Idé för "hybrid" 3D-skrivare, bowden med rörlig extruder...
Idé för "hybrid" 3D-skrivare, bowden med rörlig extruder...
Jag funderade under kvällen på om man skulle kunna utnyttja samma idé som vissa laserskärare gör med att ha ett rörligt tungt huvud med laser osv och ett rörligt munstycke som på grund av sin låga massa kan accelerera snabbareför små rörelser och började fundera på om man skulle kunna applicera detsamma på FDM-skrivare.
Problemet med att ha en skrivare baserad på lång bowdenslang och en extruder som sitter fast är att man får en ökad friktion ju längre den är och en retraction som är svårare att hantera, samt att gummiliknande filament som tex NinjaFlex är svåra att trycka genom slangen på grund av sin högre friktion och därmed olämpliga.
En del av detta kan man lösa genom att bowdenmata filament med drag till en extruder med motor och allt fäst ute på huvudet i stället, men får då extra vikt av extrudern som gör att man inte kan accelerera den lika våldsamt snabbt då man får en större rörlig massa.
Så då funderade jag på vad som skulle hända om man tog och byggde ett mellanting med dubbla linjärsystem
1.) Ett linjärsystem med en extremt lätt all-metal hotend/nozzle, jag tänker mig något i stil med Pico http://www.b3innovations.com/shop/pico-ks/ fast eventuellt kortare och vattenkyld för att minska massan ännu mer och ge den en ännu skarpare termisk gradient. detta linjärsystem ska vara optimerad för minimal massa och maximal rörlighet.
2.) Ett lite grövre linjärsystem som sitter ~10cm över det andra, detta slänger runt en mer klassisk extrudermotor med en bra extruder, men med en motion-planner som tar hänsyn till att denna axel inte kan accelerera lika fort utan utnyttjar det faktum att den inte måste vara exakt över nozzlen till att göra mjukare rörelser som inte kräver lika snabb acceleration, och man kan därmed ha en bättre (och inte lika viktpressad) extruder sittande nära nozzlen
Dessa är alltså ihopbunda med en drygt 10cm lång bowdenslang, vilket om man gör det rätt borde ge nozzlen frihet att vara uppp till drygt 30mm från centrum av extrudern, vilket gör att små infills och liknande kan göras med en hög matningshastighet utan att den större massan behöver röras våldsamt fram och tillbaka, medans man undviker många av problemen med en lång bowdenslang och det borde gå utmärkt att printa tex NinjaFlex och andra "svåra" filament då bowdenslangen inte behöver vara en halvmeter lång och vända 180 grader och därmed orsaka massa friktion utan det i princip bara matas rakt ner till hotenden genom en kort bit slang
Linjärsytemet är egentligen inte bundet till ett kartesiskt heller, man skulle kunna bygga en delta på samma princip med dubbla motoruppsättningar och dubbla uppsättningar armar som rör sig på samma skenor, för att flyga extrudern ovanför men nära en viktoptimerad nozzle!
Nackdelen är att det krävs en mer avancerad motion planner med lite specialkod för att synka dom båda linjärsystemen, dubbla antalet stegmotorer, dubbla antalet drivare, dubbla antalet homeswitchar osv... så det är en dyrare lösning men för mig (iaf för mitt trötta huvud) så känns det som en tekniskt bättre lösning.
Vad tror ni om detta?
Problemet med att ha en skrivare baserad på lång bowdenslang och en extruder som sitter fast är att man får en ökad friktion ju längre den är och en retraction som är svårare att hantera, samt att gummiliknande filament som tex NinjaFlex är svåra att trycka genom slangen på grund av sin högre friktion och därmed olämpliga.
En del av detta kan man lösa genom att bowdenmata filament med drag till en extruder med motor och allt fäst ute på huvudet i stället, men får då extra vikt av extrudern som gör att man inte kan accelerera den lika våldsamt snabbt då man får en större rörlig massa.
Så då funderade jag på vad som skulle hända om man tog och byggde ett mellanting med dubbla linjärsystem
1.) Ett linjärsystem med en extremt lätt all-metal hotend/nozzle, jag tänker mig något i stil med Pico http://www.b3innovations.com/shop/pico-ks/ fast eventuellt kortare och vattenkyld för att minska massan ännu mer och ge den en ännu skarpare termisk gradient. detta linjärsystem ska vara optimerad för minimal massa och maximal rörlighet.
2.) Ett lite grövre linjärsystem som sitter ~10cm över det andra, detta slänger runt en mer klassisk extrudermotor med en bra extruder, men med en motion-planner som tar hänsyn till att denna axel inte kan accelerera lika fort utan utnyttjar det faktum att den inte måste vara exakt över nozzlen till att göra mjukare rörelser som inte kräver lika snabb acceleration, och man kan därmed ha en bättre (och inte lika viktpressad) extruder sittande nära nozzlen
Dessa är alltså ihopbunda med en drygt 10cm lång bowdenslang, vilket om man gör det rätt borde ge nozzlen frihet att vara uppp till drygt 30mm från centrum av extrudern, vilket gör att små infills och liknande kan göras med en hög matningshastighet utan att den större massan behöver röras våldsamt fram och tillbaka, medans man undviker många av problemen med en lång bowdenslang och det borde gå utmärkt att printa tex NinjaFlex och andra "svåra" filament då bowdenslangen inte behöver vara en halvmeter lång och vända 180 grader och därmed orsaka massa friktion utan det i princip bara matas rakt ner till hotenden genom en kort bit slang
Linjärsytemet är egentligen inte bundet till ett kartesiskt heller, man skulle kunna bygga en delta på samma princip med dubbla motoruppsättningar och dubbla uppsättningar armar som rör sig på samma skenor, för att flyga extrudern ovanför men nära en viktoptimerad nozzle!
Nackdelen är att det krävs en mer avancerad motion planner med lite specialkod för att synka dom båda linjärsystemen, dubbla antalet stegmotorer, dubbla antalet drivare, dubbla antalet homeswitchar osv... så det är en dyrare lösning men för mig (iaf för mitt trötta huvud) så känns det som en tekniskt bättre lösning.
Vad tror ni om detta?
Re: Idé för "hybrid" 3D-skrivare, bowden med rörlig extruder
Rent mjukvarumässigt är det inga problem att integrera och det låter som hårdvarulösningen borde fungera också, dock tråkigt med dubbla pengar för steg och drivare. Tanken är att bordet ska röra sig antar jag? Annars hade man fått problem med vikt på ytterligare en axel.
Re: Idé för "hybrid" 3D-skrivare, bowden med rörlig extruder
Ja tanken var väl i huvudsak en kartesisk lösning med bordet som rör sig i Z.
Visst, det är dubbla pengarna på just drivkomponenterna, men å andra sidan så är det inga jättesummor ändå och om man kan få rejält ökad prestanda och kunna skriva fler typer av filament så är det ju värt det
Visst, det är dubbla pengarna på just drivkomponenterna, men å andra sidan så är det inga jättesummor ändå och om man kan få rejält ökad prestanda och kunna skriva fler typer av filament så är det ju värt det

Re: Idé för "hybrid" 3D-skrivare, bowden med rörlig extruder
Tar mig friheten att komma med lite kritik till förslaget, hoppas det tas på rätt sätt.
Jag tror det största orsaken till problemen i din beskrivning är att man använder taskig kvalitet på extruder och kopplingar.
Med en riktig utväxlad extruder (gärna i helmetall) och kopplingar som inte ger minsta glapp till tuben, så tror jag problemet är minimalt.
Däremot tror jag du har en poäng med flexande filament, vilket ligger i sakens natur när man "skjuter på".
Det jag dock är lite tveksam till i din approach är ingångsvärdet att enbart "infills" skall kunna göras med stor matningshastighet.
Jag lever i tron att om man tvingas dra ner hastigheten på "travel" (som normalt är den allra snabbaste) så blir man rejält lidande.
Gjorde ett försök att klura på alternativ, och om man summerar problematiken så vill du "överföra kraft till ett ställe utan att tillföra vikt".
Då tänkte jag lite på en sådan Dremel wire för kraftöverföring. Om man kunde hålla stegmotorn borta från rörliga delar och ha matningen kvar vid hotend så skulle det kanske lira.
Tror även man skulle komma långt med en "mini borstlös motor" med utväxling, men då måste man fixa till en servostyrning som tar step/dir.
Jag tror det största orsaken till problemen i din beskrivning är att man använder taskig kvalitet på extruder och kopplingar.
Med en riktig utväxlad extruder (gärna i helmetall) och kopplingar som inte ger minsta glapp till tuben, så tror jag problemet är minimalt.
Däremot tror jag du har en poäng med flexande filament, vilket ligger i sakens natur när man "skjuter på".
Det jag dock är lite tveksam till i din approach är ingångsvärdet att enbart "infills" skall kunna göras med stor matningshastighet.
Jag lever i tron att om man tvingas dra ner hastigheten på "travel" (som normalt är den allra snabbaste) så blir man rejält lidande.
Gjorde ett försök att klura på alternativ, och om man summerar problematiken så vill du "överföra kraft till ett ställe utan att tillföra vikt".
Då tänkte jag lite på en sådan Dremel wire för kraftöverföring. Om man kunde hålla stegmotorn borta från rörliga delar och ha matningen kvar vid hotend så skulle det kanske lira.
Tror även man skulle komma långt med en "mini borstlös motor" med utväxling, men då måste man fixa till en servostyrning som tar step/dir.
Re: Idé för "hybrid" 3D-skrivare, bowden med rörlig extruder
Har varit inne o nosat på tanken runt bowden: http://elektronikforumet.com/forum/view ... =5&t=66384
Vad gäller "Bowden-tänket" för matning av filament ser jag ett problem och det är att bowden är lämpat för drag på wiren och tryck på höljet inte tvärtom. Vill dock minnas att nån växel-kabel jag köpte på Biltema hade förstärkning i form av längsgående trådar istället för spiral - den var dock mycket styvare än vanlig. Vet ej om den finns kvar, åtskilliga år sen (och jag antar att den är för tunn för filament).
Vad gäller "Bowden-tänket" för matning av filament ser jag ett problem och det är att bowden är lämpat för drag på wiren och tryck på höljet inte tvärtom. Vill dock minnas att nån växel-kabel jag köpte på Biltema hade förstärkning i form av längsgående trådar istället för spiral - den var dock mycket styvare än vanlig. Vet ej om den finns kvar, åtskilliga år sen (och jag antar att den är för tunn för filament).
Re: Idé för "hybrid" 3D-skrivare, bowden med rörlig extruder
Topnotch, om du tänker lite till så inser du att man med min lösning inte måste ändra topphastighet, man ger bara den tyngre delen lite längre och snällare start och stoppsträckor så att den inte behöver accelerera lika kraftigt...?
Dremelfjädrarna är jag lite tveksam till, blir ett stort vändglapp?
Dremelfjädrarna är jag lite tveksam till, blir ett stort vändglapp?
Re: Idé för "hybrid" 3D-skrivare, bowden med rörlig extruder
Om man har en bowden kabel med extern extruder som vanligt men på hotenden har en liten nerväxlad dc-motor som hela tiden drar i filamentet för att hjälpa till utan att på egen hand ha kraft för att att dra filamentet framåt, då extrudern bromsar och är betydligt starkare.
Det borde hjälpa till att dra fram lite mjukare filament utan att belasta hotenden med för mycket massa samt att det är relativt enkelt och billigt...
Det borde hjälpa till att dra fram lite mjukare filament utan att belasta hotenden med för mycket massa samt att det är relativt enkelt och billigt...
Re: Idé för "hybrid" 3D-skrivare, bowden med rörlig extruder
Problemet uppstår ju då när man ska backa filamentet för att undvika dropp...