Сегодня рассмотрим мои доработки принтера Twotrees SP-5.
Изменения в части ПО и "железа".
Кратко обсудим почему был сделан выбор в пользу того или другого решения.
А так же подведем итог выполненных модификаций.
Программное обеспечение
Klipper. Что это и зачем?
Практически сразу после распаковки принтер был перепрошит на Klipper. О этой прошивке уже было упоминание в моей прошлой статье. Сейчас расскажу немного подробнее, что это за прошивка, и почему я выбрал именно её.
Klipper — это прошивка для 3D-принтера. Она позволяет перенести часть нагрузки контроллера 3D-принтера на серверную часть и, как следствие, выполнять более сложный расчёт траектории, ускорений, экструзии и прочего для достижения более высокого качества печати.
Ну и как бонус - доступ к принтеру из браузера любого устройства, загрузка управляющего кода без необходимости извлечения флешки из принтера и множество других фишек такого симбиоза.
Интерфейс
Графических оболочек сразу несколько на выбор. Но мне больше понравилась Mainsail. Интерфейс интуитивно понятный. Все важное под рукой.
Есть консоль и список файлов G-кода. Свободное место 116.9 GB - фишка симбиоза с сервером.
Еще одной фишкой является рендеринг модели из G-кода. Иногда может помочь найти ошибки в модели или настроек слайсера.
Но самое важное, как всегда, под "капотом".
Гибкое конфигурирование. И это, действительно, очень крутая штука.
В файле printer.cfg можно переключать режим принтера выбором подключаемого файла конфигурации. Т.е. переместив символ # с одной строки на другую мы переключаем в режим 3D-принтера, фрезера или лазера!
К сожалению, физически все же приходится повозится. Заменить экструдер на лазер или шпиндель, а для лазера дополнительно установить удлиненный концевой выключатель (из-за уменьшения рабочей области).
Дела железные
Муфты оси Z
При работе принтера заметил, что при движении оси Z появляются вибрации и шум. Не сразу смог понять, где источник.
Пытался поджать пластиковыми пластинками винты передачи. Стало чуть тише, но проблемы не исправило.
После обратил внимание на форму родных муфт. Они выглядели как пружинки. Решил попробовать их заменить. Были заказаны такие:
И замена помогла! Шумы и вибрации пропали!
А ещё, хотя может мне показалось, т.к. уже успел набраться опыта, модели стали реже расслаиваться отлипать от стола.
Уменьшаем ретракты. Боуден в директ
На той же площадке 3D-моделей была найдена модель крепления механизма подачи филамента. Должно было получиться что-то вроде директа из боудена.
Её пытался распечатать ABS-пластиком еще до установки нового хотенда. Почти получилось. Низ выгнуло. Пришлось доработать поверхность напильником. На переходе вертикальной части и основы плохо спеклись слои. При установке модель разлетелась на две части. Пришлось склеить.
Т.к. теперь подающий механизм на каретке, её вес стал больше. А увеличение веса плохо для механики принтера. Больше инерция - меньше ускорение, меньше максимальные скорости осей XY, выше износ ремней и направляющих. Нужен был новый двигатель.
В запчастях своего момента уже давно ждал EM-257. По весу он на 100 грамм меньше и момент вращения достаточный, но тип крепления другой. Расстояние между шпильками и размер штока такой же, как и на NEMA17HS4401, но вместо разъема - шлейф. В общем почти. В общем переделываем!
Были докуплены шпильки M3 и соответствующие гайки, найден разъем. Разборка, пайка, сборка на шпильки и облегченный боуден готов!
Хотенд
Хотелось печатать ABS и PETG. Для родного хотенда это были уже предельные температуры. Потому следующим шагом была замена хотенда.
Выбирать долго не пришлось. Был взят самый популярный - E3D V6.
Еще одной причиной было то, что под данный хотенд уже была отличная модель крепления на Thingiverse.
У использованной модели точки крепления хотенда с обоих сторон, потому крепление получилось более надежным.
Быть может это субъективное мнение, но после прогонов так же отметил улучшения по адгезии к столу и повышение равномерности экструзии пластика (меньше перепад высоты слоев на модели).
Электроника
Плата построена на известной плате MKS Robin Nano v1.2.
Документация на плату доступна на GitHub. STM32, на котором основана плата - тоже не диковинный зверь, потому доработки, проходили играючи.
PDN (UART) для драйверов и здоровья двигателей
На оси XY и E был подключен PDN (к пину PE5). Это подключение позволяет использовать фишки TMC2209, а именно:
- Детальная диагностика и термоменеджмент
- Пассивное торможение и свободный ход для гибких режимов остановки с минимальной мощностью
- Дополнительные возможности настройки разрешения микрошага (от полного шага до 256 микрошагов)
- Настройка тока двигателя с программным управлением и дополнительные возможности прерывателя
- Технологии StallGuard для бездатчикового возврата в исходное положение и CoolStep для адаптивного тока двигателя и охлаждения двигателя.
Благодаря одному проводку больше не нужно заглядывать под крышку и крутить с вольтметром построечный резистор на плате драйвера. Чтобы поменять микрошаг тоже теперь не нужно трогать перемычки. Тихий режим - тоже дело одной строчки. Достаточно изменить значения в файле конфигурации в web-интерфейсе и перезагрузить Klipper. Ну не круто ли?!
На самом деле это даже не все возможности этого маленького изменения. Это так же уменьшение нагрева двигателей, детектирование пропуска шагов, парковка без концевых выключателей.
Немного о других
Шпиндель подключен к выходу HE1, который на этом принтере не задействован. Дать простаивать мощному мосфету на плате - не наш вариант!
Лазер (пин TTL управления) подключен к управляющему выводу мосфета выхода HE1. Это вынужденная мера. Был необходим хардварный (hardware) ШИМ выход для управления лазером. Потому было принято решение подключиться к той же линии - PB0. В противном случае пришлось бы резать плату, добывая другой пин с ШИМ выходом.
Компрессор подключен к PB2 и +3.3V линиям. Вернее не сам компрессор, а линия запуска блока питания типа ATX через оптопару PC817. Оптопара нужна для гальванческой развязки. А подключение к +3.3V вынуждено особенностью запуска платы. При запуске на PB2 кратковременно появляется +3.3V. Чтобы не искать причину было добавлено инвертирование сигнала добавлением ! в конфигурации и подключение оптопары между PB2 и +3.3V линиями.
Выводы
Большая часть осталась штатной. Стол без изменений. Двигатели или другая механика - оставлены как есть.
В общем-то, принтер был неплох и из коробки, но большому мальчику нужен был большой конструктор. Собственно, его он и получил.
Если сравнивать не промежуточные результаты, а первоначальный с конечным, то разница ощутимая.
Ретракты минимальные, соплей на PETG нет, слои спекаются, а отлет от стола модели во время печати стал намного реже.
Про удобство думаю и так понятно. Особенно это понятно тем, у кого нет Wi-Fi модуля в принтере, или тем, кто часто печатает и/или подбирает параметры слайсинга, только и успевая бегать с флешкой от принтера до компьютера и обратно.
В следующей части рассмотрим доработку до лазерного станка подробно. Узнаем, как сделана пневматика и на что способен 40W синий лазер.
—————————————————————————
Спасибо, что дочитали статью!
Подпишитесь пожалуйста на мой канал "Заметки Электроника | Alexander.Chad", этим Вы очень сильно поможете мне. Канал существует только за счет наличия и участия подписчиков.
Если Вам понравился материал - поддержите его лайком или даже донатом (ЮMoney). Есть что сказать? Оставьте комментарий! Это тоже будет помощью.
Сейчас канал нуждается в Вас как никогда прежде!
