Main-main dengan CoreXY

CoreXY. Satu konsep yang menarik untuk menggerakkan carriage. Kaedah ini menggerakkan carriage pada paksi X dan Y. Manakala, paksi Z akan hanya bergerak turun dan naik sahaja. Ianya mirip kepada printer jenis MakerBot Replicator 2. Tetapi ada sedikit kelainan dari aspek pelaksanaan. Untuk memahami teorinya, saya rasa laman web http://corexy.com/ boleh menjelaskan dengan lebih tepat lagi.

Prinsip pergerakan yang dicadangkan dengan CoreXY seperti di Corexy.com

Berdasarkan gambar ini. Kaedah CoreXY (nama kaedah sebenar kurang pasti) ini kelihatan menggunakan kedua-dua stepper motor untuk menggerakkan paksi X dan Y secara serentak. Berbeza dengan kaedah lain di mana setiap motor mengawal hanya satu pergerakan, contoh 1 stepper untuk mengawal pergerakan paksi X, dan satu lagi paksi Y. Apa kelebihannya? 

• Carriage yang lebih ringan memadangkan stepper motor tidak lagi bergerak. Stepper motor boleh diikat pada rangka printer sahaja.
• Berbanding dengan design Prusa Mendel, MendelMax yang mana Y-carriage perlu bergerak, menyebabkan saiz printer juga turut bertambah. Dengan CoreXY, saiz printer boleh dikecilkan disebabkan oleh penggunaan ruang yang lebih efisien.

Beberapa printer yang menggunakan teknik coreXY yang sedia ada termasuklah :

CoreCuber SAKURA http://www.thingiverse.com/thing:150767

Cyrus 3d Printer http://www.thingiverse.com/thing:76877

UConduit H-Bot 3D printer http://www.thingiverse.com/thing:102972

Memang printer dah ada. Boleh download .stl dan bina sekiranya rasa berminat untuk mencuba. Tetapi tangan terasa gatal untuk cuba design semula printer yang diluar sana. Satu sahaja matlamat saya. Komponen semuanya hendaklah berada di dalam rangka. Hasilnya. 

Warna kuning adalah cubaan simulasi pergerakan belt/fishing line. Setakat ni nampaknya selari.

Gambar sudut lain bagi matlamat yang sama. Ok aja.

Hasil render awal rangka printer, Zam CoreXY Alt.

Hasil render awal printer yang bertutup, Zam CoreXY alt.

Teringin sangat nak bina satu printer ini untuk letak di office. Agak2 bos marah tak? Sekiranya ada pendapat jangan malu dan segan untuk komen ye.

Dari Sketchup ke Inventor Fusion

Bagi 3d designer, mungkin terdapat pelbagai jenis perisian yang boleh digunakan untuk design objek. Terdahulu, saya ada kongsikan beberapa tips untuk menggunakan sketchup untuk mereka dan mencetak objek 3d. Tetapi setelah lama menggunakan sketchup, saya mencari perisian yang boleh membantu dan memudahkan proses design. Antara beberapa perisian yang menjadi pilihan saya. Saya susun dari paling saya gemari.

1) Autodesk Inventor Fusion for Mac

Sebenarnya perisian ini adalah untuk preview, tetapi boleh digunakan untuk design objek 3d dan boleh export terus objek 3d dalam format .stl iaitu format yang digunakan untuk mencetak. Bagi saya walaupun preview sahaja, perisian ini semakin lama semakin lekat dihati kerana mudah digunakan dan percuma. Percuma sampai bila tu saya tidak pasti.

Boleh download di sini.

http://labs.autodesk.com/technologies/fusion

2) Tinkercad.com

Satu lagi perisian yang aku suka adalah tinkercad.com, boleh design dalam web browser sahaja. Cukup mudah dan percuma. Kalau tak pernah cuba kena cuba. Video di bawah ada penerangannya.

Tidak perlu download, hanya layari

www.tinkercad.com

3) Openscad

Ini adalah antara perisian paling popular dikalangan pengguna 3d printer dan percuma. Ia menggunakan scripts untuk menjana objek 3d yang dikehendaki. Cuma perlu belajar sedikit coding language dia. Pada saya tidaklah begitu sukar, tetapi tidaklah juga mudah. Saya gemar perisian ini kerana ianya lightweight dan boleh digunakan pada komputer yang dah agak uzur.

Biasanya dengan hanya 3 perisian di atas anda akan boleh buat macam-macam objek. Hanya kreativiti andalah yang akan jadi limitasinya. 

Boleh download di sini:

http://www.openscad.org/

Beberapa contoh hasil menggunakan perisian Autodesk Inventor Fusion seperti di bawah :

Menggunakan Inventor Fusion untuk design stand iphone 4.
Kemudian di export ke dalam format .stl untuk di cetak.

Siap dicetak. Rasanya kalau dicat lagi menarik stand ini.

Boleh digunakan terus. Kalau design sendiri mesti nampak lawa pada mata sendiri.
Pada mata orang lain tak tahu la.

Gambar sebelah belakang. Buruknya la telefon aku ni.

Ok cukup sahaja perkongsian kali ini. Kalau ada perisian yang lebih menarik, jangan malu dan segan berkongsi diruang komen di bawah.

Selamat membina.

Mencetak Prusa Mendel (Iteration 2)

Kali ini, saya mencuba mencetak komponen plastik bagi Prusa Mendel (Iteration 2) ukuran metric dengan LM8UU, atau nama biasa saya sebut Prusa 2, LM8UU. Cetakan kali ini bertujuan untuk menguji filamen yang dihasilkan sendiri. Setakat ini saya berpuas hati dengan hasil cetakan. Ada sesiapa berminat untuk membina 3d printer jenis ini?

Prusa Mendel i2 dengan extruder Greg Reloaded

Hmmm.... 

big gear

sudut lain

Small gear 

Sesiapa yang berminat boleh hubungi email saya. Semua komponen plastik adalah 100% ABS dara (virgin) bermutu tinggi, bukannya yang kitar semula dan tidak dicampur pewarna. Berapa harganya, RM250 RM180 sahaja.

Rujukan komponen dan panduan membina seperti di bawah :

http://reprap.org/wiki/Prusa_Mendel_(iteration_2)

Cabaran 3d printing

Beberapa minggu sudah, banyak sangat cabaran.

1) Filament extruder meragam. big gear patah gigi, motor bracket patah, thrust bearing holder tembus.
2) Zam Kossel Alt meragam. RAMPS kaput rasanya. Hotend tidak lagi mahu panas sehingga suhu yang ditetapkan.
3) MendelMax. Hotend arcol akhirnya patah. Ye, hotend besi juga biasa patah. Ini disebabkan oleh kegagalan endstop. Ya, tidak sangka endstop yang begitu simple boleh menyebabkan kerugian beratus-ratus ringgit.

Ini menyebabkan untuk beberapa minggu tidak dapat berbuat apa-apa sehinggalah bantuan sampai. Terima kasih kepada saudara Abdah kerana sudi mencetak replacement parts dan hotend besi yang baru.

Ok berbalik kepada cabaran. Beberapa cabaran dalam 3d printing adalah untuk menghasilkan komponen-komponen asas yang agak mahal untuk dibeli. Antaranya hotend dan filamen. Oleh itu, log penerokaan dan pembangunan seperti dibawah :

1) Hotend

Pada awalnya, saya fikir membina hotend sendiri tidaklah begitu sukar. Setelah beberapa kali membeli hotend, dan mencuba beberapa design hotend yang ada diluar sana, terdetik rasanya untuk membangunkan hotend sendiri. Memandangkan peralatan yang tidak mencukupi, pembangunan kali ini dilakukan secara joint venture antara saya dan sahabat saya Abdah.

Peringkat awal, beberapa lakaran telah dibuat untuk hotend yang paling sempurna (angan-angan).

Projek Hotend : Model ' Betik Panas'

Cubaan simulasi. Entah betul atau tidak.

Matlamat binaan Betik Panas :

1. Ringkas, hanya satu ketul aluminium jadi hotend. Tak perlu banyak parts. 
2. Binaan aluminium untuk pengurusan haba yang baik. Simulasi pada solidworks menunjukkan hotend akan kekal sejuk pada cold end pada suhu diantara 70c-80c. Tidaklah sejuk sangat. Boleh melecur juga kalau dipegang. Tetapi akan lebih baik jika dikipaskan. 
3. Tidak memerlukan kipas. Berdasarkan kepada simulasi, heatsink yang disediakan membolehkan hotend ini digunakan tanpa bantuan kipas.
4. Direka untuk menggunakan filamen yang dibangunkan. 
5. Tidak menggunakan PTFE ataupun PEEK. Plastik ini mahal. Kalau anda ada maklumat mana nak dapat murah, harap dapatlah dikongsikan.
6. Lebih rigid daripada jhead dan arcol.

Untuk hotend ini, saya hanya mampu membuat lakaran dimana saudara Abdah memesin hotend dengan mesin barunya. Hasilnya :

Hotend Betik Panas yang telah siap di mesin. 

Rasa sangat menakjubkan bila lakaran telah menjadi realiti. Kalaulah boleh print hotend ini. Sudah pasti saya print sendiri. 

Betik Panas sedang mencetak komponen filamen extruder yang
rosak menggunakan plastik sendiri. Sangat seronok, akhirnya.

Hotend ini telah diubah suai beberapa kali untuk memastikan ia berfungsi. Pada peringkat awal hotend langsung tidak dapat dipanaskan kerana binaan aluminium sangat efisien untuk membebaskan haba.  Oleh itu, sedikit ubahsuai kepada nozzle dan heater block telah dibuat. Nozzle dibesarkan kepada 1mm untuk membolehkan komponen dicetak dengan cepat.

Komponen yang dicetak semula menggunakan betik panas dan filamen sendiri. Sangat menyeronokkan. Warna sama seperti granul.

small gear dicetak semula untuk spare parts. Kalau tidak pernah cuba nozzle 1mm mesti cuba.
Print tidaklah begitu cantik, tetapi cepat disiapkan. Sebelum masa cetak 2 jam setengah. Sekarang 45 minit. Dengan layer height pada 0.9, hanya 17 layer sahaja untuk print objek ini.

Insyallah, setelah beberapa ujian. Mungkin kami akan mula menjual hotend ini kepada sesiapa yang berminat.

2) Filament Extruder

Memandangkan telah berjaya menghasilkan filamen dengan diameter 3mm. Saya ingin pula mencuba menghasilkan filamen 1.75mm. Mana tahu ada rakan-rakan yang inginkan filamen 1.75mm boleh la saya menjualnya satu hari nanti. Mengambil kira saiz nozzle 3mm, nozzle baru ditebuk dan dipasang.

Hasilnya :

Menghasilkan filamen 1.75 lebih mudah daripada 3mm. Tetapi tekanan kepada sistem agak tinggi. Boleh dengar motor dan komponen kerja dengan teruk. Tetapi pengurusan filamen setelah keluar dari nozzle lebih mudah dari 3mm. Seperti dalam gambar. Filamen keluar dan coil dengan sendiri pada cubaan kali pertama. Ukuran diameter juga sangat menarik 1.75 mm dengan ralat 0.1mm sahaja. 

Seperti biasa sedikit video :

Beberapa cabaran filament extruder. Komponen plastik yang dicetak banyak yang patah di atas tekanan dan kecuaian saya sendiri.

Thrust bearing terbenam dalam end bracket. Akibat tekanan yang tinggi. Kuat juga daya ke atas plastik parts. Tapi tidak dapat diukur. Motor mempunyai kapasti torque 30kg.

Cukup sahaja perkongsian kali ini. Masih banyak yang perlu diperbaiki.



Selamat membina.

Lyman Filamen Extruder Update

Beberapa penemuan menarik hari ini. Baik aku logkan ketika masih segar di fikiran.

Menghasilkan filamen menggunakan konsep seperti Lyman Filament Extruder memang agak mencabar. Seperti yang telah dilogkan terdahulu. Cabaran:

1. Mengawal bentuk filamen sebaik sahaja ia keluar daripada nozzle. Masalah yang aku hadapi adalah mengawal bentuk filamen sebaik sahaja ia meninggalkan nozzle. Filamen akan keluar dan membengkok menyebabkan perubahan pada diameter filamen. 
2. Apabila filamen telah keluar sepanjang 1 meter, graviti pula akan menarik filamen yang panas menjadikan diameter filamen mengecil. Ukuran awal 2.9mm dan sebaik sahaja tiba di lantai sudah menjadi 2.1mm.
3. Lambat. Dengan volt pada motor 3v. Putaran gear agak perlahan. Ini bertujuan untuk memastikan tekanan yang rendah dan membolehkan filamen keluar dengan perlahan. Boleh membantu proses penyejukkan filamen dengan harapan filamen kekal bentuk.

Perubahan yang dibuat hari ini seperti berikut :

1. Suhu dinaikkan daripada 160c kepada 230c. Filamen mula mendidih dan hasil yang amat teruk.
2. Kelajuan dinaikkan daripada 3v kepada 9.5 volt. Putaran motor lajukan bagi meningkatkan tekanan plastik di nozzle. Filamen keluar dengan cantik tidak lagi mengelembung. Dengan nozzle 2.8mm filamen yang dihasilkan konsisten dengan ukuran 2.5mm.
3. Nozzle diubah kepada 3.2mm dia, setelah mengambil kira pengecilan disebabkan oleh tarikan graviti.
4. Lantai dinaikkan bagi mengelakkan filamen mengecil disebabkan oleh graviti.

Hasilnya agak menakjubkan. 

1. Filamen mula berputar dan membentuk coil di atas lantai.
2. Ukuran diameter filamen diantara 2.86mm ke 3.1mm. Agak memuaskan.
3. Filamen yang dihasilkan 3kali lebih laju daripada metod sebelumnya.

Seperti biasa sedikit gambar update :

Coiling yang diinginkan

Filamen menyejuk di atas plywood. Kipas siling je digunakan untuk menyejukkan filamen.

Batch kecil untuk testing.

Menghasilkan filamen dengan banyak selepas ujian berjaya.

Zam Kossel Alt 1.5

Membina Zam Kossel Alt amat menyeronokkan. Zam Kossel Alt adalah satu daripada pelbagai jenis 3d printer yang terdapat di luar sana. Daripada maklumbalas rakan-rakan di thingiverse dan blog ini. Sedikit upgrade dibuat kepada rekabentuk kossel yang terdahulu. Masih lagi peringkat percubaan, dan memandangkan saya tidak cukup sumber untuk mencetak lagi satu printer. Design masih belum diuji sepenuhnya.

Matlamat kali ini :

• Mengukuhkan lagi struktur kossel dengan menggunakan 12mm stainless steel rod (304).
• Bracket yang boleh diikat pada aluminium extrusion.
• Carriage baru untuk 12mm rod dan LM12UU. 

Memandangkan parts ini masih tidak lagi di print. Hanya render images ya.

Zam Kossel Alt 1.5 menyusul tidak lama lagi

Insyallah saya akan cuba hasilkan exploded view yang lebih baik
pada masa hadapan . Masih belajar lagi.

Sekian sahaja. Sekiranya ada pandangan dan komen penambahbaikkan atau features yang diinginkan. Saya amat mengalukan pandangan anda.

Selamat membina.

Update on Lyman Filament Extruder

Setelah berbulan-bulan bermain dengan filament extruder. Akhirnya adalah sedikit kejayaan untuk menghasilkan filamen sendiri. Walaupun masih terdapat sedikit masalah ketika memproses granul. Tetapi kini filamen yang dihasilkan sudah boleh digunakan. Walaupun, hasilnya tidaklah begitu banyak. Tetapi ia telah memberi semangat baru pada projek ini. Saya berasa sangat gembira dan ingin berkongsi kegembiraan saya ini di log ini.

Menggunakan rollers untuk mengawal pergerakan filamen setelah extrude. Merupakan langkah penting untuk memastikan diameter filamen kekal

Memastikan filamen disejukkan dengan segera

Akhirnya sudah nampak jalan untuk tidak import filamen lagi. Ini satu petanda baik. Tetapi masih banyak lagi penambahbaikan yang diperlukan. Setiap langkah ada aja kesilapan. Insyallah, saya akan usahakan untuk tingkatkan lagi kualiti filamen. Kalau ada sponsor alangkah baiknya. Tidak ada sponsor pun tidak apa, dapat pinjam mesin untuk kerja-kerja besi pun cukup dah.

Print pertama menggunakan filamen yang dihasilkan sendiri. Diameter diantara 2.9mm hingga 3.08mm.

Sedikit filamen akhirnya diuji dengan MendelMax. Saya sangatlah risau sebenarnya, takut filamen ini akan menyebabkan masalah pada hotend. Memandangkan plastik yang digunakan adalah Virgin ABS. Maka perasaan risau tu berkuranglah sedikit. Tetapi tetap risau. Suhu yang digunakan untuk cetakan 220c. Setakat ini tidak ada masalah. Melekat pada kapton dengan baik. 

Akhirnya filamen 3mm.

Ini adalah projek paling sukar walaupun kelihatan mudah bagi saya setakat ini. Kesukaran ini berpunca daripada kurangnya pengetahuan saya cara-cara extrude filamen.  Sedikit pengalaman baru tentang cara-cara extrude filamen :

• Suhu yang sesuai untuk mengekalkan bentuk filamen sebaik sahaja di extrude 165c.
• Perlukan drill collar besi nampaknya. Collar plastik sudah mula hancur.
• Perlu menggunakan tbrust bearing yang mampu tampung beban tinggi.
• Nozzle size 2.79mm untuk filamen 2.9mm - 3.0mm. Tetapi kadang-kadang boleh lajak 3.17mm.

Terima kasih diucapkan kepada rakan-rakan yang sentiasa menyuntik semangat dan menyokong projek ini. Sponsor utama Mr. Kean untuk elektronik dan sokongan rakan-rakan (abdah, saiful, saiful). Suntikan semangat korang amatlah bermakna. Free sample untuk korang.

Selamat membina.

Membina Semula Lyman Filament Extruder

Blog kali ini berkenaan lyman filament extruder. Saya telahpun membina lyman filament extruder dengan tujuan untuk menghasilkan plastik filamen sendiri (log terdahulu). Tetapi keputusan yang tidak memuaskan telah menyebabkan projek ini tergendala. Kini dengan semangat yang baru saya ingin mencuba semula.

Lymen Filament Extruder yang telah dibina dahulu.

Filament extruder ini seperti namanya adalah untuk menghasilkan filamen plastik sendiri daripada plastik bentuk granul. Harga plastik ABS dalam bentuk granul adalah jauh murah daripada plastik yang telah diproses kepada filamen. Saya dapati perbezaan harga ini lebih daripada 200%. Harga pasaran ABS plastik dalam bentuk granul secara purata RM 10-20/kg. Harga ABS plastik dalam bentuk filamen pula diantara RM90 - RM150/kg. Sekiranya projek ini berjaya, ia menjimatkan kos dan akan membuka peluang baru dalam dunia 3d printing di Malaysia.

Log kali ini adalah untuk merekodkan perjalanan membina semula filamen extruder dengan rekaan yang baru. Tujuan membina semula adalah saya dapati banyak masalah daripada design asal, terutamanya apabila melibatkan bahan binaan daripada besi. Masalah ini hanya terpakai untuk saya kerana tiada alatan yang sesuai untuk kerja-kerja melibatkan besi. Kesukaran untuk memotong dan menyambung besi dengan tepat menyebabkan binaan saya terdahulu tidak berfungsi dengan baik. Oleh itu, saya akan cuba menggunakan bahan binaan yang terdiri daripada plastik untuk membina semula lyman filamen extruder.

Beberapa matlamat utama binaan kali ini :

• Mencetak sendiri seberapa banyak komponen yang termampu dan mengurangkan kebergantungan kepada bahan besi.
• Mengekalkan rekaan lyman filamen extruder yang asal bagi membolehkan komponen-komponen terdahulu dimuatkan semula ke dalam rekaan yang baru.
• Tidak lagi menggunakan rantai basikal. Rantai basikal agak menyusahkan proses binaan.  Akan digantikan dengan gear.

Setelah beberapa minggu, memikirkan bagaimana untuk menyiapkan struktur utama filament extruder ini hasilnya adalah seperti berikut :

Filamen Extruder Baru yang telah siap dicetak dan dipasang

Beberapa ciri-ciri baru bagi filamen extruder kali ini :

• Tapak bagi mesin menggunakan aluminium extrusion 2020. Saya fikir lebih mudah menggunakan aluminium extrusion sebagai tapak bagi membolehkan komponen-komponen baru dipasang kepada tapak tanpa perlu menebuk lubag pada tapak. Seperti terdahulu tapak menggunakan plywood menyebabkan saya terpaksa menebuk lubang beberapa kali untuk mengubah posisi komponen. Dengan aluminium extrusion, komponen baru boleh dipasang dimana-mana atas tapak tersebut.
• Komponen plastik yang boleh dicetak : pipe bracket x 2, bracket end x 2, thrust bearing (cetak) x 1, bit collar (cetak) x1, end flange x 1.
• End flange direka dengan thread, bagi membolehkan ia terus masuk pada thread pipe besi.
• Geared motor menggunakan wiper motor kereta jenis Proton Wira. Hanya memerlukan 3v untuk menggerakkan motor. Oleh itu, motor beroperasi dengan suhu yang rendah.

Keputusan awal dengan filamen extruder kali ini :

Filamen Extruder sedang menghasilkan filamen plastik ABS.

Saiz filamen di antara 3.18mm - 3.25mm. Ini disebabkan oleh saiz lubang die pada 3.15mm

Beberapa gambar di atas menunjukkan proses menghasilkan filamen. Diameter filamen yang dihasilkan adalah diantara 3.15mm ke 3.25mm. Saiz ini adalah lebih besar daripada apa yang dikehendaki. Perubahan pada nozzle / die akan mengatasi masalah ini. Ketika ini saiz lubang pada nozzle / die adalah 3.15mm. Oleh itu penggunaan nozzle yang lebih kecil 2.6mm atau 2.8mm mungkin menghasilkan filamen dengan diameter 2.9mm - 3.00mm. Masih mencari drill bit pada saiz berkenaan. 

Keputusan awal ini memberikan semangat baru kepada saya. Kini peluang lebih nampak cerah. Matlamat awal untuk memastikan filamen kekal bentuk selepas keluar daripada nozzle / die telah diperolehi. Hanya perlu ditambah baik sedikit demi sedikit.

Beberapa gambar binaan filamen extruder ini :

Semua komponen yang bewarna hitam adalah dicetak.

Siap dipasang

Cubaan pertama big gear. Cetakan yang sangat besar sangatlah mencabar. Diameter 170 mm.

Perbandingan dengan gear terdahulu.

Extruder tanpa big gear

Cubaan awal big gear gagal. Big gear terlalu besar, perlu dikurangkan giginya untuk mendapatkan saiz yang lebih sesuai. 

Reka bentuk end bracket dengan thrust bearing. Thrust bearing dicetak untuk membolehkan BB 6mm digunakan.

Thrust bearing assembly. Seperti dalam gambar, end bracket, collar, dan thrust bearing. Saya tidak menyangka bearing ini boleh berfungsi dengan baik. Walau bagaimanapun, akan menukar kepada bearing besi pada masa hadapan. Ini adalah sementara sahaja.

Masalah dengan motor mount. Design semula motor mount yang boleh laras.

Proses mencetak motor mount yang baru.

Mendapatkan feel pada peringkat awal.

Proses menyejukkan filamen yang dihasilkan

Menghampiri matlamat 3.00mm

REJECT!! akan dikitar semula.

Beberapa isu untuk binaan masa hadapan :

• Pipe utama akan berpusing apabila tekanan plastik tinggi, menyebabkan hopper yang memegang plastik akan terburai. Mungkin perlu ditambah grub skru pada bracket untuk memegang paip besi dengan lebih kemas lagi.
• Automatic spooler, menggulung filamen yang telah diproses sejurus lepas dihasilkan. Perlu direka untuk mengemaskan lagi binaan kali ini.
• Diameter sensor. Saya ada beberapa artikel berkenaan dengan diameter sensor. Rasanya tidak begitu sukar untuk dibina. Membolehkan pengukuran saiz filamen secara real-time. Agak menarik jika dibina untuk pengawasan kualiti filamen.
• Melt pump, untuk flow control plastic cari di dalam heating chamber.

Kesimpulan

Secara keseluruhan, menghasilkan filamen adalah tidak mustahil. Sekiranya ada peralatan tambahan akan banyak memudahkan projek ini. Saya memerlukan khidmat lathe, dan CNC mill. Sekiranya ada yang sudi membantu bolehlah hubungi saya. Sekiranya ada pandangan atau komen bolehlah sertakan di bawah. Nasihat dan sumbangan anda amatlah dihargai.

Terima kasih kepada abdah and saiful untuk input-input bagi menjayakan projek ini.

Rujukan

http://www.thingiverse.com/thing:30642

Akhir kata, selamat membina.