ResinCat 3D Build Manual

From RepRap
Revision as of 18:36, 12 May 2015 by Jmartin3 CW (talk | contribs) (Paso 4. Montaje electrónica y cableado)
(diff) ← Older revision | Latest revision (diff) | Newer revision → (diff)
Jump to: navigation, search


ResinCat 3D Documentation

Tanto el material usado como las medidas que se indican no son únicas, esta guía muestra las mejores opciones que se han probado. Cada montaje puede variar, no dudéis en editar la página de mejoras para añadir otras opciones.


Lista de materiales V.1

Materiales:

  • 1x Proyector Acer p1283.
  • 1x Arduino Mega 2560 R3.
  • 1x RAMPS 1.4.
  • 1x Drv8825.
  • 1x Interruptor mecánico.
  • 1x Cable USB tipo B.
  • 1x Fuente alimentación.
  • 4x Perfil Tipo-B 20x20 800 mm.
  • 20x Perfil Tipo-B 20x20 350 mm.
  • 1x Perfil Tipo-B 40x20 de 60 mm.
  • 2x Guías lineales y carros Hiwin modelo MGN15H.
  • 1x Pletina de fijación.
  • 1x Soporte SH10A.
  • 1x Motor Husillo trapezoidal 300 mm.
  • 1x Tuerca de husillo.
  • 1x Threaded Rod Plate para Nema 17.
  • 1x Pieza de 95 mm x 95 mm de Aluminio fresado.
  • 1x Pieza de Aluminio 65 mm x 75 mm.
  • 1x Base de aluminio.
  • 1x Vidrio de 160 mm x 160 mm i 3 mm grosor.
  • 1x Lámina de silicona de 0.5 mm grosor.

Piezas impresas:

  • 1x Soporte Arduino + Ramps.
  • 1x Soporte fuente.
  • 1x Cubeta interna.
  • 1x Soporte cubeta.
  • 4x Perfil Z.

Tornilleria:

  • 18x Tornillos M3 de 15 mm.
  • 5x Tornillos M3 de 16 mm.
  • 12x Tornillos M3 de 25 mm.
  • 4x Arandelas M5.
  • 1x Tornillo M5 de 25 mm
  • 32x Tornillos M6 de ...
  • 2x Tornillos M6 de 50 mm.
  • 4x Muelles.
  • 5x Tuercas M3.
  • 5x Separadores.

Guia de montaje V.1

Paso 1. Carga del firmware

Material necesario para la carga del firmware:

Imagen Material Cantidad Tienda Precio Descripción
Arduino mega.jpg Arduino Mega 2560 R3 1x Arduino Arduino o compatibles.
Cable USB tipo B 1,8 metros.png Cable USB tipo B 1x Incluido.

Se descarga Marlin de su repositorio oficial y se edita o se usa directamente la versión ya modificada para Resincat3D. Se conecta Arduino mediante USB a un ordenador y una vez esté modificado se carga el código.


Las modificaciones se realizan en configuration.h y son las siguientes:

Seleccionar el tipo de placa:

#define MOTHERBOARD 33

Comentar la definición de prevención de extrusión:

\\#define PREVENT_DANGEROUS_EXTRUDE

Modificar los pasos por unidad del Eje Z:

#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT   {0,0,3200,0}

Bajar la aceleración máxima:

#define DEFAULT_MAX_ACCELERATION {3000,3000,40,1000}

Paso 2. Estructura externa

Para el montaje de la estructura mediante perfilería de aluminio se requiere el siguiente material:

Imagen Material Cantidad Tienda Precio Descripción
R4667219-01.jpg Perfil Tipo-B 20x20 800mm 4x Motedis Estructura externa
R4667219-01.jpg Perfil Tipo-B 20x20 350mm 20x Motedis Estructura externa
Tornillos M6 32x Estructura externa.


Unión de los perfiles como se expone en las imágenes:


Imatge1EstructuraResinCat.jpgImatge2EstructuraResinCat.jpgImatge3EstructuraResinCat.jpg


Para realizar la unión sin escuadras se rosca el extremo interno del perfil A y se perfora a la altura de unión del perfil B tal como se muestra en las imágenes siguientes.

UnionSinEscuadras.jpg

El primer nivel de perfiles horizontales se monta en la parte superior de los verticales. El segundo nivel, que soportará la cubeta se monta a 320mm del primer nivel. El tercero, o soporte superior del proyector se monta a 470 mm de la parte superior (puede variar si se usa otro proyector o con el uso de otras configuraciones) y el último nivel de soporte para el proyector a 586 mm de la parte superior (También puede variar junto al anterior nivel). El perfil frontal del primer nivel se introduce 110 mm hacia el interior des del frontal. Debe quedar a 220 mm del perfil trasero. En el segundo nivel se omite el perfil trasero para dejar hueco al proyector y se introduce el frontal de la misma manera.


A tener en cuenta:

  • La longitud de los tornillos de unión para los perfiles variará dependiendo del macho para roscar y la longitud que este permita roscar en el interior del perfil.
  • Revisar que cada pareja de perfiles perpendiculares estén a escuadra.
  • Revisar que los perfiles horizontales estén a nivel.
  • Se pueden añadir patas ajustables M6 adjustable feet


Para el montaje de la estructura se han probado otras opciones tales como la unión mediante escuadras o conectores impresos Thingiverse:V-Slot Corner Connectors o anclajes. La elección final se ha realizado debido a la reducción en el coste y a la cohesión de la estructura.

Paso 3. Montaje Eje Z

Para el montaje del eje Z se ha utilizado:


Imagen Material Cantidad Tienda Precio Descripción
Guias lineales y carros Hiwin modelo MGN15H. 2x Eje Z
Pletina de fijación. 1x De aluminio
Soporte SH10A. 1x Para la sujeción de la tuerca.
Tuerca de husillo. 1x Proporcionada con el husillo.
Threaded Rod Plate para Nema 17 1 Openbuilds
MotorHusillo.JPG Motor Husillo trapezoidal 300 mm 1 Printhatshit 38€


Inicialmente se debe roscar el interior del perfil de 40x20 mm que hará de brazo y que sujetará la bandeja. Mediante dos tornillos de M6 se une este perfil con la plancha de aluminio (Cuidado de no doblar la plancha). Se unen los dos carros MGN15H a la plancha mediante 8 tornillos de M3 y 10 mm, de momento no apretaremos del todo los tornillos. Los carros se introducen con mucho cuidado dentro de las guías, para evitar que salten los rodamientos. Se lleva a cabo el posicionamiento de las guías en la parte interna de los dos perfiles horizontales traseros mediante 4 tornillos M3 y 20 mm. Una vez colocadas las guías y se ha comprobado que estas están perfectamente paralelas, se aprietan los tornillos de sujeción de los carros. Subiremos y bajaremos el eje Z para asegurarnos de que se mueve con suavidad sin rozar o frenarse en los extremos.


JuntaEjeResincat3D.jpg


Como se puede ver en la imagen, se utiliza una escuadra impresa, cuatro tuercas y una arandela como pulsador del final de carrera situado en la parte inferior. Esta es una opción sencilla y económica.

La unión de la plancha con el husillo se realiza mediante el soporte SH10A y la tuerca incluida con el husillo. Primero de todo tendremos que pasar la broca por dos de los agujeros roscados de la tuerca para hacerlos pasantes. Estos dos se unen mediante 2 tornillos de M3 que pasan por la tuerca y acaban roscándose en la pieza SH10A.

MontajeHusillo.jpg
Sh10a.jpg

En la parte inferior del eje, la unión sujeción del motor al perfil se realiza mediante una pletina de Threaded Rod Plate para Nema 17 de Openbuilds o alternativa, 3 tornillos de M3 y 10mm colocados mediante separadores de Nylon si fuese necesario.

EjemploUnionMotorPletina.jpg


En el montaje del Eje Z también se han probado varias opciones alternativas antes de la elección final (Opción C). Se probó con material Openbuilds (Opción A) y también mediante varillas lisas (Opción B). La elección se realizó debido a la fiabilidad en el movimiento que han proporcionado las guías.

Paso 4. Montaje electrónica y cableado

Material necesario:

Imagen Material Cantidad Tienda Precio Descripción
Arduino mega.jpg Arduino Mega 2560 R3 1
RAMPS1-3 fin.JPG RAMPS 1.4 1x
Proyector Acer p1283 1 Se ha quitado el filtro UV y el tope fijador del zoom.
Oem type psu.jpg Fuente alimentación 1x
M3x16.png Tornillos M3 de 16 mm. 5x
M3x25.png Tornillos M3 de 25 mm. 12x
M3-nut.png Tuercas M3. 5x
Separadores. 5x Aislantes tubulares plásticos
DRV8825 stepper driver module 1a.jpg Drv8825 1x Controlador del motor
MechSwitches 2Wire.JPG Interruptor mecánico 1x Final de carreta para eje Z
Soporte Arduino + Ramps 1x Pack de piezas impresas. STL
Soporte fuente 1x Pack de piezas impresas. STL

Se ensambla Arduino junto con la Ramps y controlador del motor. Una vez realizado el ensamblaje se calibra el controlador del motor. Más información sobre el controlador y como calibrarlo en diferentes guías publicadas en la Clone Wars.

A tener en cuenta:

Para el montaje de esta versión y de las pruebas realizadas no se ha desmontado el proyector ni se han sacado el filtro que este lleva ni tampoco la rueda de colores. Realizando estos pasos se disminuye el tiempo de curado por capa al aumentar la incidencia de luz ultravioleta en la resina.

También hará falta cablear las siguientes conexiones:

  • Fuente de alimentación a Ramps.
  • Del motor a la Ramps.
  • Del Endstop a la Ramps.
  • Cable Hdmi del proyector al PC.
  • Cable alimentación del Proyector.


Se muestra a continuación un esquema de la electrónica:

ResinCatWiringDiagram.jpg

Paso 5. Bandeja de construcción

Para el montaje de la bandeja de construcción son necesario los siguientes elementos:


Imagen Material Cantidad Tienda Precio Descripción
Pieza de 95 mm x 95 mm de Aluminio fresado. 1x
Pieza de Aluminio 65 mm x 75 mm. 1x Pieza de nivelado.
Tornillo M5 y 25 mm 4x
Arandelas M5 4x
Muelles 4x
Perfil Tipo-B 40x20 de 60 mm. 1x
Tornillos M6-50 mm. 2x

Inicialmente, se roscan los dos extremos del perfil mediante un macho de métrica 6. El siguiente paso será unir la pieza de nivelado a uno de los extremos con dos tornillos M6 y 20mm, en nuestro caso hemos utilizado tornillos avellanados ya que previamente se había realizado el mecanizado de la pieza.


BandejaConstruccion1.jpgBandejaConstruccion2.jpg


Una vez fijada la pieza de nivelación pasaremos 4 tornillos M5 y 25mm con sus respectivos muelles y los roscamos a la pieza de aluminio inferior que ya contará con los agujeros roscados correspondientes. Estos tornillos nos permitirán nivelar la superficie de impresión con la cubeta. Por último pasaremos dos tornillos M6 y 50 mm desde la parte superior del brazo del eje Z y los introduciremos y fijaremos a la pieza de la base de impresión que acabamos de montar, de esta forma terminamos de unir el brazo del eje Z a la superficie de impresión.

Como acabado, se puede utilizar un embellecedor en el lateral del perfil.


UnionBrazoPerfiles.jpg

Paso 6. Cubeta

La lista de material necesario para la cubeta es el siguiente:

Imagen Material Cantidad Tienda Precio Descripción
Cubeta interna 1x Piezas impresas. [ STL ]
Soporte cubeta 1x Piezas impresas. [ STL ]
Perfil Z 4x Piezas impresas. [ STL ]
Base de aluminio 1x [ STL ]
Tornillos M3 de 15 mm. 18x
Vidrio de 160 mm x 160 mm y 3 mm grosor. 1x Mejor si es óptico.
Lámina de silicona de 0.5 mm grosor. 1x Comprada a metros.

A tener en cuenta: Para la impresión de las partes impresas de este apartado no es recomendable el uso de ABS ya que algunas resinas lo pueden dañar. Se aconseja por tanto la impresión con PLA.

La base de aluminio se une a los perfiles mediante 8 tornillos M3 y 15 mm como se muestra en la imagen siguiente referente al montaje.


UnionBasePerfiles.png


Para el ensamblado de la cubeta, seguimos los siguientes pasos:


CubetaYsoporte.jpg


Uniremos el vidrio al marco exterior de la cubeta, para conseguir una unión fuerte y estanca utilizaremos un adhesivo de dos componentes. Sobre la base de aluminio posicionamos el marco exterior de la cubeta (color negro en la imagen con el vidrio pegado en la parte inferior y los agujeros en la parte frontal y derecha, para fijar ambas piezas usaremos las 4 piezas de enganche, (el perfil Z impreso de color verde en la imagen) fijadas en la base de aluminio con los tornillos de M3-15mm.

Una vez fijada la base, debemos ensamblar el marco interior con el marco de presión colocando la lámina de silicona entre ambos, con la finalidad de que esta quede tensa en toda la superficie es necesario que la lámina esté estirada desde los 4 lados a la hora de cerrar los marcos.

Se probaron varios sistemas para favorecer la construcción del objeto y evitar los problemas de adherencia en la parte inferior de la cubeta. Se ha acabado utilizando la opción más sencilla y barata, la lámina de silicona. Se utiliza una lámina de 0.5 mm de grosor que evita la adherencia, ayudando a que la pieza se desenganche de la cubeta. También se ha probado con una lámina de silicona de 0.3mm comercializada como el protector de teclado de ordenador, pero esta lámina puede ser demasiado fina y acabar rompiéndose o cortándose en el momento de unir las dos piezas de la cubeta.

Es muy importante asegurarse de que los cantos de las piezas de la cubeta encajan perfectamente, es conveniente limar los bordes e interior de la cubeta para evitar que la lámina pueda romperse.

A tener en cuenta:

  • Láminas de silicona más finas funcionan correctamente pero reducen su vida útil y provocan daños en la figura.
  • Es importante limar los cantos para evitar que la lámina de silicona pueda romperse.

Para terminar solo deberemos colocar el marco interior en el exterior y fijarlo mediante los 2 tornillos de M3 y 10 mm que se encuentran en la parte frontal y derecha del marco exterior.

Paso 7. Software y configuraciones

Tanto las pruebas realizadas con Resincat 3D como las impresiones se han realizado utilizando software estándard para impresión 3D SLA realizado por evisionLabs bajo licencia abierta para su uso no comercial. Las configuraciones usadas referentes a tiempo de exposición y altura de capa con mejor resultado han sido:


Para la resina de Spot-HT (hard & tough)

Tiempo de exposición 6-8 primeras capas 8-10 s

Tiempo de exposición por capa: +/- 2 s

Altura de capa: 0,025 mm


Se han realizado varias pruebas de impresión variando principalmente los tiempos de exposición y la altura de capa. El primer valor de las imágenes se refiere al tiempo de exposición en segundos y el segundo a la altura de capa en milímetros(*). Estos son algunos de los resultados comparativos:

(*) Existe una errata en las fotografías, donde dice 0.5 y 0.25, quiere decir 0.05 y 0.025 respectivamente(osea 50 y 25 micras).