Garpom
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Release status: working
Contents
Introduction
The RepRap Garpom is an open source 3D printer that uses fused deposition modeling (FDM).
The Reprap Haeckel is a CoreXY. Its goal is to be easily upgrade to diferent sizes, with a accesible frame. The bed is moved and support by belts, with only one motor.
Specifications
- Printed Parts: 60
- Non-Printed Parts:
- Material Cost: 300€~
- Cost: not for sale, yet
- Printing Size: 300mm x 300mm x 350mm (can be extended)
- Precision: ??? (position), ??? (printing)
- Speed: 500 (position), 120 (printing)
- Footprint: 500mm x 500mm x 510mm
Descripción General
El proyecto comienza en Noviembre del 2015.
La estructura se realiza con perfil de aluminio extruido 20x20 V-slot o T-slot, dentro de unas medidas de 500x500x500 mm. Permite alojar un volumen de impresión de 300x300x300. Se ha mantenido lo mas abierto posible el frontal para poder acceder fácilmente a las piezas impresas.
Su configuración es la de una CoreXY. Dos motores en conjunto mueven el eje X e Y. Ambos motores permanecen estáticos reduciendo las inercias del carro, y permitiendo altas velocidades de impresión.
El movimiento del ejeZ se realiza por medio de correas GT2 y un único motor, de esta forma pretendo dotar la impresora de mas velocidad y seguridad, al eliminar el problema de fallo de uno de los dos motores del ejeZ.
Todos los motores son NEMA17, y las correas GT2. El total de motores es de 4, incluyendo un único extrusor.
Hardware
Estructura
Para construirla se emplea perfiles extruido de tipo 2020, pueden tanto V-Slot como T-Slot. Unidos todos ellos por piezas impresas y tonillería apropiada.
Dada la configuración abierta del frontal, se ha reforzado la columna del EjeZ con una doble columna, que sirve a si mismo como carril para la subestructura de la cama de impresión.
Partes móviles
Los carros de impresión X e Y se deslizan sobre varillas lisas de 8 mm, y el ejeZ sobre los propios perfiles 2020 apoyado sobre ruedas de nylon con rodamientos.
Electrónica
Se emplea para su control la RAMPS 4 montada sobre un Arduino MEGA, de sobra conocido.
Son necesarios 4 motores NEMA17, 3 para los ejes y el cuarto para el extrusor.
Para calentar la superficie de impresión se emplea una cama de silicona, en este caso de 12v, con un consumo de 16A. Este elevado consumo obliga a desestimar el uso de la RAMPS como control de potencia de la misma. Se ha de montar un relé controlado por la RAMPS, de forma que evitamos que se active el fusible o se queme el MOSFET de la RAMPS.
Como fuente de alimentación, usaré una fuente conmutada. Con una pequeña fuente auxiliar de 5V para alimentar una Raspberry Pi con Octoprint, y además un relé para poder apagar la fuente por medio del Gcode M81 y encenderla con el M80, una vez que se ha cableado para ello la RAMPS. Con esto último aumentamos un poco la seguridad de la impresora.
Montará ademas un LCD de control con tarjeta SD para darle uso autónomo sin ordenador.
Extrusión
400px|thumb|right|Extrusor universal
Podía ser incluido este apartado en la sección anterior, pero pienso que merece un apartado para él solito.
Se han desarrollado 2 carros de impresión, uno destinado al E3D y otro "universal". Ambos para sistema Bowden.
El carro "universal" trata de dar cabida a un E3d, J-Head o incluso un Budas por medio de una placa de anclaje.
Como extrusor, está sin definir, pero podemos emplear cualquier extrusor de sistema bowden que nos interese, anclado sobre la estructura.
Piezas impresas
Enlace descarga STL's Github
Extructura
- Esquinas inferiores.jpg
Esquinas inferiores delanteras Descarga
- Esquinas inferiores posteriores.jpg
Esquinas inferiores posteriores Descarga
EjeZ
- Anclaje Motor z.jpg
Anclaje inferior lado izquierdo con soporte motor Soporte motor
- Conjunto motorZ 2.jpg
- Conjunto motorZ.jpg
Motor eje Z
- Soporte Z Derecho.jpg
Anclaje inferior lado derecho Descarga
- Rodillos 2.jpg
Rodillos impresos
- Rodillos.jpg
Rodillos impresos Descarga
- End StopZ.jpg
EndStop Tornillo
Cama
- CarroZ.jpg
Soportes cama y anclaje correas EscuadraAnclaje_correas
- Esquinas cama.jpg
Esquinas cama Descarga
Eje X
- Carro Y derecho.jpg
Carro Y Descarga
- CarroXY.jpg
Carro Principal Descarga
- CarroXY 2.jpg
Carro Principal
- E3D direct.jpg
Extrusor Directo E3D CarroExtrusorIdlerEngranaje_grandeEngranaje_pequeño
- Poleas.jpg
Poleas Descarga
Electrónica
Ramps
Panel
Para el montaje de la Ramps he optado por la https://www.thingiverse.com/thing:761806 impresa. La podéis encontrar en Thingiverse. De esta formo aporto seguridad y al mismo tiempo vitosidad al montaje de la electrónica RAMPS.
Para alimentar toda la impresora uso una fuente conmutada de 300W.
Montaje
Cama
Comenzamos el montaje de la extructura de la cama. Para ello empleamos: 2 perfiles de 280 mm. 2 perfiles de 400 mm. 4 esquinas impresas. Tornillos y tuercas. M4. Recordar colocar las tuercas de las escuadras móviles de la bandeja antes de cerrar la estructura.
- Extructura cama.jpg
Extructura
- Esquina cama1.jpg
Esquina
- Detalle esquina cama.jpg
Detalle 2
- Tuerca nivelacion cama.jpg
Tuerca nivel cama
Core XY
- MotoresXY.jpg
Motores XY, tensores.
- MotoresXY 2.jpg
Motores XY, tensores.
- MotoresXY 3.jpg
Motores XY, tensores.
- Carro montado1.jpg
Detalle poleas de la esquina y el carro.
- Esquina poleas.jpg
Esquina frontal de las poleas
- Vista poleas carroY1.jpg
Vista carro Y con las poleas montadas
- Vista poleas carroY2.jpg
Vista carro Y con las poleas montadas
- Vista poleas carroY3.jpg
Vista carro Y con las poleas montadas
Columnas Z
Para montar las columnas Z previamente habremos montado el motor Z y los rodamientos en sus correspondientes lugares. Colocares dos perfiles de alumnio de 460 mm, y los uniremos con las piezas impresas.
- ColumnaZ 1.jpg
Detalle 1
- Engranajes Z.jpg
Motor Z
- ColumnaZ 2.jpg
Detalle 2
- Lateral montado.jpg
Lateral montado
- Detalle ruedas 2.jpg
Detalle ruedas cama
- Detalle ruedas1.jpg
Detalle ruedas cama
En motor del eje Z es un Nema17 equipado con una reductora planetaria, que le da la suficiente resistencia para soportar la cama con los stepper apagados.
- Engranajes Z.jpg
Reductora
- Reductora Z2.jpg
Reductora
- Aplanamiento ejeZ.jpg
Aplanamiento eje Z
Estructura
Para la construcción de la estructura empleo, en perfil 2020:
10 unid de 460mm 4 unid de 500 mm 2 unid de 280 mm 2 unid de 400 mm
Detalles generales de la estructura, para reforzarla, y evitar el pandeo de las puntas he colocado unos fondos de DM de 3mm. Le fondo inferior corre dentro del perfil y tiene unas medidas de 472x472mm. Mientras que le posterior mide 500x500, y va atornillado al perfil, dandole mayor rigided.
Además ambos cumplen otra función; el inferior será una bandeja que retendrá los restos de plástico. Y el posterior soportará toda la electrónica y la bobina.
- Esquina posterior fondo.jpg
Esquina posterior con el fondo
- Motor esquina trasera.jpg
Motor esquina trasera
- Carro montado1.jpg
Carro montado
Las correas miden 162cm
Varios
Como accesorios podemos montar un extrusor típico Greg para el Bowden. Y también un soporte de bobina. Yo me he diseñado el mio, pero podéis poner el que queráis.
- Extrusor.jpg
Extrusor
- Soporte Bobina.jpg
Bobina
Variantes
La impresora es fácilmente escalable, pudiendose realizar en cualquier medida con unas variaciones mínimas. Partiendo del tamaño XL describo a continuación cada una de las medidas mas comunes.
Garpom Size L
Ésta denominación corresponde a la variante con superficie de impresión 300x200x300. Se trata de la misma extructura con las puntas frontales recortadas. Se mantiene el sistema del eje Z con pequeñas variaciones. Alberga una cama de 200x300. Además es la que tiene la extructura mas rígida, ya que al recortar las puntas las esquinas se verán reforzadas con escuadras.
Garpom Size M
Ésta denominación corresponde a la variante con superficie de impresión 200x200x300. Se trata de la misma extructura a la que únicamente se escalan los perfiles de aluminio 2020. Alberga una cama de 200x200. Dada las reducidas dimensiones, la bobina de filamento pasa a estar en el exterior de la impresora.
Equipo
Aunque es un proyecto personal no está demás agradecérselo a mis compañeros de Bricolabs. Y en especial a:
Xoan Sampaiño, por compartir sus amplios conocimientos. Mario y Xosé Pérez, por sus alabanzas y ánimos. Milo, Roberto Río y Félix Sánchez-Tembleque por sus críticas constructivas.
y
VicentM de CloneWars, que se interesó sobremanera por el proyecto y compartió sus conocimientos.
