipação para o ambiente deve diminuir.
Para ser mais objetivo e ter resultados conclusivos, teste usando uma fonte de CC e injete uma tensão variável (V) e meça a corrente (I), para determinar a potência (VxI) e meça a temperatura correspondente. Mesmo que o seu circuito seja chaveado, o que interessa é a potência elétrica aplicada ao resistor. O seu circuito (que aciona o resistor) poderia ser um fator limitante para a potência injetada no resistor, esse teste (Watts x Temp.) poderá ajudar nessa avaliação.
Conversando com um amigo meu hoje decidí passar para o método antigo, fio de níquel chromo enrolado sobre a ponta. Vou usar uma fita de ptfe para isolar eletricamente o fio do bico. Aceito sugestões para o revestimento externo. O isolador de barramento que eu pretendo usar como barreira térmica parece q vai servir mas como a temperatura não passou de 150 graus vou ter q fazer mais experimentos.
Como a temperatura de operação do ABS deve ser em torno de 250 a 260ºC, certo?
Assim, a temperatura junto ao fio de níquel-cromo deve alcançar fácil os 280 a 300ºC. O ptfe suporta até 280ºC, eu não usaria fita de ptfe, mas uma manta fina de fibra de vidro (dessas usadas em aeromodelismo ou em pranchas de surf - mais grosas). A fita de Kapton seria uma opção, é melhor que a fita de ptfe, mas suporta até 280ºC.
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marcocaragua2
A alguns anos iniciou-se uma discussão aqui no G-CNC sobre impressão 3D e o assunto foi tão empolgante na época que deu origem a uma lista de discussão, não me lembro porquê exatamente o assunto saiu daqui para a lista.
Com o passar do tempo, surgiram muitos "experts" no assunto e o que chega até deixar a coisa chata em meu ponto de vista.
Este tópico me chamou a atenção e tenho acompanhado pelo simples fato de ser uma discussão organizada e técnica, não é achismo ou discussão tola, desafio de forças.
Vou continuar acompanhando, e quem sabe realmente aprender algo, aplicar em minha impressora (que devido ao excesso de informação sem sentido está parada) e partilhar o aprendizado.
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Bom como eu disse segue as fotos da tentativa de hotend. Realmente se eu isolar termicamemte o bloco vou conseguir uma temperantura maior vou fazer isso nesta semana.
Como gosto de fuçar na net achei bem interessante um sistema de hotend onde a barreira térmica usada é um tubo de inox no lugar do ptfe, uma vez que este ultimo com o tempo se deforma pela pressão exercida pelo extrusor e adeus hotend (foto em anexo).
Neste link existe um comparativo de todos os tipos de hotend: http://blog.reclone3d.com/2013/01/comparativa-de-hotends/ (http://blog.reclone3d.com/2013/01/comparativa-de-hotends/)
Neste outro link existe um tutorial de como construir um homemade: http://www.reprap.org/wiki/North90%27s_hot-end_V2 (http://www.reprap.org/wiki/North90%27s_hot-end_V2)
Alguma versões utilizam um cooler pra refrigerar a parte superior do hotend, onde entra o filamento: http://forums.reprap.org/read.php?1,145069,145133 (http://forums.reprap.org/read.php?1,145069,145133)
Neste link tem uma boa discussão sobre este tópico: http://umforum.ultimaker.com/index.php?/topic/2212-new-all-metal-hot-end-modification/ (http://umforum.ultimaker.com/index.php?/topic/2212-new-all-metal-hot-end-modification/)
Se der tempo esta semana e vou desmontar o que fiz e aproveitar o cobre pra fazer um menor com resistor menor (vou pra são josé dos campos esta semana e aproveito pra comprar) pretendo usar um pedaço de parafuso de inox furado no centro para fazer a barreira térmica e provavelmente adicionar algum dissipador no corpo de inox. Preciso achar pra comprar um pedacinho de mangueira de teflon para ser colocada internamente ao parafuso de inox, esta tem a função de diminuir o atrito do filamento.
A propósito o material inserido no lugar do bico é um"eixo" de uma torneira velha.
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... achei bem interessante um sistema de hotend onde a barreira térmica usada é um tubo de inox no lugar do ptfe, uma vez que este ultimo com o tempo se deforma pela pressão exercida pelo extrusor e adeus hotend
Não tenho certeza, mas me parece que na verdade se usa um tubo por fora do ptfe, pois este se deforma com o calor e acaba por soltar a ponta onde está o bico extrusor.
A pressão exercida pelo sistema é bastante alta e a camara se deforma mesmo...
Neste link existe um comparativo de todos os tipos de hotend: http://blog.reclone3d.com/2013/01/comparativa-de-hotends/ (http://blog.reclone3d.com/2013/01/comparativa-de-hotends/)
Muito bacana...
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Boa noite Gilli, obrigado por participar.
Não, o ptfe não é usado por dentro só para diminuir o atrito do filamento. Alguns hotends não estão usando mais o ptfe interno mas tem ser bem polido o inox internamente para evitar de travar o filamento. Veja este link que explica a barreira térmica com o inox: http://www.reprap.org/wiki/North90%27s_hot-end (http://www.reprap.org/wiki/North90%27s_hot-end)
abraço
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Vou ler com atenção para entender bem como estão fazendo hoje.
A um tempo atrás eu fabriquei umas peças para um hotend mas era com ptfe, e colocamos um tubo de inox (porque era o que tinha em mãos) em volta da barra de teflon, justamente para ele não deformar mais.
pensei em fazer uma barreira térmica com água, mas a idéia não amadureceu muito...
Naquelas tentativas o maior problema era justamente como isolar o calor do resto da estrutura de suporte do extruder, por isso a idéia de fazer em água.
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Se me permitem dar algums pitacos:
Estava vendo esse link que foi postado: http://blog.reclone3d.com/2013/01/comparativa-de-hotends/ (http://blog.reclone3d.com/2013/01/comparativa-de-hotends/)
(http://blog.reclone3d.com/wp-content/uploads/2012/12/North9o_he_v2_finished.jpg)
Recomendaria fazer tudo do mesmo material, de preferencia cobre, pois o alumínio tem um coeficiente de dilatação de 2,4 e o cobre 1,7. Quando o conjunto esquentar o alumínio vai dilatar mais e o buraco aumentar, assim tendo menos contato metal-metal o que faz a transferência térmica cair exponencialmente.
Da pra ver que tem um parafuso na lateral prendendo, ou seja o buraco tem folga, o melhor seria prensar um dentro do outro pra ter uma transferência bacana, (O contato entre superfícies influencia muito mais do que se imagina)
Recomendo também usar pasta térmica entre as junções das peças que devem trocar calor. (O que minimiza, mas não corrige completamente as folgas)
Materiais cerâmicos geralmente são bons isolantes térmicos. Pegue terra vermelha, peneire bem fininho com uma meia-calça e misture com água, bote na forminha da peça e leve ao fogo (do mesmo modo que se cura tijolos)
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Realmente vou fazer tudo em cobre (bloco e ponta). Tem um outro post não me lembro onde que sugerem fazer os furos um pouco menores e depois aquecer com maçarico o bloco de alumínio para inserir a ponta e o corpo de inox. Este método é muito bom porque o material já estaria no seu máximo de dilatação na temperatura de trabalho (aprox. 250ºC). Ainda não entendí porque niguem faz o bloco de cobre. A dica da argila é muito boa, tenho um colega aqui na minha cidade que teve a mesma idéia, ele é meio louco e faz muitas coisas interessantes. Ontem fui ajudá-lo a ligar sua primeira cnc3ax o coitado não teve sorte comprou um kit usado e vieram dois ci´s queimados funcionou só um eixo.
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Boa noite pessoal.
Primeiro tem um link do grupo de estudos RepRapBR muito bom se puderem dar uma lida:
http://reprapbr-ge.blogspot.com.br/2012/02/bico-do-extruder-gen4.html (http://reprapbr-ge.blogspot.com.br/2012/02/bico-do-extruder-gen4.html)
Resolvi fazer um resumo sobre o que cheguei a conclusão até o momento sobre o Hotend.
O que se pretende é contruir um Hotend para extrusão de filamento de ABS ou PLA de 3mm de espessura que:
1- chegue a temperatura de 250ºC na ponta.
2- que tenha isolamento térmico próximo ao bico para aproveitamento quase que o total da energia.
3- tenha o menor atrito possível no interior para que o filamento de ABS ou PLA não trave ao se dilatar com a temperatura
4- tenha a menor transferência de calor possível entre a ponta (etremidade inferior) e a parte superiror
5- tenha vedação suficiente entre as partes para que não haja vazamento na extrusão.
Ítem 1:
Para se atingir a teperatura de 250º na ponta a maneira mais utilizada comercialmente é um bloco de alumínio (aproximadamente 2cmx2,5cm) onde é
inserido um resistor de 6R8x5W e alimentado com 12v via controadora e que usa um termistor como sensor.
Ítem 2:
O isolamento térmico que vejo por aí consiste em envolver a ponta com fita Kapton, fica meio gambiarra. Queria algo mais "bonitinho" tipo o da foto em anexo. Existe a
solução de envolver o bloco com porcelana caseira que parece interessante ela só não pode explodir com os 250ºC.
Ítem 3:
Se houver atrito na parede interna do hotend quando o filamento de 3mm de ABS (ou PLA) entrar, ele se expande na parte superior que não esta
aquecida o suficiente para fundí-lo e trava. Normalmente o furo por onde passa o ABS é feito com 3,5mm prevendo esta expansão e sendo encamisado
com um tubo de ptfe. Gostaria de contruir o hotend sem esse tubo mas o pessoal por aí sofre um pouco com isso.
Ítem 4:
A barreira térmica que pretendo usar será de Inox.
Muitos usam como isolador térmico um tubo de PTFE mas ele se deforma com o tempo.
Na tabela anexada vemos que condutividade térmica do ptfe é 100 vezes menor que a do inox e portanto teriamos que ter uma seção transversal do inox 100 vezes menor do que a utilizada nos hotends com ptfe.
Pra quem gosta vamos aos cálculos:
Lei de Fourier
W = [A((k(t2-t1))/L)]/100
onde:
A= seção transversal em mm2
k=condutividade térmica do material
t2: temperatura maior muma das extremidades
t1: temperatura menor na outra extremidade
L: comprimento do material em mm
obs: a divisão por 100 é por minha conta pra ficar tudo em mm.
Normalmente os isoladores com ptfe possuem diâmetro de 18mm, comprimento de 40mm e furo central de 3,2mm.Sendo assim, a área útil da seção transversal do ptfe é 246mm2. A diferença de temperatura entre o bico e a parte superior conforme alguns gráficos que ví é de 200º (250º na ponta e 50º no início do hotend).
Usando a formula acima dará 3,07W
Se usarmos um tubo de inox com 40mm de comprimento com 6mm de espessura e furo central de 3,5mm a secção será de 18,65mm2.
Aplicando novamente a Lei de Fourier teremos: 16,78W
Conclusão ou aumentamos o comprimento do tubo de inox ou teremos que dissipar estes Watts a mais usando um dissipador no tubo de inox.
Isso tudo acima não fui eu que pensei não. Copiei tudo da internet ;D
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Pra quem gosta vamos aos cálculos:
Lei de Fourier
W = [A((k(t2-t1))/L)]/100
onde:
A= seção transversal em mm2
k=condutividade térmica do material
t2: temperatura maior muma das extremidades
t1: temperatura menor na outra extremidade
L: comprimento do material em mm
obs: a divisão por 100 é por minha conta pra ficar tudo em mm.
Se esta tudo em mm a resposta vai sair em mm, não precisa dividir.
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Lei de Fourier
W = [A((k(t2-t1))/L)]
onde:
A= seção transversal em mm2
k=condutividade térmica do material (oC/Watt.mm)
t2: temperatura maior muma das extremidades
t1: temperatura menor na outra extremidade
L: comprimento do isolador em mm
Normalmente os isoladores com ptfe possuem diâmetro de 18mm, comprimento de 40mm e furo central de 3,2mm.Sendo assim, a área útil da seção transversal do ptfe é 246mm2. A diferença de temperatura entre o bico e a parte superior conforme alguns gráficos que ví é de 200º (250º na ponta e 50º no início do hotend).
Usando a formula acima dará 3,07W
Se usarmos um tubo de inox com 40mm de comprimento com 6mm de espessura e furo central de 3,5mm a secção será de 18,65mm2.
Aplicando novamente a Lei de Fourier teremos: 16,78W
Conclusão ou aumentamos o comprimento do tubo de inox ou teremos que dissipar estes Watts a mais usando um dissipador no tubo de inox.
A vantagem do aço inox nessa aplicação, em relação a outros metais mais comuns, é sua menor condutividade térmica e o fato de ser imune à corrosão térmica. Além da rigidez e não dilatar tanto como o ptfe.
A seção média de condução de calor (A na equação de Fourrier) pode ser reduzida se o tubo de aço tiver vários furos ao longo de sua parede, com isso, a resistência térmica aumenta e a potência necessária para aquecer o bico se reduzirá. Eu não usaria um dissipador de calor, é contraproducente, pois vai dissipar mais calor esfriando o bico e você terá que usar mais potência, o melhor é aumentar a resistência térmica (tubo furado). Por exemplo, se a seção média se reduzir à 3/4 (redução de 90 graus na seção metálica - 3/4 é metal e 1/4 é ar), a potência se reduz proporcionalmente, a redução pode ser até maior, o problema de muitos furos é a perda da rigidez e da resistência mecânica (teria que testar). O tubo apesar de furado ainda possui a rigidez mecânica necessária.
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As minhas "veias eletrônicas" me fazem pensar no aquecimento indutivo. Ou seja, aquecer uma pequena ponta anelar metálica embutida no ptfe que vai aquecer o ABS. Por fora da ponta de ptfe seria montada uma bobina alimentada por um oscilador de potência de alta frequência controlado. Seria um sistema bem eficiente, gastando-se basicamente a potência necessária, com menores perdas, menor massa metálica e consequentemente de resposta rápida no controle da temperatura. Nesse caso não há resistência de aquecimento.
Isto mostra mais ou menos minha idéia:
http://builders.reprap.org/2009/05/induction-heating.html (http://builders.reprap.org/2009/05/induction-heating.html)
Foi usado aço carbono comum no bico, pois aquece mais por indução de alta frequência (mais perdas).
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Acho que a ponta (o bico) em cerâmica seria ideal, é um material resistente, com boa rigidez, bom isolante térmico e elétrico.
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Pra quem gosta vamos aos cálculos:
Lei de Fourier
W = [A((k(t2-t1))/L)]/100
onde:
A= seção transversal em mm2
k=condutividade térmica do material
t2: temperatura maior muma das extremidades
t1: temperatura menor na outra extremidade
L: comprimento do material em mm
obs: a divisão por 100 é por minha conta pra ficar tudo em mm.
Se esta tudo em mm a resposta vai sair em mm, não precisa dividir.
Cássio é que a tabela de condutividade térmica está expressa em W/mK tem que converter para W/mmK.
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Mesmo assim eu errei a divisão é por 1000. ::)
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A vantagem do aço inox nessa aplicação, em relação a outros metais mais comuns, é sua menor condutividade térmica e o fato de ser imune à corrosão térmica.
Não seria Oxidação térmica??
Eu recomendaria fazer de Durepoxi ao invez de inox, basta ver a condutividade térmica:
Aço inox 52,9 W/m.k
Epoxi 0,15 W/m.k
Cássio é que a tabela de condutividade térmica está expressa em W/mK tem que converter para W/mmK.
Então você divide só o coeficiente e deixa tudo na mesma escala. A área não é uma grandeza linear, vai dar zebra isso ai.
(particularmente calculo tudo em metro, com x10-³ nos milímetros, é mais fácil pois no SI se usa o metro e 99% das tabelas vão estar em metro)
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O durepoxi resiste até 150 graus C.
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O durepoxi resiste até 150 graus C.
Misture 1/4 de silicato de sódio
Tinha um fusca que o escapamento era praticamente feito de durepoxi. E funcionava :P
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Gil,
Qual a frequência que esse indutor trabalha?
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Gil,
Qual a frequência que esse indutor trabalha?
Dezenas a centenas de KHz.
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A vantagem do aço inox nessa aplicação, em relação a outros metais mais comuns, é sua menor condutividade térmica e o fato de ser imune à corrosão térmica.
Não seria Oxidação térmica??
Sim. Corrosão ocorre na presença de um eletrólito líquido. A oxidação é a reação direta do ar (oxigênio) com a peça acelerada pelo calor.
Eu recomendaria fazer de Durepoxi ao invez de inox, basta ver a condutividade térmica:
Aço inox 52,9 W/m.k
Epoxi 0,15 W/m.k
E a dilatação e a resistência mecânica do durepoxi?
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Eu recomendaria fazer de Durepoxi ao invez de inox, basta ver a condutividade térmica:
Aço inox 52,9 W/m.k
Epoxi 0,15 W/m.k
E a dilatação e a resistência mecânica do durepoxi?
A dilatação é menor do que o inox, a resistência mecânica também, nunca montei uma maquina dessa, mas creio que não sofra tanta tensão, acho que o durepoxi aguenta tranquilo.
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Marco, infelizmente eu ando muito ocupado e no momento não posso participar da discussão como gostaria, mas tentando contribuir, se vc ainda não conhecer, recomendo a leitura dos blogs de três queridos amigos que são dos pesquisadores mais ativos e experientes no Brasil:
O do Alain Moutte: reprapbr-ge.blogspot.com.br
O do João Paulo: imprimindo3d.com.br
O do Paulo Fernandes: 3dmachine.blogspot. com.br
Sugiro tb que subscreva a lista https://groups.google.com/forum/#!forum/reprapbr
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Muito bom o blog ainda não tinha achado. Vou ler tudo que puder. Infelizmente esta semana não tive tempo pra nada. Quanto ao durepoxi não sei se chegaram a ler no início das minhas postagens comprei um isolador de barramento igual ao da foto em anexo. Ele é feito de Epoxi mas não sei o que é misturado como carga. O único teste que fiz até o momento foi deixar ligado por 1 hora aquele bico que montei com temperatura de 150 graus apoiado sobre ele, depois deixei meu ferro de solda em cima e resistiu muito bem. Talvez semana que vem consiga montar uma ponta de aquecimento que vá até os 250ºC pra testar. O aquecimento via indução eletromagnética é muito legal, mas na prática ia introduzir mais eletrônica (oscilador, modulo de potência) e acabaria complicando mais o projeto. Eu ainda não consegui entender porque não se consegue construir um hotend sem o embuchamento de teflon. Todo forum que eu li diz que o filamento acaba travando. Comprei tambem um injetor de carburador com furo de 0,4mm pra experiencia. Vou ter que comprar filamento de ABS de 3mm pra teste se alguem tiver um fornecedor com preço bom me avise.
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Eu ainda não consegui entender porque não se consegue construir um hotend sem o embuchamento de teflon. Todo forum que eu li diz que o filamento acaba travando.
Acho que o problema é o atrito do ABS com as paredes da bucha e a razão da escolha do ptfe, que possui coeficiente de atrito baixíssimo. Na tabela anexa, há várias condições de atrito (aço com aço, aço com ptfe, PEAD com aço, ...), o ptfe sempre é o menor. Lembrando que a força de atrito, que se opõe ao movimento, é proporcional ao referido fator.
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Marco, esqueci de mencionar o nop head, de quem eu gosto muito, pra mim é o melhor:
http://hydraraptor.blogspot.com.br/ (http://hydraraptor.blogspot.com.br/)
Leitura indispensável ;D
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Chegaram os motores da China. Já coloquei nos suportes e hoje vou adaptar os fusos do "z".
Eu estava aqui pensando sobre a porca anti folga. Estas impressoras 3d são pouco diferentes das nossas cnc's. Elas movem o carro "z" sempre para cima, ou seja, deposita uma camada de abs, sobem o carro "z", depositam mais uma camada e assim sucessivamente.
Então eu pergunto: pra que usar a porca anti folga nos fusos?
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Chegaram os motores da China. Já coloquei nos suportes e hoje vou adaptar os fusos do "z".
Eu estava aqui pensando sobre a porca anti folga. Estas impressoras 3d são pouco diferentes das nossas cnc's. Elas movem o carro "z" sempre para cima, ou seja, deposita uma camada de abs, sobem o carro "z", depositam mais uma camada e assim sucessivamente.
Então eu pergunto: pra que usar a porca anti folga nos fusos?
Para eliminar ou reduzir o backlash, que é um erro decorrente da folga entre fuso e a porca. A porca anti-folga atua mantendo o fuso sempre em contato com a porca, porém, como utiliza uma mola (que é elástica) e dependendo da força exercida pela mola juntamente com os esforços da máquina, o backlash não é totalmente eliminado. Algumas pessoas usam materiais plásticos (borracha, ...) como mola, os quais se deformam de maneira irreversível e possuem pequeno curso de atuação, eu acho uma mola real mais eficaz.
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Chegaram os motores da China. Já coloquei nos suportes e hoje vou adaptar os fusos do "z".
Eu estava aqui pensando sobre a porca anti folga. Estas impressoras 3d são pouco diferentes das nossas cnc's. Elas movem o carro "z" sempre para cima, ou seja, deposita uma camada de abs, sobem o carro "z", depositam mais uma camada e assim sucessivamente.
Então eu pergunto: pra que usar a porca anti folga nos fusos?
Para eliminar ou reduzir o backlash, que é um erro decorrente da folga entre fuso e a porca. A porca anti-folga atua mantendo o fuso sempre em contato com a porca, porém, como utiliza uma mola (que é elástica) e dependendo da força exercida pela mola juntamente com os esforços da máquina, o backlash não é totalmente eliminado. Algumas pessoas usam materiais plásticos (borracha, ...) como mola, os quais se deformam de maneira irreversível e possuem pequeno curso de atuação, eu acho uma mola real mais eficaz.
Sim eu compreendo que a porca anti folga seja para eliminar a folga ;D. O que eu quis dizer é que durante a impressão o fuso vai girar somente em 1 sentido. Ele não vai ficar subindo e descendo como numa cnc normal, e portanto devido ao próprio peso do carro do eixo "z" o qual estará sempre subindo não haverá o movimento de backslash.
De qualquer forma eu já montei com a mola anti folga mas ela acaba introduzindo um maior atrito no fuso e consequentemente perda de energia que poderia ser aproveitada para movimentar com mais facilidade o eixo "z".
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Seguem as fotos da impressora com os motores. Acabei tendo de pagar imposto e no final das contas cada motor saiu por R$ 60,00, quase o mesmo preço do ML.
Hoje achei um kit de 2 polias de aluminio + 2 metros de correia sincronizada no ML por R$ 45,00 + PAC por R$ 14,50.
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Pra quem mora num lugar que não tem fornecedor de material eletro/eletronico e quiser aproveitar as chaves de um mouse velho pra usar como final de curso segue a foto em anexo.
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Bom dia pessoal. Depois de muito tempo parado, resolví terminar a impressora 3D. E não é que deu certo. No começo enrrosquei no Hot End e no extrusor. Resolví comprar pronto porque é muito mais fácil do que ficar toda hora no torneiro e na sucata procurando engrenagens, fiz somente o parafuso trator. A mesa aquecida eu fiz seguindo alguns projetos da internet.
Seguem algumas fotos.