Selasa, 8 Oktober 2013

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.