A montagem progrediu muito bem, na verdade conforme a gente "pega o jeito" acaba nem precisando consultar tanto a lista de materiais e o manual de montagem. Tudo bem que conforme a confiança aumenta a gente faz mais besteiras. Eu por exemplo já sabia que todos os parafusos M3 eram cabeça alen então fui montando, quando fui colocar os cabos flat no x-carriage, descobri que não tem espaço para apertar os parafusos, pois a chave alen não entra entre o carro e o frame, consultei a lista de material e guess what??? lá dizia parafusos cabeça sextavada, DÃÃÃÃ......
Bom, prestando um pouco mais de atenção nesses detalhes continuei a montagem, acabei mudando um pouco a ordem pois estavam faltando algumas coisas e fui montando o que deu.
Meu passo seguinte foi colocar os motores e correias dos eixos X e Y
Os mais atentos vão perceber que as correias são brancas, e não pretas como as correias das impressoras Epson que eu desmontei no começo deste blog.
Essa história é longa e foi um das decisões difíceis durante o processo de montagem. Queria usar as correias e motores da Epson, vocês acompanharam todo o processo para modificar os motores para acionamento bipolar e poder utilizá-los na impressora. Além disso, existe a "crença" que as correias e polias do tipo GT2 (usadas na Epson) proporcionam melhor "qualidade de impressão" que as correias T5 originais do projeto Mendel90 ou T2,5 também encontradas no Brasil.
Tudo começou quando fui montar a correia do carro X, ao fixar o motor no lugar e esticar a correia verifiquei que a polia não ficava alinhada com o "idler" e com o carro, isso acontecia pois o eixo do motor é curto, a polia ficou um pouco escondida dentro do suporte do motor. Verifiquei o eixo Y e encontrei o mesmo problema.
Nesse momento eu tinha 3 opções:
1 - Adaptar os suportes dos motores, de forma a "trazer" o motor para o alinhamento necessário. Essa adaptação não seria trivial, pois eu precisava trazer o motor cerca de 4 a 5 mm para frente no eixo X o que me obrigaria a refazer o suporte do motor, no eixo Y parecia um pouco mais facil, mas eu precisaria refazer os furos onde estão presos o y-idler e os prendedores da correia na mesa, ou seja levando a correia para mais perto do motor, mas ainda correndo o risco dessas peças interferirem com outras durante o movimento. Descartei essa opção.
2 - Trocar os motores e utilizar as correias e polias da Epson (GT2). Essa opção passava por retirar as polias dos motores Epson e colocar em outros motores com eixos mais longos, me pareceu possível já que eu tinha os motores.
3 - Trocar os motores, utilizar as polia impressas que vieram no meu kit de peças plásticas e comprar correias T5. Fiquei preocupado com a "perda de qualidade de impressão" e desisti dessa opção logo de cara.
Optei pela opção 2, achando que era um contratempo menor e como eu tinha os motores, não me atrasaria muito. Mais uma lição aprendida, nem tudo é simples como parece..... As polias dos motores da Epson são presas por "interferência" ou seja o eixo é encaixado no furo da polia que é bem justo e apenas isso, elas ficam presas pelo atrito entre o eixo e a parede interna do furo.
Tentei tirar as polias de todas as maneiras que conhecia, imaginei ou encontrei na internet. Por mais força que eu fizesse não movimentei as polias nem 1mm do eixo. Cheguei a fabricar a "ferramenta" da foto em aço inox para ajudar no trabalho.
Mesmo assim não consegui e tive que desistir dessa opção antes que eu quebrasse as polias ou estragasse os motores, pensei então em comprar polias GT2 mas o preço me pareceu abusivo, estava desanimado e resolvi estudar um pouco.
Correias GT2 tem passo de 2mm ou seja a distancia entre dois dentes é 2mm, correias T5 tem passo de 5mm e da mesma maneira correias T2.5 tem passo de 2,5mm. A conclusão obvia é que a resolução da impressora é melhor com correias GT2, mas!!!! não é bem assim. As polias usadas na Epson (assim como as mais comuns à venda) tem 20 dentes, ou seja para cada volta do eixo do motor temos 20 passos de deslocamento, o que representa 20 x 2 = 40mm de deslocamento da correia e consequentemente do carro. Como o motor tem 200 passos por volta temos 40/200 = 0,2 mm/passo, quer dizer que sem contar microsteps o menor movimento da impressora no eixo X ou Y (resolução) é de 0,2mm.
Agora, a correia T5 tem distancia entre dentes de 5 mm e as polias impressas tem 8 dentes o que dá incríveis 40mm por volta !!!; ou seja, rigorosamente a mesma resolução. O mesmo acontece com a correia T2,5 pois as polias mais comuns tem 16 dentes. Descoberta interessante e poderia mudar minha decisão, mas achei que valia a pena pesquisar um pouco mais. Outros fatores afetam a qualidade de impressão, a excentricidade da polia é um deles, se o furo estiver fora do centro ou a polia não for perfeitamente redonda alguns passos terão um pouco menos de 0,2mm e outros terão um pouco mais (raio da polia diferente, leva a deslocamento da correia diferente). Nesse quesito as polias para correias T2.5 e GT2 são industrializadas, feitas em alumínio e por isso são muito uniformes, já as T5 foram impressas e sua qualidade depende de quão bem ajustada e calibrada foi a impressora usada, nesse quesito temos um ponto positivo para as correias T2.5 e GT2, claro que existem polias T5 em aluminio e de alta qualidade, mas a maior vantagem das correias T5 é justamente ser possível imprimir as polias.
Outro fator importante para a qualidade de impressão é a folga na correia. Em principio, pode-se pensar que quando a polia traciona a correia, se esta estiver suficientemente esticada não vai haver folga. Acontece que ao inverter o sentido do movimento (quando o carro começa a voltar) a folga entre os dentes da polia e da correia aparece, essa folga (conhecida pelo termo backlash) causa diferenças entre o posicionamento "indo" e o posicionamento "voltando". Aquele ajuste disponível nas impressoras jato de tinta, onde umas barrinhas são impressas e você escolhe o número que tem melhor alinhamento existe justamente para compensar o "backlash". As correias T5 e T2.5 tem dentes trapezoidais (fig. 19j), projetados para transferir torque de forma eficiente, já as correias GT2 (fig. 19g) tem o desenho dos dentes otimizados para melhorar o "encaixe" na polia, minimizando as folgas. Ou seja as correias GT2 foram desenvolvidas para posicionamento linear, enquanto as T2.5 e T5 foram desenvolvidas para manter peças rodando sincronizadas. Ponto positivo para GT2.
Pondo tudo na balança, comprei um retalho de 1,2m de correia T5 x 16mm, que foi cortada em três pedaços de 1,2m x ~5 mm, pelo mesmo preço de apenas uma polia GT2. Usei dois pedaços e um está guardado. Também encomendei pela internet um pacote de 10 polias GT2 e um extrator de engrenagens, pois não desisti de usar as correias GT2 no futuro.
Depois dessa longa historia, continuei com a montagem. Próximo passo.... extrusor. Existem muitos modelos de extrusores e também de "bicos" (hotend), eu usei o extrusor do projeto original e escolhi o bico J-Head. O meu é versão J-Head mk V-BV, como é um projeto open source existem muitos fabricantes e fornecedores, mas é um projeto complexo, então é necessário tomar cuidado. Já ouvi relatos de pessoas que compraram hotends J-head mas aparentemente estes não seguiam todas as especificações e tiveram problemas, eu comprei neste site, que é um dos fornecedores listados na Wiki da reprap.org, a qualidade de fabricação é surpreendente.
O hotend tem uma pequena montagem, usei o video neste link como referência e o resultado foi bom, a única diferença é que "mumifiquei" o bloco aquecedor com fita veda rosca, essa é uma pratica comum aqui pelo Brasil com o intuito de isolar um pouco mais a parte quente do bico e segurar os fios no lugar. vejam um filminho do teste que eu fiz.
Tendo o hotend pronto, montei o extrusor, a montagem é simples, mas requer cuidado pois o extrusor é a parte que esta sujeita aos maiores esforços, além de um motor de torque alto ele tem uma grande redução. Isso é necessário para a empurrar o filamento de diâmetro 3mm, para dentro do bico e forçar o plástico fundido a sair por um furo de .35mm de diâmetro, é uma redução de área de mais de 73 vezes. infelizmente eu não fotografei o processo de construção do extrusor ou do parafuso trator.
O parafuso trator é peça fundamental no extrusor, é ele que transfere o movimento do motor para o filamento. Existem parafusos à venda feitos em tornos ou maquinas CNC, eu optei por fazer o meu em casa usando o método mais comum (descrito no reprap.org, aqui), dá para ver bem neste video , a diferença é que eu usei macho M6 e uma parafusadeira com velocidade variável, e não fiz o canal antes, vamos ver o resultado na hora dos testes.
Vejam como ficou o extrusor já montado na impressora
O furinho encima do extrusor é por onde entra o filamento. Nessa impressora o extrusor é ligado via um conector DB9 ao cabo flat que transporta a alimentação e os sinais de controle. Para não soldar os fios do motor, aquecedor do bico e termistor diretamente no conector, fiz uma pequena plaquinha com outros conectores, assim posso remover qualquer parte sem precisar cortar fios ou dessoldar o conector. Essa plaquinha está no desenho original, mas não encontrei nenhuma documentação sobre ela, acabei fazendo com um pedaço de placa universal.
Mais alguns parafusos e a impressora estava pronta para fazer as ligações eletricas, decidi por colocar uma mesa aquecida para poder fazer impressões em ABS. O ABS, ao contrario do PLA retrai bastante quando esfria, e se esfriar rapidamente a peça pode deformar ou descolar camadas, a mesa aquecida mantêm a peça quente durante a impressão, permitindo que ela esfrie lentamente. Optei pela solução mais simples a PCB heated bed, que nada mais é do que uma placa de circuito impresso com trilhas longas que quando alimentadas com 12V esquentam toda a superficie.
Instalei toda a parte de fiação, a solução usada na Mendel90 conta com flat cables o que facilita e deixa a montagem muito limpa e arrumada, sem fios soltos ou pendurados. Todos os cabos terminam na lateral esquerda onde serão instaladas a fonte e a placa de controle.
A placa de controle decodifica as instruções de movimentação recebidas, aciona os motores e controla as temperaturas da mesa e do bico, ela é a inteligência da impressora. Assim, como diria o Dr. Frankenstein - "Igor, I need a Brain!!!"
Bora procurar um.........
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