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ToyREP Documentation
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Crystal Clear action run.png
ToyREP

Release status: working

2015-08-02 ToyREP-Final.jpg
Description Printer inspired by Prusa i3 Y-frame, CARP Box X and Y axis and Z axis of Printrbot or Wallace. Extruder is based on Wade's Geared Extruder.
License CC-BY-SA
Author Thorgal
Contributors
Based-on CARP Box
Categories
CAD Models none
External Link http://www.thingiverse.com/thing:945156


Contents

Introduction

La ToyREP est une imprimante 3D de petite taille et au coût très réduit conçue comme un démonstrateur technologique ou un jouet pour enfant. Le volume d'impression est de 100x100x100mm (125x125x100 avec quelques modifications) elle dispose d'un lit non chauffé en polyacrylate, le hot end est une copie de l'E3D diamètre 1.75mm. Elle utilise des moteurs pas-à-pas très peux cher, les 28BYJ-48 hacké en bipolaire pour tous les axes ainsi que pour l'extrudeur, un Arduino Mega 2560 avec une RAMPS 1.4, des DRV8825. elle est conçu pour être alimenté avec une alimentation pour LED de 40W qui est installé sous le lit. la consommation électrique est de 40w quand elle chauffe et de 15-20W pendant l'impression. la ToyREP à été conçue en juillet 2015.

Dimensions

Les dimensions extérieur de la ToyREP est de 255x245x295mm et un volume d'impression de 100x100x100mm. il existe une version plus grande de 265x265x295 de taille extérieur et un volume d'impression de 125x125x100.

caractéristiques

Cette imprimante est essentiellement conceptuel, conçue pour utiliser des moteurs pas-à-pas 28BYJ-48, pour vérifier la possibilité de les utiliser dans de futures imprimantes 3D. ils sont utilisable dans des démonstrateur technologique d’imprimante 3D à depot de fil ou de jouet ce qui lui vaut son nom de ToyRep toy = jouet, REP=Replicator. actuellement l'imprimante peut ce déplacer entre 10 et 12.5mm/s sur les axes X et Y et 0.25mm/s sur l'axe Z sans problemmes. elle peut éventuellement être poussé à 30mm/s sur les axes X et Y mais cela échauffe les moteurs et peu les endommager.

l'imprimante est créer pour être auto-réplicable, économique, facile à construire, simple à utiliser, avec un faible coût d'utilisation et transportable.

It is sort of a repstrap too, as the vitamins are mostly spare parts or in case of rods, leftovers from my previous projects.

Although it shows very high steps per mm ratios, precision was not a main goal when printer was designed. It is mostly a side effect of 28BYJ-48 (changed to bipolar) with 1/16 or 1/32 microstepping. Such high microstepping is used mostly to make current control less square. Extruder is rather designed for 0.4-0.6mm nozzle, so thicker layers can be used to speed up printing a bit. Theoretically the printer have a resolution up to 1.5um in X, Y axis and 24nm in Z axis but those numbers are only virtual. There is a major deviation caused by the gearbox and threaded rod backslash and melted plastic flow. Still overall performance is may be a bit better than of a common RepRap it the terms of resolution.

Pièces mécanique

Pièce imprimé

la plupart des pièces sont imprimé. certaines pièces sont disponible en plusieurs verions, à vous de choisir en fonction de la configuration voulus.

Liste de pièces:

Picture Quantity STL file Comments
ToyREP-Carriage.jpg 1 ToyREP-Carriage.stl Chariot de l'axe X qui supporte l'extrudeur
ToyREP-X1.jpg 1 ToyREP-X1.stl Coté gauche de l'axe X qui supporte le moteur
ToyREP-X2.jpg 1 ToyREP-X2.stl Coté droit de l'axe X qui supporte les endstops ainsi que le roullement
ToyREP-Z1.jpg 1 ToyREP-Z1.stl Support du bas pour le moteur gauche de l'axe Z et de tige lisse
ToyREP-Z2.jpg 1 ToyREP-Z2.stl Support du bas pour le moteur droit de l'axe Z et de tige lisse
ToyREP-ZMAX.jpg 1 ToyREP-ZMAX.stl Support haut de l'axe Z qui rend l'assemblage plus resistant
ToyREP-ZMAX1.jpg 1 ToyREP-ZMAX1.stl Top Left Z Axis Joint With Bearing To Suspend M5/8 Threaded Rod
ToyREP-ZMAX2.jpg 1 ToyREP-ZMAX2.stl Top Right Z Axis Joint With Bearing To Suspend M5/8 Threaded Rod
ToyREP-Y1.jpg 1 ToyREP-Y1.stl Support avant de l'axe Y avec le moteur
ToyREP-Y2.jpg 1 ToyREP-Y2.stl Support arriere de l'axe Y avec le roulement et l'Arduino
ToyREP-Leg.jpg 4 ToyREP-Leg.stl pied du cadre
ToyREP-Frog.jpg 1 ToyREP-Frog.stl Basic Part Of The Y Axis Frog
ToyREP-Frog 100.jpg 2 ToyREP-Frog_100.stl Arms To Extend Frog For 100x100 mm Print Area
ToyREP-Frog 125.jpg 2 ToyREP-Frog_125.stl Arms To Extend Frog For 125x125 mm Print Area
ToyREP-PSU1.jpg 1 ToyREP-PSU1.stl couvercle pour l'alimentation (111x78x36mm)
ToyREP-PSU2.jpg 1 ToyREP-PSU2.stl couvercle pour l'alimentation (129x99x38mm)
ToyREP-PCB1-1.jpg 1 ToyREP-PCB1-1.stl Support gauche pour l'Arduino et l'alimentation (111x78x36mm)
ToyREP-PCB1-2.jpg 1 ToyREP-PCB1-2.stl Support droit pour l'Arduino et l'alimentation (111x78x36mm)
ToyREP-PCB2-1.jpg 1 ToyREP-PCB2-1.stl Support gauche pour l'Arduino et l'alimentation (129x99x38mm)
ToyREP-PCB2-2.jpg 1 ToyREP-PCB2-2.stl Support droit pour l'Arduino et l'alimentation (129x99x38mm)
ToyREP-T2.5 Pulley.jpg 2 ToyREP-T2.5_Pulley.stl Poulie pour courroie T2.5 pour les axes X et Y
ToyREP-Z Joint.jpg 2 ToyREP-Z_Joint.stl accouplement pour les tiges fileté et les moteurs de l'axe Z
ToyREP-Extruder Rev1.jpg 1 ToyREP-Extruder_Rev1.stl extrudeur à engrenage
ToyREP-Idler.jpg 1 ToyREP-Idler.stl Idler For Geared Extruder
ToyREP-Fan.jpg 1 ToyREP-Fan.stl Support de ventilateur pour assembler le hotend au chariot de l'axe X
ToyREP-Bowden.jpg 1 ToyREP-Bowden.stl Pièce pour monter un bowden à la place d'un exrudeur à engrenage
ToyREP-Gear.jpg 1 ToyREP-Gear.stl Roue denté pour l'extrudeur
ToyREP-Pinion.jpg 1 ToyREP-Pinion.stl Pignon de l'extrudeur

Les vignettes utilisé sont des images téléchargé depuis thingiverse.

Vous pouvez télécharger les STL sur Thingiverse. à l'heure actuel il existe deux taille de ToyREP. La plus petite avec une alimentation de taille 111x78x36mm et 100x100x100 de volume d'impression et une plus grande avec un alimentation de 129x99x38mm et un volume d'impression de 125x125x100mm. Choisissez les pièces à imprimer en fonction.

Also You can either suspend threaded for Z axis from the top bearings or let all the weight rest on the motors, but you will get less wobble. If you are going to use E3D clone bowden hotend there is actually no bowden extruder for 28BYJ-48 motor. You will have to use some NEMA17 extruder instead.

Vitamins

pour la liste compléter des accessoires et des vis, voir BoM dans ToyREP Buyers Guide.

Électronique

Contrôleur Électronique

la ToyRep est conçue pour utiliser un Arduino Mega 2560 avec une RAMPS 1.4.

Stepper Drivers

In above mentioned electronics, Pololu drivers or its clones are used. There are two most common drivers.

  • Allegro A4988 based driver - up to 16 microstepping, maximal current 2A, voltage 8-35V.
  • Texas Instruments DRV8825 based drivers - up to 32 microstepping, maximal current 2.5A, voltage up to 45V.

Both needs at least passive cooler for longer prints. Although DRV8825 may look like the best choice, very low current (around 100-150mA) required for 28BYJ-48 is harder to achieve.

Moteurs pas-à-pas

Tous les moteurs pas-à-pas son unipolaire 28BYJ-48 5V, 150mA, 0.03Nm avec un réducteur de 1:64. ils sont transformé en bipolaire par un simple hack: http://www.electronicsmayhem.com/?p=13 attention quand vous retirez le plastique bleu à ne pas casser les petits fils qui viennent des bobines sur le PCB.

Les moteurs peuvent être utilisé a environs de 10-12V quand ils sont bipolaire, après le hack, les moteurs ont 2048 pas par tour. Ce nombre varie selon les moteurs qui n’ont pas un rapport de réduction parfaitement égale à 1:64 mais plutôt 1:63.7 ou autre. Cela n'à pas d'importance car lors de la calibration cela peut être rectifié en changeant le nombre de pas par mm.

Ces moteurs avec un rapport de réduction de 1:64 ont assez de couple non seulement pour les axes mais aussi pour l'extrudeur en entrainement direct. Soyez prudent car une charge statique importante peut endomager les dents des pignons dans la démultiplication.

Leurs inconvénient premier est que l'axe de sortie ne tourne qu'à 15tr/min. Vous pouvez les forcer à tourner à 36tr/min mais ils chauffent beaucoup et vous ne pouvez pas les utiliser en surrégime de maniéré prolonger au risque de brûler les bobines. Sans le réducteur le moteur tourne entre 960 et 2300 tr/min. L'utilisation de moteurs avec réducteur de 1:16 pourrait très une bonne solution pour aller 4 fois plus vite mais ils risquerait de manquer de couple, c'est à tester.


Extrudeur

L'imprimante est équipé d'un extrudeur à entraînement par engrenage à moteur 28BYJ-48 avec un clone E3D. l'engrenage à un rapport de réThe printer have a remix of Wade's geared extruder adjusted for E3D clone and 28BYJ-48 motor. The gear ratio is 1:4. Fan holder at the hot end serves also as a extruder mount on X carriage. Hyena M8 hobbed bolt is used to pull the filament. Hotend have 0.4mm nozzle, 12V 40W ceramics heat cartridge and 100K Ohm thermistor. It can be operated as 10V to match motors, only heating will take a bit longer. Be careful when using original E3D, as they have a bit shorter aluminium coldend and may not fit inside this fan mount.duction de 1:4. le support de ventilateur maintien le hot end ainsi que l'extrudeur sur le X carriage. la vis d’entraînement utilisé est une Hyena M8 hobbed bolt pour pousser le filament. le hotend à une buse de 0.4 mm, une cartouche céramique de 40W en 12V et une thermistor de 100K Ohm. Il peut ètre utiliser sous 10V pour coresspondre à la tension des moteurs mais la chauffe peut être plus longue. attention si vous utilisez un E3D original, ils sont plus court et ne se montent pas dans le support de ventilateur.


Heated Bed

As I am printing mostly ABS, this printer is using polycarbonate plate 120x120x3mm with mounting holes 105x105mm apart. Printer can also utilize 145x145mm plate with mounting holes 130x130mm apart. With Polycarbonate first layer have to be extruded at very low temperature (ca 205-215°C) so the model can be removed form plate when print is done. You can use your favourite print surface instead.

For hotbed 12V 40W PCB board should be just fine. This is still on the to-do list.