In questa sezione descriviamo come modificare meccanicamente la stampante 3Drag per ottenere la versione BIG che consente di stampare oggetti con dimensioni massime di 400x200x200mm (superiori a quelle offerte dalla versione standard pari a 200x200x200mm) quali ad esempio prototipi di scarpe, scafi per modelli di nave, plastici e modelli per l’architettura, eccetera.
Sulla rivista Elettronica In nr. 198 (settembre 2015) è stato dedicato un articolo in merito che propone il kit di trasformazione venduto da Futura Elettronica (cod. 3DRAGBIG) che comprende tutto il necessario per passare dalla 3Drag alla 3Drag BIG.
Di seguito descriviamo i vari componenti utilizzati (presenti nel KIT) fornendo vari dettagli (es. codici, dimensioni, ecc.) che potrebbero tornare utili in caso di sostituzione. Chi desidera realizzare la trasformazione senza acquistare il kit può comunque seguire le indicazioni di seguito riportate utilizzando pezzi sfusi acquistati separatamente.
La modifica consiste nel sostituire i 2 profili laterali della base del telaio con altri di lunghezza superiore (850mm), le 2 barre in acciaio rettificato Ø10mm dell’asse X con altre 2 aventi una lunghezza pari a 797mm, la cinghia asse X con una lunga 1,5m (ottenibile aprendo quella venduta come ricambio da Futura Elettronica cod. BELT6T5/1500/SP) e il piatto con uno avente dimensioni pari a 405x205mm.
Per completare la modifica è necessario utilizzare anche:
– Pz 1 dado quadro M5
– Pz 1 vite M5x12
– Pz 2 vite M3x16 TC
– Pz 10 vite M3x8 a testa svasata
– Pz 1 rondella dentata M5
– Pz 14 rondella dentata M3
– Pz 12 dado M3
– Fascette plastiche con lunghezza 100 e 200mm.
Il profilo in alluminio a sezione quadra, utilizzato per il telaio, può essere ottenuto tagliando a misura quello venduto da Futura Elettronica (cod. PROFALL275 – disponibile in barre da 1m) così come le barre rettificate Ø10mm (cod. BARRA10) mentre la piastra in alluminio spessa 2mm e i 2 angolari in alluminio da 15x15x1,5mm lunghi 405mm (utilizzati per realizzare il piatto) sono reperibili presso negozi di ferramenta o negozi fai da te ben forniti. Facciamo presente che il piatto fornito nel KIT è ottenuto da un’unica piastra in alluminio con i lati più lunghi piegati a 90°; questa soluzione è stata possibile grazie l’impiego di una piegatrice per metallo.
Naturalmente dovranno essere realizzati nuovamente i cablaggi relativi ai motori e finecorsa degli assi X e Z essendo variata la posizione degli elementi in questione (è possibile sfruttare il flat cable venduto da Futura Elettronica cod. FC16C-3/SP, utilizzando solamente il numero di conduttori necessari).
PRIMA DI INIZIARE
Prima di procedere con la modifica è necessario stampare con la 3Drag l’apposita staffa di montaggio del finecorsa dell’asse X (visibile nella foto seguente) il cui file .stl può essere scaricato gratuitamente dal seguente link (Supporto finecorsa X).
La prima operazione consiste nel tagliare tutte le fascette che fissano il cablaggio che parte dalla scheda di controllo e che si dirige verso il motore/finecorsa asse X, verso il carrello X e verso il motore/finecorsa Z.
Successivamente occorre rimuovere dal carrello X il piatto di stampa (se sulla stampante vi è montato quello riscaldato, i relativi cavi di alimentazione e controllo dovranno essere scollegati ed isolati mediante guaina restringente onde evitare cortocircuiti).
NOTA: la 3Drag BIG NON dispone di piatto riscaldato, pertanto è necessario disabilitarlo; utilizzando come slicer Cura Engine basta cliccare su Configurazione / Filamento e impostare il valore “5 °C” per la voce “Temperatura piano” e collegare una resistenza da 22kohm 1/4 W al posto dell’NTC (diversamente il programma attenderà di raggiungere la temperatura e non avvierà la stampa). Usando Slic3r, invece, per disattivare il piatto basta impostare 0,0 nel campo temperatura. Così facendo il sistema non effettuerà alcun controllo della temperatura di questo elemento.
Rimuovere il sistema di movimentazione dell’asse X (cinghia dentata X, motore X completo di staffa e puleggia X completa di staffa, fissata sul lato sinistro del telaio in prossimità dell’asse Z).
Fatto questo è possibile smontare dalla base del telaio i 2 profili in alluminio lunghi 45 cm (quello frontale e quello posteriore) indicati nell’immagine seguente dalle frecce rosse (per compiere l’operazione bisogna allentare le viti dei relativi angolari). Questi 2 profili devono rimanere a portata di mano poiché serviranno per completare il telaio della 3Drag BIG.
Ora svitare tutte le viti dei supporti che vincolano al telaio le due barre rettificate (Ø10mm) dell’asse X.
Estrarre dal telaio il carrello X facendo scorrere le relative barre verso la parte frontale della stampante.
Estrarre le barre rettificate dai manicotti del carrello X.
Svitare le viti dei 4 angolari posti alla base dei due montanti e rimuovere i 2 profili di alluminio laterali della base del telaio (lunghi 416mm).
Al posto dei profili appena rimossi devono essere montati altri due aventi una lunghezza di 850mm (chi non possiede il kit può ottenere questi due elementi tagliando a misura 2 barre da un metro acquistabili presso Futura Elettronica cod. PROFALL275).
Posizionare temporaneamente i montanti della stampante al centro delle 2 barre senza serrare completamente le viti dei relativi angolari (il corretto posizionamento verrà effettuato successivamente).
Rimontare sui due profili da 850mm quello posteriore da 450mm (smontato all’inizio) dopo aver inserito nella cava di quest’ultimo (quella rivolta verso il centro della stampante) 5 dadi quadri (utilizzati per i supporti barre X e puleggia X).
Fissare provvisoriamente alla barra, mediante i dadi appena inseriti, i due supporti per le barre rettificate dell’asse X e, tra questi due (posizione centrale circa), la puleggia dell’asse X completa di staffa.
Stringere bene le viti degli angolari che uniscono il profilo da 450mm ai due da 850mm quindi fissare su questi ultimi i 4 piedini esattamente come erano montati sul telaio originale.
Prendere il carrello e posizionarlo al centro della stampante tenendo il relativo flat cable di collegamento rivolto verso la scheda di controllo. Prendere 2 barre rettificate Ø10mm da 797mm di lunghezza ed inserirle prima nei manicotti del carrello X poi nei relativi supporti precedentemente fissati al profilo posteriore della base (quello da 450mm).
Inserire un dado quadro M5 nella cava interna del profilo destro da 850mm (il profilo è quello lato scheda di controllo, la cava è quella rivolta verso il carrello); questo servirà successivamente per fissare il supporto del finecorsa asse X.
Prendere l’altro profilo da 450mm ed effettuare le stesse operazioni eseguite precedentemente con il profilo posteriore fissando però questa volta, tra i due supporti delle barre rettificate, il motore asse X con la puleggia rivolta verso sinistra come visibile nella foto seguente (quest’ultima deve trovarsi all’incirca al centro della barra e le viti di fissaggio della staffa, per il momento, devono essere solamente puntate a mano).
Unire il profilo a quelli laterali da 850mm e bloccarlo in posizione stringendo le viti dei relativi angolari. Posizionare le barre in modo che risultino parallele ed equidistanti dai profili laterali della base. Far scorrere il carrello da un’estremità all’altra per verificare che il movimento sia libero quindi stringere gradualmente e in modo alternato tutte le viti dei supporti delle barre. Se il carrello tende a scorrere con fatica, ripetere l’operazione di allineamento. Fissare alla base del telaio, con una fascetta da 200mm, il flat cable del carrello.
Posizionare il motore X in modo che la relativa puleggia disti dal profilo laterale circa 195mm come visibile in foto.
Posizionare l’altra puleggia asse X in modo che la relativa staffa disti dal profilo laterale destro circa 200mm come visibile in foto.
Fatto questo, fissare un’estremità della cinghia al carrello X tramite l’apposito morsetto a vite.
Distendere la cinghia e farla passare sulle due pulegge dell’asse X quindi inserire l’estremità libera nell’altro morsetto presente sul carrello X. Avvitare leggermente le viti del morsetto in modo che la cinghia non scivoli, successivamente muovere il carrello da un’estremità all’altra per verificare il corretto allineamento della puleggia del motore X e di quella opposta; se è il caso correggere la posizione di questi elementi altrimenti fissarli definitivamente al telaio.
Effettuato l’allineamento, allentare le viti del morsetto precedentemente puntate e tendere in modo opportuno la cinghia. Stringere a fondo le viti del morsetto senza esagerare.
Verificare che il carrello sia libero di scorrere sulle relative guide da un’estremità all’altra.
L’ultima operazione, legata al telaio, consiste nel posizionare i 2 montanti ad una distanza di 46cm dal profilo frontale della base come visibile nell’immagine seguente. Verificare che l’ugello dell’estrusore sia in grado di raggiungere le due estremità del piatto. Se necessario correggere la posizione dei montanti altrimenti stringere le viti dei relativi angolari.
CABLAGGIO ELETTRICO
Ora occupiamoci del cablaggio.
La seguente immagine mostra il collegamento elettrico dei motori X / Z e dei relativi finecorsa, alla scheda di controllo della 3Drag, realizzabile mediante uno spezzone di flat cable a 12 vie lungo circa 160cm opportunamente sezionato (il flat cable può essere ricavato dall’articolo cod. FC16C-3/SP venduto da Futura Elettronica).
Cablaggio 3Drag BIG
Un’estremità del flat deve essere collegata alla scheda di controllo della stampante mediante i cavetti board-to-wire recuperati dal cablaggio originale, rispettando l’associazione dei colori dei singoli conduttori come indicato nello schema (clicca QUI per scaricare lo schema in formato pdf).
Appoggiare la stampante sul fianco asse Z quindi distendere sotto la base del telaio il flat cable fino a raggiungere il motore e il finecorsa dell’asse Z (fissandolo con delle fascette al telaio nei punti più opportuni) separando di volta in volta i conduttori indicati nello schema in corrispondenza degli elementi che dovranno essere collegati (motori, finecorsa).
Come prima operazione collegare al flat cable il finecorsa dell’asse Z e di seguito il corrispondente motore rispettando scrupolosamente lo schema onde evitare di bruciare il driver (non ci soffermiamo su come effettuare le saldature e come completare il collegamento elettrico con guaina termorestringente eccetera; se necessario trovate maggiori dettagli sull’argomento consultando la sezione “Sequenza di Montaggio 3Drag versione 1.2/Collegamento elettrico motore Z e relativo microswitch”).
Collegare quindi il motore dell’asse X. Anche in questo caso si raccomanda di rispettare scrupolosamente lo schema sopra riportato onde evitare di bruciare il driver. Fissare dove necessario il flat cable alla base del telaio utilizzando delle fascette plastiche.
PIATTO DI STAMPA
Passiamo ora alla realizzazione del piatto di stampa (chi possiede il KIT troverà l’elemento già pronto quindi dovrà solamente montare le 4 viti a testa svasata che permettono di fissarlo alla macchina come spiegato poco più avanti); del finecorsa asse X ce ne occuperemo più avanti.
Prendere una piastra di alluminio spesso 2mm avente dimensioni pari a 205x405mm e forarla come da disegno seguente scaricabile in formato dxf o pdf (quotato).
NOTA: il file dxf può essere utilizzato per creare i percorsi utensile nel caso in cui si desideri realizzare la piastra con un pantografo CNC.
Piano di foratura piatto di stampa
Tutti i fori presenti sulla piastra devono essere svasati da un lato (quello che sarà il lato di stampa del piatto); i 4 centrali ospiteranno le 4 viti di fissaggio M4x20 presenti sul piatto originale della stampante mentre i 10 fori praticati sui due lati più lunghi verranno occupati da altrettante viti M3x8 a testa svasata che fisseranno gli angolari.
Prendere 2 angolari in alluminio da 15x15x1,5mm, lunghi 405mm, e tracciare su un loro fianco la relativa mezzeria quindi eseguire 5 fori da 3mm distanziati 96mm l’uno dall’altro, partendo da 10,5mm dall’estremità (questi fori risulteranno sovrapponibili a quelli realizzati sui lati più lunghi della piastra del piatto). Il piano di foratura quotato degli angolari è riportato nello stesso file pdf sopra indicato.
Inserire nei 4 fori centrali della piastra le 4 viti di fissaggio M4x20, recuperate dal piatto di serie della stampante, e fissarle come in origine.
Inserire nei fori praticati sui lati lunghi della piastra delle viti M3x8 a testa svasata, successivamente applicare i due angolari, inserire su ciascuna vite una rondella dentata M3 e un dado M3 con cui fisserete i due angolari in alluminio.
Inserire sulle 4 viti centrali le manopole dentate orientate come in origine.
Montare il piatto sul carrello della stampante.
NOTA: per assicurare una buona adesione dell’oggetto al piatto di stampa, si consiglia di applicare su quest’ultimo l’apposito nastro blu in carta acquistabile presso Futura Elettronica (cod. BLUTAPE3M)
Ora possiamo occuparci del finecorsa dell’asse X che va rimosso dal motore X e fissato sul profilo laterale destro della base del telaio (lato scheda di controllo) mediante l’apposito supporto precedentemente stampato con la 3Drag (file stl Supporto finecorsa X)
Il supporto deve essere posizionato a circa 14cm dall’estremità frontale del telaio e fissato tramite una vite M5x12 completa di rondella dentata e il dado quadro M5 precedentemente inserito nel profilo laterale destro (la vite, per il momento, deve essere puntata a mano).
Fissare il microswitch al relativo supporto (mediante 2 viti M3x16 TC, ciascuna completa di 4 rondelle dentate e dado M3) come visibile nelle immagini seguenti, dopo averlo posizionato in modo tale che la linguetta metallica tocchi il supporto plastico del carrello X collocato dietro al motore Y.
Effettuare i collegamenti elettrici avendo cura di lasciare un po’ di cavo di scorta (50mm sono più che sufficienti) in modo da avere la possibilità, in fase di taratura, di spostare di qualche centimetro il finecorsa.
Spostare il piatto verso il motore X in modo che l’ugello risulti allineato con l’estremità del piatto stesso quindi posizionare il finecorsa in modo che venga azionato in questo preciso punto. Stingere definitivamente con una chiave a brugola la vite M5 del supporto. Questa regolazione non è critica ma determina la posizione di “HOME” dell’asse X.
Ultimare il lavoro fissando con una fascetta plastica da 100mm i cavetti al supporto del finecorsa X.
Le modifiche meccaniche alla macchina terminano qui. Per utilizzare completamente l’area di stampa e la nuova versione della stampante è necessario modificare alcune impostazioni (in Repetier-Host cliccare su Configurazione/Impostazioni Stampante/Stampante, Extruder e Opzioni piano di stampa) inserendo i dati come di seguito indicato.
Inoltre si consiglia di caricare il ns profilo d’esempio (cliccando QUI) in modo da configurare adeguatamente lo Slice3r per questo tipo di stampante.
SUGGERIMENTI E NOTE
- Non essendo previsto il piatto riscaldato, è consigliabile disattivare la ventola che tenderebbe a raffreddare eccessivamente l’oggetto.
- Per ridurre al minimo le oscillazioni del piatto è conveniente moderare la velocità di stampa.
- Per minimizzare la deformazione della base dell’oggetto è conveniente (soprattutto con temperature ambiente relativamente basse) preriscaldare con un comunissimo phon per capelli il piatto in alluminio prima di iniziare la stampa. Inoltre, per aumentare l’adesione dell’oggetto sul piatto di stampa, abilitare la funzione “Brim” nello slicer.
- I tempi di stampa di oggetti voluminosi possono essere ridotti sostituendo l’ugello standard da 0,5mm con quello da 0,8mm (disponibile presso Futura Elettronica cod. NOZZLE08) ricordandosi di effettuare le opportune modifiche delle impostazioni di Repetier.
- La stampante 3Drag BIG permette il montaggio di un piatto stampa avente dimensioni massime di 550x205mm, come quello visibile nella seguente immagine, ottenuto da una lamiera di alluminio da 2mm di spessore piegata a 90° sui lati più lunghi.
È assolutamente necessario tenere presente che le maggiori dimensioni del piatto consentono la stampa di oggetti ancora più voluminosi ma incrementano anche le oscillazioni del piatto stesso con conseguente riduzione della qualità superficiale dell’oggetto stampato.
L’utilizzo di un piatto con queste dimensioni impone il montaggio del finecorsa X sul corrispondente motore esattamente come previsto nella versione standard.