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Mise à niveau de l'extrudeuse Replicator 2

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Description du modèle 3D

Cette mise à niveau de l'extrudeuse pour le Réplicateur 2 remplace le piston Delrin par un rouleau de pincement. En utilisant le ressort spécifié dans la liste de pièces ci-dessous, ce galet presseur fournit une force d'environ 60 N sur le filament, ce qui fournit une pression d'entraînement suffisante sur le filament, en combinaison avec l'engrenage d'entraînement pas à pas pour empêcher le strippage.

Contrairement à d'autres modèles, celui-ci utilise une douille en forme de broche sur laquelle le bras de pince tourne. Ceci fournit une grande surface de frottement inférieure pour que le bras de la roue pinçante puisse tourner et permet à la vis de montage d'être serrée à fond afin d'éviter qu'elle ne se détache.

J'ai beaucoup testé cette conception, qui a évolué à travers de nombreuses itérations, et j'ai également testé plusieurs ressorts différents. Avec le ressort spécifié, je peux tenir l'engrenage d'entraînement avec mon pouce et tirer fort sur le filament sans le dénuder, et je peux donc dire en toute confiance que il fonctionne.

### #MISE À JOUR (4 mars 2013)

Dans la version 7, j'ai ajouté une fente de guidage du filament au bas de la plaque d'appui. J'ai ajouté un canal de ressort pour maintenir le ressort en place et rigidifier la plaque d'appui. J'ai redessiné la géométrie du bras pour qu'il pivote mieux - comprimé et non comprimé. J'ai modifié la goupille pour qu'un côté maintienne maintenant la plaque de base contre le moteur pas à pas.

Cette mise à jour de l'extrudeuse a été conçue en utilisant un solide ACIS dans Shark FX/ViaCAD (fichier vc3 inclus) donc se comportera bien avec Makerware, ReplicatorG et skeinforge. Il existe également des fichiers STEP qui peuvent être importés dans d'autres programmes de CAO.

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Paramètres d'impression 3D

Imprimez et obtenez des pièces, démontez l'extrudeuse, mettez à niveau et remontez, profitez de l'impression 3D à vie.

Maintenant que le Replicator 2 est livré avec une version moulée par injection de cette mise à jour de l'extrudeuse, une grande partie de ce que j'ai déclaré ci-dessous est sans objet. J'espère que la récolte actuelle des propriétaires du Replicator 2 rencontrera moins de problèmes que ce que nous avons connu avec les premiers adoptants.

# #RATIONALE

J'en suis venu à la conclusion réfléchie que la conception de l'arrangement d'entraînement du piston Delrin sur le MakerBot Replicator 2 est défectueuse. Il utilise une vis sans tête placée sur un joint torique en caoutchouc pour exercer une pression sur le filament afin de le maintenir en contact avec l'engrenage d'entraînement (voir photo). Le problème de l'utilisation d'un élastomère de caoutchouc comme ressort est qu'il aura tendance à s'enfoncer avec le temps, perdant une partie de son élasticité et nécessitant un ajustement. Cependant, sur le Réplicateur 2, le réglage de la vis sans tête du piston nécessite également le démontage partiel de l'extrudeuse. Maintenant que la turbine utilise des vis autotaraudeuses, il ne semble pas judicieux de retirer et d'insérer constamment ces vis dans les filets en plastique. Plus précisément, la course du ressort fournie par l'élastomère de caoutchouc n'est pas suffisante pour s'adapter aux variations de diamètre du filament de 1,7 mm à 1,8 mm et maintenir une pression d'entraînement uniforme. Malheureusement, certains rouleaux de filament contiennent ce degré de variation à l'intérieur du rouleau. D'après mon expérience, le PLA clair et blanc est particulièrement gênant. L'incapacité de ce mécanisme de piston à maintenir une pression d'entraînement constante pendant l'impression entraîne des défaillances d'impression, des pertes de filament et des temps d'arrêt de l'imprimante.

Le site Web de MakerBot affirme que "Replicator 2 a été conçu avec le concepteur professionnel en tête". Je suis un concepteur de produit professionnel, et je ne pense pas que l'arrangement d'entraînement de piston Replicator 2 Delrin, avec ces problèmes inhérents, remplisse cet objectif de facilité d'utilisation.

J'ai donc entrepris de concevoir une mise à niveau qui utilisait des pièces facilement disponibles, une mise à niveau qui pouvait être imprimée de façon fiable et qui fonctionnait comme prévu.

# #PI ÈCES IMPRIMÉES

J'ai imprimé le Mk8-Upgrade-Base et le Mk8-Upgrade-Arm en utilisant mon profil 100 micron ReplicatorG thingiverse.com/thing:39050 avec les paramètres suivants :

Remplissage à 100

Hauteur de couche 0,15mm

Nombre de coquilles 1

Avance 80 mm/s

Avance de déplacement 150 mm/s

Assurez-vous d'utiliser un PLA qui imprime de manière fiable sur votre machine. Cependant, certains opérateurs Makerbot plus expérimentés recommandent d'imprimer ces pièces en noir PLA car le noir a un point de fusion plus élevé. Néanmoins, les parties pleines imprimées en PLA noir sont sujettes au gauchissement, j'ai donc ajouté des languettes d'oreille pour mieux les maintenir sur la plaque de construction. Étant donné qu'ils sont remplis à 100 %, ce n'est pas une mauvaise idée d'imprimer ces mèches plus fines que d'habitude en augmentant le diamètre du filament dans Print-O-Matic de +0,03 mm.

Une fois l'impression terminée, alésez les trous du bras à l'aide d'un alésoir M6 et M8 (si vous en avez un) ou de forets de dimensions similaires. De cette façon, les pièces s'accouplent sans frottement. Vous pouvez aléser le trou d'alimentation du filament avec la deuxième plus petite clé hexagonale fournie avec votre Replicator 2.

Il y a également un support à rupture brusque au bas de la base qui sert de pont pour l'impression de la zone encastrée. Utilisez un couteau bien aiguisé pour le couper et une petite lime plate pour nettoyer la zone des brins de filament détachés. Il y a 0,5 mm d'espace libre ici, il n'est donc pas nécessaire que ce soit parfait.

J'ai imprimé le Mk8-Upgrade-Pin à l'aide de mon profil ReplicatorG 100 microns avec les paramètres suivants :

Remplissage à 100

Hauteur de couche 0,1mm

Nombre de coquilles 1

Avance 80 mm/s

Avance de déplacement 150 mm/s

Si vous n'avez pas un jeu d'alésoirs métriques ou de forets, je vous recommande d'imprimer deux de ces axes et d'utiliser le premier avec une paire de pinces pour aléser les trous. Insérez-le dans chaque trou séparément et faites-le tourner autour, le bord plat de la goupille aura tendance à agir comme un alésoir et à nettoyer le trou pour vous. J'ai testé cette approche pour m'assurer qu'elle fonctionne.

# #SPRING

Vous aurez besoin d'un ressort de compression de 3/8" x 1-1/8" x 0.041".

On peut se le procurer auprès de Home Depot (voir la photo). C'est la taille moyenne dans le paquet mais vérifiez les dimensions sur le paquet pour vous assurer d'acheter le bon paquet. Le même ressort est également disponible aux États-Unis dans les quincailleries True Value.

Il est également fabriqué par Century Spring Corp. Le numéro de modèle sur un paquet acheté en magasin est C-624, mais sur le site Web, un ressort similaire porte le numéro de modèle 519. Téléphone 800-237-5225

http://www.centuryspring.com/Store/item_detail.php?StockNumber=519

Le C-624 a été repéré sur Amazon ici.

http://www.amazon.com/gp/product/B000LNXYHC/

et sur eBay

http://www.ebay.com/sch/i.html?_nkw=C-624+spring

Si vous habitez en Australie, le C-624 a été installé dans les magasins Bunnings Hardware Stores.

Sodemann Industrial Springs dispose d'un ressort métrique qui fournit une force similaire de 30N, son numéro de modèle est C03600401120S.

http://www.industrial-springs.com/online-shop/search.aspx?pid=C03600401101120S

# #ECOUVERTE

623Z - 3mm ID, 10mm OD, 4mm de largeur

Vous pouvez vous les procurer sur ebay, dans certains magasins de loisirs et chez les petits fournisseurs de pièces industrielles. Aux États-Unis, vous pouvez vous en procurer un dans votre magasin Fastenal local. En Australie, ils sont disponibles en ligne sur BilbyCNC http://www.bilbycnc.com.au

Ce relèvement a également été repéré sur l'Amazonie.

http://www.amazon.com/gp/product/B002BBAYDY

# #MAT ÉRIEL DE MONTAGE

Vous aurez besoin de deux vis à tête hexagonale M3 x 10 mm enfoncées, comme celles que Makerbot utilise pour maintenir le piston, mais plus courtes. Si vous ne pouvez pas obtenir la tête hexagonale, les vis à tête fraisée phillips M3 feront également l'affaire. Si vous ne pouvez pas obtenir des longueurs de 10mm, alors un 8mm et un 12mm suffiront.

INSTRUCTIONS DE MISE À NIVEAU

1) Déchargez le filament de votre extrudeuse et attendez qu'il refroidisse. Attendez que le ventilateur du radiateur cesse de tourner.

2) Coupez l'alimentation de votre Réplicateur 2.

3) Débrancher le moteur pas à pas et dévisser les deux vis à tête hexagonale en acier inoxydable à l'avant du ventilateur du radiateur en utilisant la deuxième plus grosse clé hexagonale fournie. Cela permettra de retirer le moteur pas à pas et le piston de l'extrudeuse.

4) A l'aide de la deuxième clé hexagonale la plus petite, dévisser l'ensemble piston Delrin du moteur pas à pas. Conservez l'une des vis à tête hexagonale pour la mise à niveau, les autres pièces peuvent être placées dans un sac Ziploc pour les conserver en toute sécurité.

5) S'assurer que la plaque de base et les pièces s'emboîtent bien - poncer et limer au besoin. S'assurer que les trous de la plaque et du bras ont été alésés pour que la goupille puisse être insérée avec une force modérée et qu'elle soit bien ajustée (voir les instructions ci-dessus pour les détails).

6) Utilisez la vis à tête hexagonale de 10 mm (ou 8 mm) enfoncée pour monter la plaque de base sur le moteur pas à pas (voir photo). J'oriente le bloc de câblage sur le côté gauche parce que je pense que l'avoir sur le dessus est plutôt inesthétique.

7) Poussez le roulement dans la fente du bras et utilisez la vis à tête hexagonale de 10mm (ou 12mm) enfoncée pour le maintenir en place.

8) Poussez la goupille dans le bras de la roue et fixez-la sur la plaque de base. Prenez maintenant la longue vis à tête hexagonale enfoncée du piston Delrin et insérez-la dans le trou de la goupille et serrez jusqu'à ce qu'elle soit bien serrée. Je recommande que le bord plat de la goupille soit orienté de façon à ce que sa face opposée à la roue d'entraînement (voir photos) répartisse uniformément toute la charge contre la face courbe.

9) Comprimer le ressort et l'insérer en place.

10) Positionner l'ensemble amélioré à l'arrière de l'extrudeuse et l'accoupler avec les deux vis à tête hexagonale en acier inoxydable, puis serrer graduellement à l'aide du doigt en veillant à ne pas croiser les filets. Ils ont juste besoin d'être bien serrés, alors ne les serrez pas trop fort.

Si vous vivez dans un climat tropical chaud, pensez à fabriquer un joint d'étanchéité à partir d'une carte pour isoler le simulateur d'escalier du bloc de refroidissement (voir photo).

# #CHARGER ET DÉCHARGER LE FILAMENT

Vous pouvez utiliser le menu de préchauffage maintenant si vous le souhaitez.

Pour charger, saisissez l'extrudeuse avec votre main droite et soutenez-la en dessous avec vos doigts, appuyez sur le bras de la roue de pincement avec le bout de votre pouce. Ceci libère la pression de pincement. Vous devriez être en mesure d'insérer le filament jusqu'en bas dans le tube de l'extrudeuse, et le voir suinter par l'extrémité.

Pour décharger, attendre que le préchauffage atteigne 230c, puis faire la même chose que ci-dessus pour relâcher la pression de pincement et retirer le filament.

# #J 'ENTENDS ENCORE DES CLICS ET J'ENTENDS ENCORE DES BRUITS DE PAS

Vérifiez votre densité d'emballage dans skeinforge Dimension est de 0.97 ~ 1.0 puis mesurez et mettez à jour votre diamètre de filament dans Print-O-Matic, il devrait être de 173 +/- 2. Vous pouvez également télécharger mes profils de 100 et 200 micron skeinforge ici : thingiverse.com/thing:39050

Enfin, si vous êtes toujours aux prises avec un filament PLA tenace, essayez une goutte d'huile d'olive ou d'huile de canola sur votre doigt, soulevez le tube d'alimentation du filament sur votre extrudeuse et frottez un léger film d'huile sur les 50 à 100 premiers millimètres de filament. Ca devrait faire l'affaire :)

Au début, je me demandais si l'huile végétale aurait un effet sur la résistance de l'impression, mais je n'en vois aucune preuve. Je vois donc le PLA comme un fromage de haute technologie - si vous faites fondre le fromage dans une poêle avec de l'huile, l'huile et le fromage se séparent, et le fromage fond et se lie ensemble - je me dis que le PLA chaud et l'huile végétale font une chose semblable - l'huile (et ce n'est pas une quantité très importante dont nous parlons) se déplace à la surface extérieure lorsque le filament se lie en raison de la viscosité plus faible des huiles et de la tension superficielle variable.

D'après ce que j'ai compris, ces huiles végétales ne brûlent qu'au-dessus de 246c ~ 266c (voir http://en.wikipedia.org/wiki/Smoke_point), donc bien qu'elles puissent ajouter une sorte de patine à l'intérieur de la chambre de chauffage (un peu comme vous assaisonnez une poêle en fonte), elles ne devraient pas causer de dépôts brûlés qui pourraient gommer le système - mais soyez prudents, je n'appliquerais l'huile végétale que très rarement, et seulement quand vous en avez besoin.

# #ACTION CORRECTIVE

Si le moteur pas à pas de votre extrudeuse devait surchauffer par une chaleur estivale de 45°C, le bras en PLA pourrait se ramollir et se déformer. Si cela vous arrive, ne vous inquiétez pas, il y a un remède rapide. Retirer le bras du moteur pas à pas et le tenir par la vis de palier, le plonger dans une tasse d'eau bouillante pendant environ une minute (veiller à ne pas mouiller le palier). Une fois ramolli, repliez le bras comme il devrait être et laissez-le refroidir, puis réinstallez-le - comme neuf !

  • Format du fichier 3D : STL et ZIP

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