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Erstellen Sie einen Dual-Extruder für 3D-Druck

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Erstellen Sie einen Dual-Extruder für 3D-Druck

Dieses Instructable zeigt Ihnen, wie Sie Jim's Flying Motor Mount Dual Extruder bauen. Dieser Extruder ist ein kompakter, leichter Dual-Extruder, der auf Mendel-, Prusa-, Wallace- und Printrbot-3D-Druckern (und anderen) verwendet werden kann, die derzeit den einzigen Greg's Wade Extruder verwenden. Dieses neue Design bietet eine echte Dual-Extrusion für diese Drucker, so dass zwei-Farben-Druck, oder die Verwendung eines alternativen Trägermaterial. Die Verwendung von Support-Material ist ein Merkmal der aktuellen Versionen von Slic3r. Alternatives Stützmaterial entfernt Beschränkungen für das Drucken von Überhängen, um das Drucken beliebiger Formen zu ermöglichen.

Achtung: Dieses Dual - Extruder ist als Teil eines bestehenden oder neuen 3D - Drucker verwendet werden. Einige Anpassungen sind erforderlich, um es für jeden bestimmten Drucker passen. Diese Anpassung liegt beim Anwender. Obwohl ich Anweisungen zur Anleitung, die Anpassung, einige Kreativität und Einfallsreichtum noch von dem Benutzer erforderlich ist.

Vollständige Offenlegung: Ich habe noch die Dual - Extruder montiert und voll auf meinen Drucker getestet zu bekommen. Ich habe Kunststoff durch beide Düsen extrudiert, um Hardware und Software-Funktionalität zu überprüfen, aber das Drucken wartet auf einen neuen X-Wagen-Design. Ich teile es, damit andere helfen können, zu beweisen und mein Design zu verbessern.

Bedruckte Teile:
Drucken je zwei (es ist ein Dual, erinnern Sie sich ?) Des Extruders Körper, Spanner, Large - Gang und kleine Zahnrad von Thingiverse . Früher habe ich 40% Füllung. Beachten Sie das Trägermaterial, das mit dem Extruderkörper verwendet wird.

Vitamine (Metallteile):
Vier M4x35mm-Innensechskantschrauben mit Muttern. (Düsen)
Vier M4x16mm-Schrauben mit Muttern. (Nivellierung)
Zwei M4x ?? Schrauben mit Muttern. (X-Schlittenmontage) Die benötigte Länge hängt von Ihrem X-Schlitten ab.
Zwei Schrauben M3x25mm mit Muttern und Unterlegscheiben. (Spannscharnier)
Vier M3x35mm-Schrauben mit Muttern und Unterlegscheiben? (Spanneranzug)
Zwei M4x25mm-Innensechskantschrauben mit Muttern (Spannrollenlagerachsen)
Sechs M3x10mm-Innensechskantschrauben (Motorhalterungen)
Zwei Schrauben M3x8mm oder 10mm mit Muttern. (Kleine Zahnradaufnahme).
Zwei M4x50mm Vollgewindebolzen mit 6 Muttern (jeweils 3 Nylocks) und 4 Unterlegscheiben. (Hauptachsen)
(Diese sind schwer zu finden.Ich fand sie in rostfreiem mit Phillips Schwenkköpfe am lokalen Baumarkt.M4 Gewindestange verwendet werden könnte, verwenden Sie ein Nylock anstelle der reinen Mutter in der Tasche am Getriebe.)
Zwei Düsen mit 16mm Rillenhalterung des gleichen Typs oder mindestens gleich lang. Ich habe Ubis-Düsen verwendet; Sollte die J-Düse auch funktionieren. Andere mit 16mm Rille Montage kann funktionieren, sind aber nicht getestet. Eine andere Düsenmontagemethode würde Änderungen an den Scad-Dateien erfordern.
Zwei NEMA14 bipolare Schrittmotoren. Die, die ich verwende, haben 3.2 Ohm Spulenwiderstand.
Sechs 624 Lager.
Ein Stück 4mmID, 5mmOD Messing Schläuche (McMaster-Carr) lang genug, um in zwei Stücke die gleiche Länge wie Filament Antriebszahnräder geschnitten werden. Details folgen.
Zwei Fadenantriebsräder (Makerbot MK7 (SKU2394) - 5mm Loch)
M3x5mm Stellschraube (2) (Filamentantrieb)

Schritt 1: Plastikteile aufräumen

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Das Trägermaterial auf den Körper sorgfältig abschneiden.

Bereinigen Sie blinkt und alle Kleckse, etc. aus den Teilen - vor allem die Zahnräder! Reinigen Sie die Düsenbefestigungslöcher so, dass die Düsen richtig sitzen und sich um denselben Abstand erstrecken. Reinigen Sie den Platz für das Fadenantriebsgetriebe.

Bohren Sie Bohrungen für M3 Bolzen zu 3.2mm oder 1/8 Zoll. Bohren Sie M4 Schraubenlöcher zu 4.2mm oder 5/32 oder 11/64 Zoll. Überprüfen Sie jeden Schritt für die Lochgrößen. (Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass Sie die Anweisungen lesen, bevor Sie bauen. Das ist eine gute Sache!)

WICHTIG: Bohren Sie die Fadenlöcher auf 3,5 mm oder 9/64 Zoll. Siehe Bild "Fadenführungsbohrungen".

Schritt 2: Bauen und Verbinden von Extruderkörpern

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Für diesen Schritt benötigte Teile:
Siehe Titel "Teile verbinden Extruder Bodies" vorzustellen.
Zwei Extruderkörper.
Zwei 624 Lager.
Vier M3 Nüsse.
Vier M4x35mm Schrauben.
Vier M4-Muttern (Kep-Muttern sind gezeigt, verursachen jedoch Störungen mit den großen Zahnrädern.
Zwei Ubisdüsen. (Andere konnten arbeiten, sind aber ungetestet.)

Ein 624-Lager in die "geschlossene" Lagertasche drücken. Die "geschlossene" Tasche ist diejenige, in der das Lager vollständig von Kunststoff umgeben ist (siehe Bild). Reinigen Sie das Loch mit einem Xacto oder Dremel, bis das Lager vollständig, aber fest sitzt. Die Bilder zeigen alle diese Lager an Ort und Stelle.

Drücken Sie M3 Muttern in jede Spannschraube Nuttentasche. Achten Sie darauf, dass sie richtig sitzen und fest, so dass Sie nicht mit ihnen messing bei der Montage. Siehe Bild mit dem Titel "Spannmuttern in den Taschen".

Setzen Sie die Extruderkörper nach hinten und befestigen Sie sie mit Schrauben teilweise durch die Innenbohrungen an den Sockeln. Achten Sie darauf, dass die Körper richtig zusammenpassen. Beachten Sie die Bilder dem Titel "Join Bodies Detail 1" und "Join Bodies Detail 2".

Ziehen Sie einen der Bolzen zurück, damit Sie eine Düse in einer Basis montieren können. Führen Sie die Schraube zurück in die Basis, um die Düse zu halten. Setzen Sie den äußeren Bolzen für diesen Extruderkörper ein, um die Düse zu sichern. Wiederholen Sie den Vorgang für die andere Düse. Stellen Sie sicher, dass die Düsen richtig passen und halten Sie sich aus den Körpern fast den gleichen Abstand. Siehe das Bild mit dem Titel "Düsen montiert". Wieder werden Kep Nüsse gezeigt, aber verwenden Sie stattdessen herkömmliche M4 Muttern.

HINWEIS: Sie können eine Probemontage Ihres Dual - Extruder zu tun , ohne die Düsen zu installieren, dann die Zahnräder zu entfernen, und entfernen Sie die beiden Schrauben von einer Seite zu einer Zeit , die Düsen zu ermöglichen , installiert werden. Dies kann ohne die Körper getrennt werden, wenn Sie vorsichtig sind. Während dies mag wie eine Verschwendung von Zeit erscheinen, ermöglicht es Ihnen, testen Sie alle Teile und vertraut zu machen, wie die Teile zusammenpassen und wie die Extruder arbeiten - wirklich Zeit gut verbracht. Sie werden nicht verstehen, diese Extruder (oder andere), bis Sie es auseinander genommen und baute es mindestens 10 mal. Ich lerne immer noch über diese ein.

Schritt 3: Bauen Sie Spanner

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Für diesen Schritt benötigte Teile:
Siehe Titel "Teile Spannvorrichtungen zu bauen" vorzustellen.
Zwei Spannkörper
Zwei 624 Kugellager
Zwei M4x25mm Schrauben für Achse
Zwei M4 Muttern (Nylock einsetzbar)

Setzen Sie das Lager in den Spanner ein und schieben Sie die Schraube durch. Mit Mutter sichern. Siehe Bild mit dem Titel "Spannvorrichtungen zusammengebaut".

Schritt 4: Spanner einbauen

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Für diesen Schritt benötigte Teile:
Ein Dual Extruder aus Schritt 1
Zwei Spannerbaugruppen aus Schritt 2
Zwei M3x25 Schrauben
Zwei M3-Muttern (Nylock einsetzbar)

Position Spanner am Drehpunkt. Setzen Sie das Bolzen-Durchgangsloch im Gelenk ein und sichern Sie es mit einer Mutter. Wiederholen Sie für die andere Seite. Siehe Bild mit dem Titel "Spannvorrichtungen installiert".

Schritt 5: Fadenantriebszahnräder vorbereiten

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Für diesen Schritt benötigte Teile:
Zwei Makerbot MK7 Filament Antriebszahnräder.
Einteiler 4mmID x 5mmOD Messingschlauch.
Zwei Schrauben M3x5mm.

Das MK7 Filamentantriebszahnrad ist für den doppelten Extruder mit Ausnahme eines Problems vollkommen. Die Identifikation ist 5mm und die Achsenwelle OD ist 4mm. Um dies zu beheben, einen Adapter mit dem Messing-Schlauch.

Setzen Sie ein 5mm OD x 4mm ID Messingrohr in die Bohrung des Zahnrades ein. Es wird sehr eng. Sand es leicht zu machen, wenn passen, wenn nötig. Sie sollten in der Lage, schieben Sie es den ganzen Weg in das Getriebe, aber es sollte eng. Ich finde es am genauesten, das Rohr in das Getriebe einzusetzen und dann zu schneiden. Schneiden Sie es auf Länge mit einem Xacto Messer mit einem scharfen, geraden Klinge. Legen Sie das Zahnrad mit dem Rohr auf eine ebene Fläche, halten Sie die Klinge in einem leichten Winkel, so dass die Kante rechts gegen das Zahnrad ist, drücken Sie fest nach unten und rollen Sie das Zahnrad hin und her, bis die Klinge durch das Rohr schneidet. Eine gute Technik ist 10 bis 20 Schläge hin und her, heben Sie das Messer, drehen Sie das Zahnrad und Rohr ¼ Drehung, dann wiederholen, bis Sie durch das Rohr schneiden. Feilen Sie den Rand glatt. Siehe Bild "Filament Gear". (Ein Arcol-Gang ist dargestellt.)

Benutzen Sie einen 3/32 "Bohrer im Satzgewindeloch, um ein Loch durch das Rohr zu bilden. Anschließend mit 3mm Gewinde abziehen. Ich tue dies, nachdem das Rohr geschnitten ist. Eine Schraube M3x5mm verwenden.

Schritt 6: Achsen und große Zahnräder montieren

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Für diesen Schritt benötigte Teile:
Zwei Achsen - Als Achse wird ein Gewindebolzen M4x50mm verwendet.
Vier M4 Muttern.
Vier M4 Unterlegscheiben.

Führen Sie eine Mutter ganz auf die Schraube und setzen Sie sie fest gegen den Kopf. Setzen Sie die Achse durch das Zahnrad und setzen Sie die Mutter in die Nuttentasche auf dem großen Zahnrad. Setzen Sie eine Scheibe auf neben dem Zahnrad, dann Gewinde eine Mutter auf und ziehen Sie fest. Achten Sie darauf, dass das Zahnrad senkrecht zur Schraube (Achse) steht. Optional, Epoxy die Schraube in das Getriebe, wenn Sie möchten.

Siehe das Bild mit dem Titel "Ground Wohnung Dimensions". Messen Sie von der Seite der Mutter, nicht von der Seite des Zahnrades. Schleifen einer Scheibe für den Filamentantrieb Zahnradschraube auf die Achse von 13mm bis 18mm, wie abgebildet. Ein Dremel mit einer kleinen Schleifscheibe funktioniert hervorragend. Verlängern Sie das Schleifen leicht auf 25mm wie gezeigt. Dies ermöglicht eine leichte Positionierung der Ebene, wenn das Filamentantriebszahnrad installiert ist.

Schritt 7: Installieren Sie Lager, große Zahnräder und Fadenantriebszahnräder

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Für diesen Schritt benötigte Teile:
Siehe Titel "Große Getriebeteile" vorzustellen.
Ein Dual Extruder aus Schritt 3
Zwei große Zahnrad- und Achsbaugruppen ab Schritt 5.
Zwei 624 Kugellager.
Zwei M4 Nylock Nüsse.
Zwei Filamentantriebszahnräder von Schritt 4 (nicht gezeigt).
Zwei Schrauben M3x5mm (nicht abgebildet).
(Die beiden dargestellten M4 Unterlegscheiben werden nicht verwendet.)

Drücken Sie ein Kugellager in die Tasche am "offenen" Ende jedes Extruderkörpers.

Schieben Sie eine Achse durch das Lager auf das "geschlossene" Ende eines Extruderkörpers, durch das Filamentantriebsgetriebe und durch das andere Lager. Legen Sie die Nylock auf, um alles an Ort und Stelle zu halten. Siehe Bild mit dem Titel "Large - Gang - Installation Detail 1".

Das Filamentantriebszahnrad auf das Filamentloch zentrieren, die Stellschraube mit der flachen Achse auf die Achse legen und die Stellschraube festziehen. Verwenden Sie einen Tropfen Loctite auf der Stellschraube für zusätzliche Sicherheit. Siehe Bild "Filament - Gang - Installation" betitelt.

Machen Sie sich keine Sorgen, wenn das Lager auf der "offenen" Seite lose scheint, wird es alle durch den Spanner gehalten werden, wenn es festgezogen wird. Überprüfen Sie den Abstand des großen Zahnrades zum Extruderkörper. Achten Sie darauf, dass die Bolzenenden nicht das Zahnrad reiben, während es sich dreht. Wenn ja, beheben Sie es jetzt. Es wird nicht später besser. Siehe Bild mit dem Titel "Large - Gang - Installation Detail 2".

Schritt 8: Installieren Sie die kleinen Zahnräder auf den Motoren

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Für diesen Schritt benötigte Teile:
Zwei NEMA 14 Schrittmotoren.
Zwei Kleine Gänge.
Zwei Schrauben M3x8mm. (Senkkopfschrauben sind gezeigt, verwenden aber Stellschrauben!)
Zwei M3 Muttern.

Setzen Sie eine Mutter in die Tasche im Getriebe. Gewindespindel in die Mutter eindrehen. Das Getriebe auf die Motorwelle aufsetzen, aber noch nicht festziehen. Siehe Bild mit dem Titel "Small Gang Assembly".

Schritt 9: Motoren einbauen

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Für diesen Schritt benötigte Teile:
Dual Extruder Montage ab Schritt 6.
Zwei Motoren mit kleinen Zahnrädern ab Schritt 7.
Sechs M3x10mm Schrauben.

Verwenden Sie zur Befestigung des Motors drei Schrauben M3x10. Die untere Schraube ist durch die Löcher im großen Zahnrad zugänglich. Siehe Bild mit dem Titel "Motor Installation".

Stellen Sie das kleine Zahnrad und die Motorposition ein, um ein gutes Gitter der Zahnräder zu erhalten, und ziehen Sie dann die Stellschrauben an. Die Zahnräder sollten reibungslos drehen.

Wenn Ihre Motoren warm laufen, überprüfen Sie, dass Ihre Zahnräder glatt glatt sind. Allerdings können Sie feststellen, dass die Motoren auch mit störungsfreien Zahnrädern warm laufen. Wenn machen so ein paar der Lüfterhalterungen gefunden hier und fügen Sie Kühlventilatoren.

Schritt 10: Spannschrauben einbauen

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Für diesen Schritt benötigte Teile:
Dual Extruder Montage ab Schritt 8
Vier M3x35mm Schrauben

Setzen Sie die Schrauben durch den Spanner und fädeln Sie sie in die Muttern in den Taschen im Körper. Wenn Sie Faden einlegen, können Sie diese nach Bedarf festziehen. Siehe Bild mit dem Titel "Spannschrauben".

Schritt 11: Dual Extruder einbauen

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Für diesen Schritt benötigte Teile:
Dual Extruder Montage ab Schritt 9.
Zwei M4x ?? Schrauben (Länge passend zu Ihrem X-Schlitten)
Zwei M4x12 Schrauben
Sechs M4 Nüsse

Die Montage des Dual Extruders erfordert etwas Einfallsreichtum an Ihrem Teil, da es keinen Standardentwurf für einen X-Schlitten gibt, um diesen Extruder zu tragen. Das heißt, es sollte nur geringfügige Änderungen an jedem beliebigen X Carriage ändern. Ein Dremel könnte es tun, oder eine kleine Revision zu einem bestehenden Wagen Design auf Thingiverse. Wenn Sie einen modifizierten Wagen-Design selbst erstellen, prüfen Sie es an Thingiverse.

Für den Standard-Prusa X-Schlitten ist der Dual-Extruder-Befestigungslochabstand so ausgelegt, dass er nur geringfügig verstellt werden kann und nur wenig Schleifen benötigt, um die Düsen fit zu machen. Man beachte, daß der Dualextruder schräg auf dem Wagen sitzt, so daß die Düsen nahezu parallel zur X-Achse verlaufen. Siehe Bild mit dem Titel "Mount zu X - Schlitten (Bottom)" und zum Bild mit dem Titel "Mount zu X - Schlitten (Top)".

Bolzen können in die Muttern in den Taschen an jedem Ende der Basis eingesetzt werden, um die Düsen zu nivellieren. Die Düsenspitzen müssen sehr nahe an dem Niveau (dh der gleichen Höhe vom Bett) sein, um zu vermeiden, dass die untere Spitze eines zu bedruckenden Teils gezogen wird. Siehe Titel "Nivellierbolzen" vorzustellen.

Achten Sie darauf, einen Lüfter auf Ihre X Carriage setzen, um ständig auf die oberen Enden der Düsen blasen. Ansonsten kann der X-Schlitten schmelzen. Dieser Lüfter wird nicht in meinen Bildern angezeigt, sollte aber zum Drucken hinzugefügt werden. Der Lüfter ist auch wichtig für das Funktionieren der Ubisdüse und der J-Düse.

Schritt 12: Hardware-Anschluss an Printrboard

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Das Anschließen der zweiten Extruderdüse und des zweiten Temperatursensors an das Printrboard ist recht einfach. Benutzen Sie einfach die Anschlüsse für den Bedheizer und den Betttemperatursensor. Notwendige Firmwareänderungen werden im nächsten Abschnitt beschrieben. Wenn Sie ein beheiztes Bett sowie einen Dual Extruder verwenden möchten, müssen Sie die Schnittstellen auf dem Printrboard duplizieren. Folgen Sie einfach den Printrboard-Schaltplänen.

Das Fahren des zweiten Extruder-Motors ist ein wenig mehr beteiligt, aber immer noch nicht schwierig. Die Printrboard (und die meisten anderen Drucker-Controller-Board mit Onboard-Motor-Treiber) hat nur vier Schrittmotor-Treiber. Ein Fünftel wird für den zweiten Extruder benötigt und kann leicht hinzugefügt werden. Gezeigt ist ein Motorfahrer meines eigenen Designs, aber einer von Pololu oder Spark Fun sollte gut funktionieren. Bild mit dem Titel "Schrittmotor - Verdrahtung" zeigt mein Setup.

Das Printrboard verfügt über zusätzliche Pins auf den Erweiterungs-Headern, mit denen der neue Treiber gesteuert werden kann. Pins von Port D auf dem Prozessor ATMEGA90USB1286 sind verfügbar und werden verwendet. Insbesondere verbindet Port D, Pin 4 mit Schritt; Port D, Pin 5 ist mit Richtung verbunden; Und Port D wird Pin 6 mit Enable verbunden. Diese sind auf den JP11-Pins 5, 6 und 7 zugänglich. JP11 ist auf dem Schema dargestellt, ist aber auf dem Printrboard mit EXP2 bezeichnet. Bitte beachten Sie Bild mit dem Titel "Printrboard JP11 / EXP2" und Bild mit dem Titel "Printrboard EXP2 / JP11".

Schritt 13: Firmware-Änderungen

Die Firmware für die Steuerung muss geändert werden, um den neuen Schritttreiber zu steuern, die Temperatur der zweiten Düse zu erfassen und die zweite Düsenheizung anzutreiben. Genaue Angaben über die Änderungen, die Sie machen müssen, hängt von der Steuerung und Firmware ab, die Sie verwenden. Hier finde ich die Details zum Modifizieren der Printrboard Version der Marlin Firmware. Marlin scheint viele der gleichen Einstellungen für beide Extruder zu verwenden. Da die Extruder identisch sind, scheint dies zu funktionieren. Hier sind die Änderungen, die ich an Marlin für den Dual Extruder gemacht habe.

In configuration.h:
Ändern Sie die Zeile
#define TEMP_SENSOR_1 0
nach
#define TEMP_SENSOR_1 1
Diese Änderung ermöglicht den zweiten Extruder.

Ändern Sie die Zeile
#define TEMP_SENSOR_BED 1
nach
#define TEMP_SENSOR_BED 0
Das deaktiviert das Bett.

in Configuration_adv.h
Ändern Sie die Zeile
#define EXTRUDERS 1
nach
#define EXTRUDERS 2

In pins.h:
Suchen Sie den Abschnitt für Printrboard. Es beginnt
#if MOTHERBOARD == 81

Jetzt finden Sie die Zeile
#define E0_ENABLE_PIN 13

Und addieren die folgenden Zeilen für den zweiten Extruder-Motortreiber
#define E1_STEP_PIN 4
#define E1_DIR_PIN 5
#define E1_ENABLE_PIN 6

Ändern Sie die Zeile
#define HEATER_1_PIN -1
nach
#define HEATER_1_PIN 14

Ändern Sie die Zeile
#define HEATER_BED_PIN 14 // Bett
nach
#define HEATER_BED_PIN -1 // Bed

Ändern Sie die Zeile
#define TEMP_1_PIN -1
nach
#define TEMP_1_PIN 0

Ändern Sie die Zeile
#define TEMP_BED_PIN 0 // Bed
nach
#define TEMP_BED_PIN -1 // Bed

Speichern Sie die Änderungen und laden Sie die Marlin-Firmware auf Ihr Printrboard. Jetzt können Sie Pronterface verwenden, um Ihren Dual-Extruder zu testen.

Pronterface weiß nichts über Dual-Extruder und bietet keine direkte Kontrolle für den Dual Extruder, aber Marlin unterstützt G-Codes, die von der Pronterface G-Code Befehlskiste verwendet werden können. Das ist das Textfeld unten rechts im Pronterface-Fenster. Geben Sie den G-Code ein und klicken Sie auf die Schaltfläche SENDEN, oder drücken Sie die EINGABETASTE, um sie an Marlin zu senden.

Um Extruder zu schalten, geben Sie einfach "T0" oder "T1" (ohne Anführungszeichen) im G-Code Befehlsfeld ein und klicken Sie auf SENDEN oder drücken Sie ENTER. Die Pronterface-Widgets, die normalerweise für einen Extruder gelten, folgen nun Ihrer Auswahl. Pronterface startet standardmäßig mit T0. Sie können schnell herausfinden, welcher Extruder gesteuert wird. Sende T1 und der andere Extruder wird gesteuert. Senden Sie T0 zurück.

Jüngste Versionen von Slic3r unterstützen Dual-Extruder, vor allem, um eine für Stützmaterial zu verwenden. Ich habe noch, dies zu versuchen, aber das scheint, wie die erste Sache werde ich versuchen, sobald ich einen X-Wagen, der meinen Dual-Extruder zu tragen.

Schritt 14: Schlussfolgerung

Erstellen Sie einen Dual-Extruder für 3D-Druck

Sie haben nun Ihre eigene Kopie von Jim's Flying Motor Mount Dual Extruder gebaut. Sie haben auch herauszufinden, eine Möglichkeit, es auf Ihrem X Carriage zu montieren und testen seine Operation mit Pronterface und einige G-Code-Befehle.

Die nächsten Schritte sind Ihnen überlassen! Was drucken Sie mit einem Dual Extruder? Wie werden Sie es verbessern? Die 3D-Druckwelt wartet auf Sie.

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