Aviacom

pl Polish
drukarak 3d aviacom

Drukarka 3D FDM

TECHNOLOGIA NASZEJ DRUKARKI 3D

drukarak 3d aviacom

Technologia formowania: FDM

Rozmiar nadruku: 330 x 330 x 450 mm

Prędkość drukowania: ≤600 mm/s, normalna 180-350 mm/s

Dokładność: ± 0,07 mm

Grubość warstwy: 0,07-0,4 mm 

Średnica dyszy: standardowa – 0,4 mm

Ilość dyszy: 1

Temperatura stołu : ≤125 ℃

Tryb pracy: online lub drukowanie w trybie offline

Format pliku: STL/OBJ/AMF

Oprogramowanie do krojenia: Cura/Repetier-Host/Simplify 3D/Prusa Slayser 

System operacyjny: MAC/Linux/Windows XP/Vista/7/8/10

Zasilanie: AC, Wejście – 115 V/230 V, Wyjście – 24 V

Moc znamionowa: 550 W 

Automatyczne poziomowanie: ręczne poziomowanie

Włókno: PLA/ABS/PETG/TPU

Średnica : 1,75 mm

Rozmiar maszyny:

  • Szerokość: 500 mm 
  • Długość: 650 mm
  • Wysokość: 730 mm 

Dla procesu prototypowania naszych projektów, a dokładniej – dla tworzenia składających się na nie części i podzespołów mechanicznych, konieczne było zaprojektowanie i skonstruowanie drukarki 3D w technologii formowania FDM.

Drukarka 3D FDM funkcjonuje w oparciu o kartezjański układ współrzędnych matematycznych. Technologia ta wykorzystuje trzy osie – X, Y i Z – w celu ustalenia prawidłowego położenia i kierunku głowicy drukującej. W przypadku tego typu drukarki platforma robocza zwykle porusza się tylko w osi Y. Głowica drukująca pracuje natomiast dwuwymiarowo – na płaszczyźnie X-Z.

To układ, w którym stolik porusza się w osi Y, a głowica w osi X i podnoszona jest w osi Z. Przykładem takich drukarek jest drukarka Prusa I3 MK3S. Wiele jest opartych na tej konstrukcji drukarek chińskich producentów takich jak Ender 3, Geeetech A20 oraz pochodnych. Często takie układy nazywane są po prostu Prusa. Zaletami tej konstrukcji jest jej prostota – jeden silnik krokowy odpowiada za ruch w osi X, jeden w osi Y oraz dwa w osi Z. Zdarzają się też konstrukcje, w których dla osi Z stosowany jest tylko jeden silnik. Wadą takiej konstrukcji dla której w osi Y (najczęściej) porusza się stolik jest waga samego stolika, dlatego nie można osiągnąć dużych prędkości.

Inną wariacją takiego układu jest stolik poruszający w osi Z, a głowica porusza się w osi X i Y. Zaleta to to, że stolik porusza się tylko góra – dół, przez co jego masa bezwładna nie ma tak dużego znaczenia. Przez taki układ jednak zwiększamy jednak masę pozostałych dwóch osi.

GŁOWICA

Dla uzyskania bardzo wysokiej jakości druku oraz możliwości drukowania z materiałów typu nanocarbon (PA+15CF) w naszej drukarce zastosowana została głowica E3D TITAN AREO KIT 1.75 mm STANDARD 24V. Stanowi ona kompaktowe połączenie Hot-End i ekstrudera E3D. 

Cechy głowicy TITAN AREO:

  • Kompaktowość i solidność

Połączenie Hot-End i ekstrudera sprawia, że Titan Aero jest wyjątkowo kompaktowy. Oferuje on dodatkową wysokość całkowitą 25 mm w osi Z, w porównaniu do kombinacji tytanu V6 +. Określenie kompaktowy oznacza w tym wypadku także sztywność. Aero doskonale radzi sobie z uderzeniami i współpracuje z najszybszymi drukarkami 3D.

  • Precyzyjne wyciskanie, które jest idealne do elastycznego materiału

Krótka i dobrze ograniczona ścieżka filamentu czyni głowicę Aero idealną do opracowywania elastycznych materiałów. Minimalizuje to bowiem miejsca, w których filament może się zginać, załamywać i zacinać, zapewniając bardziej elastyczne drukowanie.

  • Kompatybilność z ekosystemem E3D, All Metal HotEnd

Titan Aero jest oparty na All Metal Design firmy E3D i umożliwia niezawodny druk 3D wszystkich tworzyw termoplastycznych w temperaturach do 285 °C. Został on również zaprojektowany, aby pomieścić standardowe przerwy termiczne V6, dzięki czemu można wymieniać komponenty z całego modułowego ekosystemu E3D zgodnie z własnymi potrzebami. 

  • Łatwość w instalacji i w użyciu

Aero jest montowane przy użyciu standardowego wzoru, dzięki czemu można go zainstalować na różnych drukarkach 3D. Dzięki zastosowaniu specjalnie zaprojektowanej konstrukcji i rygorystycznie przetestowanego mechanizmu ekstruzji, Titan Aero jest wyjątkowo niezawodny i zachowuje wszystkie inteligentne funkcje użyteczności. Załadunek i rozładunek filamentów, manualna ekstruzja, regulacja napięcia w obwodzie otwartym i usuwanie resztek z płyty jest wyjątkowo proste. Przełożenie 3:1 Titan Aero pozwala również na użycie mniejszych silników, co zapewnia łatwiejszą pracę, przy jednoczesnym zachowaniu niezawodności i ciągu.

W głowicy zastosowana została grzałka 24 V i 50 W, a blok grzewczy został zmodyfikowany – aluminiowy został zastąpiony miedzianym. 

Z racji wykorzystywania do druku nanocarbonu została także zmodyfikowana dysza  – mosiężną zastąpiła tytanowa utwardzana.

PODKŁADKA

Podkładka jest to płyta adchezyjna poliwęglanowa, magnetyczna. Można ją zamienić na arkusz PEI.

PŁYTA GŁÓWNA

Dla uzyskania precyzji oraz skrócenia czasu druku zastosowana została płyta główna Bigtreetech SKR Pico V1.0, która jest kompatybilna z Raspberry Pi.

Kontroler oparty został na wydajnym mikrokontrolerze opracowanym przez fundację Raspberry Pi – RP2040. Mikrokontroler wyposażono w dwurdzeniowy ARM Cortex M0+, który zarządza pracą całego urządzenia. W płycie głównej zastosowane zostały ciche sterowniki silników krokowych TMC2209, pracujące z wykorzystaniem interfejsu UART oraz wspierające oprogramowanie Klipper. Na sterownikach umieszczono duży radiator, który odprowadza nadmiar ciepła i zapewnia dłuższą żywotność płyty głównej. Na płycie zastosowano również markowe kondensatory (MLCC) Murata. Konstrukcja płyty głównej jest zgodna z konstrukcją minikomputera Raspberry Pi, dzięki czemu może zostać ona zamontowana bezpośrednio na „malinie” z wykorzystaniem odpowiednich tulejek dystansowych.

Główne cechy płyty głównej Bigtreetech SKR Pico:

  • Korzysta ona z dwurdzeniowego mikrokontrolera RP2040 ARM Cortex M0+. Kontroler wyposażony został w ciche sterowniki krokowe TMC2209 oraz obsługuje oprogramowanie Klipper.
  • Bigtreetech SKR Pico V1.0 wyposażony został w duży radiator o dużej wydajności rozpraszania ciepła.
  • Na płycie głównej umieszczono dobrej jakości kondensatory (MLCC) znanej marki Murata.
  • Bezpiecznik umieszczony został w wygodnym gnieździe, co znacznie ułatwia jego ewentualną wymianę.

STEROWNIKI

Do zoptymalizowania pracy krokowców zostały wykorzytane Stepsticki.

Dwybiegunowy strerownik krokowy 35V, 2,5A ze zintegrowanym wykrywaniem prądu i mikrokrokami 1/256.  

DRV8424/25 to sterowniki silników krokowych do zastosowań przemysłowych i konsumenckich. Urządzenie jest w pełni zintegrowane z dwoma N-kanałowymi przetwornikami mocy MOSFET H-bridge, indeksatorem mikrokrokowym i zintegrowanym czujnikiem prądu. DRV8424 jest w stanie wysterować prąd wyjściowy do 2,5 A w pełnej skali. DRV8425 natomiast, jest w stanie wysterować prąd wyjściowy o pełnej skali do 2 A (w zależności od projektu PCB).

DRV8424/25 wykorzystuje wewnętrzną architekturę wykrywania prądu, aby wyeliminować potrzebę stosowania dwóch zewnętrznych rezystorów wykrywania mocy, oszczędzając przy tym powierzchnię PCB i zmniejszając koszt całego systemu. Urządzenia wykorzystują wewnętrzny schemat regulacji prądu PWM, dzięki któremu można wybierać między opcjami inteligentnego strojenia, powolnego i mieszanego zaniku. Funkcja Smart tune automatycznie dostosowuje się do optymalnej regulacji prądu, kompensuje zmiany silnika i efekty starzenia oraz redukuje słyszalny hałas silnika.

Prosty interfejs STEP/DIR umożliwia zewnętrznemu kontrolerowi zarządzanie kierunkiem i szybkością kroków silnika krokowego. Urządzenie można skonfigurować w pełnym kroku do 1/256 mikrokroków. Tryb uśpienia o niskim poborze mocy zapewnia dedykowany pin nSLEEP. Zapewnione są także zabezpieczenia przed zbyt niskim napięciem zasilania, awariami pompy ładującej, przetężeniem, zwarciami i przegrzaniem. Stany awaryjne są wskazywane przez pin nFAULT.

MINIKOMPUTER

Oprogramowanie drukarki zostało postawione na Raspberry Pi Zero 2 W. To wydajniejsza i stworzona w tym samym formacie wersja Raspberry Pi Zero W.

Raspberry Pi Zero 2 W zawiera czterordzeniowy 64-bitowy procesor Arm® Cortex®-A53 o taktowaniu 1 GHz i jest zbudowany na bazie systemu Raspberry Pi RP3A0 w pakiecie (SiP), integrując kość BCM2710A1 z 512 MB pamięci LPDDR2 SDRAM. Ta konfiguracja umożliwia Raspberry Pi Zero 2 W uzyskanie 40% większej wydajności jednowątkowej i pięciokrotnie większej wydajności wielowątkowej niż oryginalny jednordzeniowy Raspberry Pi Zero W.

Raspberry Pi Zero 2 W oferuje bezprzewodową sieć LAN 2,4 GHz 802.11 b/g/n i Bluetooth® 4.2, obsługę Bluetooth Low Energy (BLE) oraz modułową certyfikację zgodności.

Zero 2 W zawiera gniazdo kart microSD, złącze kamery CSI-2, port USB On-The-Go (OTG) i niezamieszkaną powierzchnię dla 40-stykowego złącza GPIO, zgodnego z HAT. Jest on zasilany przez port micro USB. Wyjście wideo jest przesyłane przez port mini HDMI. Jednak kompozytowe wyjście wideo można łatwo udostępnić za pośrednictwem punktów testowych, jeśli zajdzie taka potrzeba.

Cechy:

  • Współczynnik kształtu: 65 mm x 30 mm
  • Procesor: Broadcom BCM2710A1, czterordzeniowy 64-bitowy SOC (Arm Cortex-A53 @ 1 GHz)
  • Pamięć: 512 MB LPDDR2
  • Łączność: bezprzewodowa sieć LAN 2,4 GHz IEEE 802.11 b/g/n, Bluetooth 4.2, BLE, wbudowana antena
  • Interfejs USB 2.0 z OTG
  • Kompatybilny z HAT 40-stykowy nagłówek we/wy
  • Gniazdo kart microSD
  • Port mini HDMI
  • Złącze kamery CSI-2
  • Wideo
  • Interfejs HDMI
  • Wideo kompozytowe
  • Multimedialne
  • H.264, dekodowanie MPEG-4 (1080p30)
  • Kodowanie H.264 (1080p30)
  • Grafika OpenGL ES 1.1, 2.0
  • Moc wejściowa: 5 V DC 2,5 A
  • Temperatura pracy: -20°C do +70°C

PANEL DOTYKOWY

Ekran dotykowy A – rezystancyjny LCD TFT 3,5” 320 x 480 px GPIO dla Raspberry Pi 4/3/2/B+/Zero – Waveshare 9904

Specyfikacja ekranu dotykowego Waveshare:

  • Typ: ekran dotykowy, rezystancyjny
  • Przekątna: 3,5″
  • Rozdzielczość: 320 x 480 px
  • Komunikacja SPI
  • Współpracuje z: Raspberry Pi w wersji 4B, 3B+, 3B, 2B, B+, Zero i Zero W (działa bezpośrednio z systemem od producenta)
  • Wymiary ekranu: 85 x 56,5 mm
  • Zestaw zawiera
  • Ekran 3,5″ dotykowy, rezystancyjny
  • Śrubki montażowe

Kompaktowy wyświetlacz graficzny dla Raspberry Pi

Ekran dotykowy A – rezystancyjny LCD TFT 3,5” 320 x 480 px GPIO dla Raspberry Pi 4/3/2/B+/Zero – Waveshare 9904, w odróżnieniu od większości wyświetlaczy przeznaczonych dla „maliny”, korzysta z interfejsu równoległego w postaci linii GPIO, nie wykorzystując przy tym portów HDMI ani DSI. Rozwiązanie takie pozwala zamocować ekran dotykowy Raspberry Pi bezpośrednio nad płytką minikomputera, bez konieczności stosowania jakichkolwiek przewodów połączeniowych. Nakładka efektywnie wykorzystuje rozmiary minikomputera, udostępniając użytkownikowi 3,5 cala powierzchni graficznej o rozdzielczości 320 x 480 px.

Uruchomienie ekranu Raspberry Pi

Producent dostarcza obraz systemu operacyjnego, zawierający gotowe sterowniki do obsługi ekranu. Dzięki temu nie jest konieczne mozolne „przedzieranie się” przez noty katalogowe zastosowanych w nakładce układów scalonych i samodzielne programowanie komunikacji z wyświetlaczem.

W zestawie, wraz z ekranem dotykowym LCD TFT 3,5” 320 x 480 px Waveshare 9904, znajdują się pasujące do niego śrubki montażowe, umożliwiające pewne i bezpieczne zamocowanie wyświetlacza do otworów w PCB minikomputera. Brak konieczności stosowania jakichkolwiek przewodów połączeniowych pomiędzy nakładką a Raspberry Pi pozwala łatwo zabudować gotowe urządzenie w obudowie i znacznie zwiększa niezawodność systemu.

ŁOŻYSKA I PROWADNICE LINIOWE

W konstrukcji zastosowane zostały łożyska liniowe o średnicy 12 mm. 

Ogólna charakterystyka prowadnic liniowych PMI:

  • Wysoka dokładność pozycjonowania i wysoka powtarzalność

Prowadnice PMI zapewniają płynny ruch wózka, dzięki zastosowaniu elementów tocznych – kulek bądź rolek. Różnica między statycznym i dynamicznym tarciem tocznym jest bardzo mała, dzięki czemu siła potrzebna do rozruchu jest tylko nieznacznie większa od siły ich podtrzymującej. Dlatego też efekty stick – slip nie występują.

  • Niski opór tarcia oraz wysoka precyzja przez długi czas użytkowania

Opór tarcia tocznych prowadnic liniowych stanowi od 1/20 do 1/40 oporu tarcia prowadnic ślizgowych. Niemniej wymagane jest smarowanie elementów tocznych dla zwiększenia trwałości prowadnicy. Smarowanie odbywa się w łatwy sposób poprzez smarowniczki wózków lub poprzez centralny system olejenia.

  • Wysoka sztywność i wysoka obciążalność we wszystkich kierunkach

Dzięki optymalnej konstrukcji zapewniającej wymuszone prowadzenie wózka po szynie prowadnica liniowa może przyjmować siły ze wszystkich kierunków prostopadłych do osi przesuwu. Sztywność prowadnicy można podnieść dzięki wprowadzeniu obciążenia wstępnego oraz zwiększeniu liczby wózków.

  • Odpowiedniość do zastosowań z dużymi prędkościami przesuwu

Dzięki niskim współczynnikom tarcia potrzebne są względnie małe siły napędowe. Ponadto dzięki niskim stratom tarcia efekt nagrzewania jest znikomy, nawet przy wysokich prędkościach przesuwu.

  • Łatwy montaż i niekłopotliwa wymiana dzięki zamienności

W porównaniu z prowadnicami ślizgowymi montaż i wymiana są dużo szybsze i tańsze, ponieważ nie wymagają kosztownego i czasochłonnego skrobania powierzchni. Powierzchnie frezowane i szlifowane stanowią wystarczającą bazę montażową pod warunkiem przestrzegania instrukcji montażu. Zastosowanie typów wymienialnych gwarantuje bezproblemową rozbudowę lub remont urządzenia.

Leave a Comment

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.