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.

RepRap Bowden for 3mm : Calibration

Rodin's The Thinker - Akhirnya berjaya di print selepas selesai proses tuning

Post kali ini lebih baik di log ketika masih segar di fikiran. Ia mengenai perjalanan saya menyempurnakan pemasangan sistem bowden untuk Zam Kossel Alt dan proses untuk tuning extruder untuk filamen 3mm agar cetakan yang kemas dan tepat. Saya dapati sangat kurang panduan untuk proses tuning extruder (bowden style) oleh itu harap post ini dapat membantu sesiapa sahaja yang ingin menggunakan sistem bowden ini.

Sebelum saya mulakan. Komponen bowden yang saya gunakan untuk Zam Kossel Alt adalah :

Bowden setup

• Rich's Bowden Geared Extruder for 3mm filament oleh Woodsmoke 
• NEMA 17
• Nylon Tube 6mm OD 4mm ID
• Filamen 3mm
• Pneumatic fittings 6mm dengan thread 13mm
• Stainless steel hotend (Jhead compatible)
• Zam Bowden Hotend Mount
• Slic3r

Kepada yang sudah berpengalaman, setup ini bukanlah setup yang terbaik bagi bowden sistem. Kebanyakan bowden sistem menggunakan filamen 1.75mm kerana ianya lebih nipis dan tidak memerlukan kekuatan yang tinggi pada stepper motor. Memandangkan kekangan filamen yang saya ada adalah 3mm dan semua printer saya menggunakan filamen 3mm, saya rasa untuk berubah kepada 1.75mm akan meningkatkan kos. Lagipun kos filamen 1.75mm adalah lebih mahal daripada 3mm, oleh itu saya mencari jalan menggunakan kaedah bowden ini dengan filamen 3mm. Nylon tube bukanlah tiub yang sesuai untuk bowden sistem, tetapi harganya yang jauh lebih murah menyebabkan saya menggunakannya. Sekiranya ada bajet lebih baik guna PTFE, tetapi setelah memerhatikan untuk beberapa print, nylon tiub juga tidaklah begitu bermasalah.

Ok berbalik kepada proses tuning.

Saya rasa untuk tuning extruder, syarat pertama adalah keadaan bed yang rata. Sekiranya bed level tidak selari dengan pergerakan extruder, hasil cetakan sukar untuk dinilai, dan mengenalpasti punca kualiti yang tidak kemas sukar ditentukan. Pastikan bed telah level dan print pertama dengan setting standard pada slic3r. 

Untuk test extruder, saya menggunakan model Ultimate Calibration Test dari Starno.

http://www.thingiverse.com/thing:9804

Ultimate Calibration Test

Model ini saya gunakan untuk memeriksa dua perkara penting :

Extruding Temperature

Retraction

1) Periksa suhu untuk hotend

Suhu hotend yang betul akan membantu dalam membentuk titian (bridge) yang betul ketika print. Sekiranya terlalu panas, ia akan melendut kebawah. Suhu yang tepat akan membantu bridging yang lebih kemas. Saya terpaksa menurunkan suhu hotend daripada 230c kepada 220c untuk suhu yang lebih sesuai. Cubaan suhu yang lebih rendah 215c menyebabkan extruder sangkut. Keputusan awal.

2) Retraction

Pemeriksaan proses extrude filamen. Filamen yang keluar hendaklah tepat mula dan akhirnya. Kurang filamen yang diextrude pada awal print akan menyebabkan bridge gagal. Terlebih filamen pada akhir print akan menyebabkan lelehan atau ooz.

Ujian 1. Keputusan

Jelas bridge yang gagal. Permulaan yang tidak cukup.

Sakitnya mata memandang.

Pemerhatian :

• Tititan yang dicetak pada peringkat awal tidak sempurna. Ianya kelihatan seperti separuh sahaja titian pada awal dan kemudiannya menebal. (Set extra length on restart)
• Pada bucu objek terdapat lelehan disebabkan oleh filamen tidak keluar dengan cukup pada permulaan proses bridging. (Set length dan retraction)
• Ooz atau lelehan filamen merata-rata. Punca oozing ini adalah disebabkan retraction yang tidak mencukupi. Sama ada tidak cukup laju atau jarak filamen yang ditarik terlalu kecil untuk memberhentikan lelehan. Memandangkan filamen bergerak didalam tiub nylon, dan diameter tiub yang tidak sama dengan filamen, maka akan berlaku compression dalam tiub, dan ini hendaklah disesuaikan kepada jarak dan kelajuan retraction yang betul.

Setting awal Slic3r, Printer Setting, Extruder 1,

Retraction speed = 30mms (perlu dinaikkan)
Length = 1mm (perlu dinaikkan)
Extra length on restart = 0mm (perlu dinaikkan)
Nozzle Temp = 220c (kekal pada 220c)

Setelah melihat keadaan, buat perubahan dengan sedikit untuk melihat kesan.

Setting semula Slic3r

Retraction speed = 40mms (untuk mengelakkan oozing)
Length = 3mm (untuk mengelakkan oozing)
Extra length on restart = 0.35mm (untuk pastikan bridging pada awal berjaya)
Nozzle Temp = 220c (kekal pada 220c)

Print semula

 Ujian 2. Keputusannya.

Ada lagi ooz.

Bridge nampak lebih baik kali ini.

Perbezaan bridge hasil extra length on restart.

Pemerhatian :

• Bridge yang lebih kemas dan semuanya bersambung. Ini menunjukkan bahawa extra length on restart pada 0.35mm sudah memadai. 
• Oozing semakin berkurang, retraction yang lebih pantas ada kesannya. Tetapi tidak mencukupi. Kali ini saya akan gandakan lagi.

Setting semula Slic3r

Retraction speed = 65mms (untuk mengelakkan oozing)
Length = 6mm (untuk mengelakkan oozing)
Extra length on restart = 0.35mm (dikekalkan)
Nozzle Temp = 220c (kekal pada 220c)

Keputusan Ujian 3

Pemerhatian :

• Secara keseluruhan titian telah berjaya, tetapi masih ada sedikit lendut. Boleh diatasi dengan menggunakan fan. Saya tidak boleh turunkan lagi suhu. Jika diturunkan extruder akan jam. Masalah utama menggunakan hotend stainless steel.
• Oozing hampir hilang secara keseluruhan. Boleh diatasi dengan meningkatkan jarak lagi. Selepas ini saya hanya tingkatkan lagi 1mm dan ooz hilang.
• Secara keseluruhan berjaya.

Perbandingan ketiga-tiga ujian.

Ujian 1 (kiri), Ujian 2 (tengah), Ujian 3 (kanan)

Objek paling kanan honeycomb infill pada 0.1 berjaya tanpa sebarang masalah.
Objek paling kiri dihentikan print, kerana lupa untuk slice semula objek
selepas perubahan pada setting.

Kesimpulan, mengapa perlu calibrate extruder?

Masalah lelehan

• Oozing boleh menyebabkan ganguan kepada cetakan. Apabila filamen meleleh pada objek, ia akan mengganggu laluan hotend dan boleh menyebabkan stepper motor skip. Objek juga lebih terdedah kepada warping.
• Infill jenis honeycomb pada 10% atau 0.1 memerlukan penyambungan yang kemas. Sekiranya tidak kemas ia akan menjadi sampah. Dengan infil 0.1 jenis honeycomb, objek yang di print akan kurang menggunakan plastik dan ketahanan agak tinggi. Untuk penyambungan yang kemas, perlukan setting yang tepat pada extra length on restart . Jika terlebih, maka akan berlaku blobing pada awal print, dan kualiti print akan hancur.

Masalah janggut pada model ini akan dapat di atas kalau extruder di set dengan
betul dari awal lagi.

Lebih kemas selepas tuning

infill 0.1

Video menunjukkan infill 0.1 boleh dilaksanakan pada kelajuan tinggi selepas tuning

Debaran menantikan cetakan selepas tuning. Masa diambil untuk mencetak 6 jam 10 minit.

Sekiranya bridge gagal, habis la filamen.

Syukur selamat semuanya

Kemas

Sekian dahulu.

Selamat membina.

p.s : sekiranya ada setting terdapat kekurangan pada post ini harap dapat betulkan saya.