3D tisk a konečně úspěchy

Na tento článek měl připadnout popis některých voleb ve Slic3ru, ale nedá mi to abych se nepodělil o své úspěchy. Dneska jsem konečně vzbudil zájem o tisk i v bratrovi, tak že mi sem tam s něčím pomohl.

Dneska jsem tiskl bratrovi stojánek na telefon a doufal, že bude vytisknut relativně bez problémů. Velké, poměrně široké plochy slibovaly poměrně úspěšný tisk. Vyzkoušel jsem tisknout bez vyhřívání podložky. Vyhříval jsem pouze první vrstvu, pak byl výhřev vypnut. Bohužel, můj předpoklad se nepotvrdil a opět se konce ohýbaly tak, že se výrobek utrhl. Naštěstí v byl v takovém stádiu tisku, že to už moc nevadilo. A tak to pokračovalo i odpoledne. Chtěl jsem vytisknout držáky na cívku filamentu. Vypadá to velmi funkčně, tak jsem to zkusil. Nebudu zbytečně rozepisovat nefunkční nastavení. Hrátky s teplotou podložky nepomohly a nepomohla ani ochrana proti pohybu vzduchu. Vyčetl jsem že i nepatrný větřík může způsobit nerovnoměrnost stahování chladnoucího materiálu. Ani to nepomohlo a držák se krásně odlepil. První vrstva se mi tak vůbec nedařila a plast se pořád tahal a vytvářel smyčky. Bratr na internetu zjistil, že to může být způsobeno špatným vyrovnáním podložky. Sice jsem byl skeptický, protože problém bych viděl jinde, ale zkontroloval jsem to, a byla křivá. Nicméně tisku to stejně nepomohlo. Když se tisk dostal přes první vrstvu, někdy u 6 se začal odlepovat a zase byl konec.

Postupně jsem se dočetl, že na PLA vyhřívanou podložku někdo vůbec nepoužívá (když jsem nevyhříval, tak lak z rozpuštěného plastu nevytvořil povlak a výrobek držel ještě hůř).  Někdo dokonce chladil 4 větráky výtisk. Pak bratr zjistil zajímavou věc, a to, že někteří tisknou na dřevěnou podložku, jiní na malířskou zakrývací pásku. To mě trklo a okamžitě jsem se dal do lepení. Na skle moc držet nechce a rohy se odchlypují, ale střed drží. Na pokus jsem ani nezvětšoval mezeru mezi podložkou a tryskou i když páska je poměrně tlustá. Tryska byla opravdu těsně nad páskou. Dal jsem tisk klíčenky. Plast byl už trochu rozmazaný kvůli blízkosti trysky, ale nechal jsem to tak. Každopádně plast na pásce drží poměrně pevně. Pro jistotu jsem si šuplerou změřil tloušťku první vrstvy a rozmazaná měla opravdu požadovaných 0,4 mm. Tisk probíhal naprosto bez problémů. Výtisk držel na místě a ani se nepohnul. Největší strach jsem měl při tisku lopatek. Ale bez problémů.

Dalším výtiskem byla Eiffelova věž, na kterou jsem měl delší dobu zálusk. Zde lze výborně prověřit přilnutí výtisku k povrchu. První kus tisku totiž stojí 4 nohy osamoceně a teprve později se spojí. Mimochodem, tento model mě naučil docela dost. Model totiž stáhnete, ale obsahuje chyby. Na jejich odstranění je třeba program Netfab. Ten při otevření STL souboru zobrazí velký vykřičník. Program jde přepnout do češtiny. Potom můžete model nechat opravit kliknutím na tlačítko (červený křížek) opravit. Zvolíte pak Automatickou opravu -> výchozí oprava. Potom Aplikovat opravu -> odstranit původní. Soubor pak exportujete jako STL a ve Slic3ru v pořádku načtete. Další věc byl export Eiffelovy věže do gcode. Pořád jsem si říkal, že to trvá nějak dlouho a tak jsem export po třeba 30 minutách zastavil. Nakonec jsem jej jednou nechal ať se zkusí dokončit. Trvalo to přes tři hodiny. Déle, než samotný tisk. Samozřejmě jsem měl nastavenu i teplotu podložky na 80 °C. To se mi pro lepicí pásku moc nehodilo. Protože se vyhřívání po čase zapne, i pokud jej vypnete přes příkaz g-code. Naštěstí je soubor gcode editovatelný a tak jsem vyhřívání podložky upravil na 20 °C. Tisk věže, jak bude patrno na obrázku neprobíhal úplně optimálně. V první fázi jsem měl teplotu trysky 230 °C, v prostřední části věže jsem snížil na 210 °C. Poslední část, ta nejpovedenější byla tisknuta na 195 °C.

Rád bych to shrnul:

  • pro připevnění výtisku k podložce používám malířskou zakrývací pásku a nepoužívám vyhřívání,
  • pokud je tisk moc roztahaný, snižte teplotu trysky,
  • pokud máte s výtiskem problém už ve Slic3ru, opravte jej pomocí Netfab,
  • příprava gcode složitého návrhu může trvat i docela dlouho.

Díky za pozornost, mrkněte na fotky.

Stojánek na telefon a špatné přilnutí první vrstvy

Stojánek na telefon a špatné přilnutí první vrstvy

Tisk držáku cívky filementu

Tisk držáku cívky filamentu

Kléčenka - tisknuto už na pásce

Kléčenka – tisknuto už na pásce

Eiffelova věž držená páskou.

Eiffelova věž držená páskou.

Všimněte si, jak se jednotlivé části liší. Je to, jak jsem říkal nastavenou teplotou trysky. Také by to chtělo přepočítat ve Slic3ru na menší tloušťku vrstvy (toto je vrstva 0,4 mm). Tisk je rychleji vytištěn, ale je hrubší.

3D tiskárna Prusa i3 Melzi pokračování

V minulém článku jsem popsal zprovoznění tiskárny s elektronikolu Melzi. Teď bych se chtěl podělit o pár postřehů s tiskárnou.

Motory otáčející se naopak

Na první věc jsme narazili hned po zapojení tiskárny. V programu Printrun po spojení tiskárny s pc se nejdříve musí najít konečné polohy serv. Proto po prvním spuštění se motory pohybují pouze na jednu stranu, směrem ke koncovému spínači. Je tedy třeba dát pozor, na kterou stranu se motory otáčí. Pokud se mechanismus pohybuje směrem od spínače do koncové polohy bez něj, je motor zapojen naopak. To se nám stalo v případě Z-osy. Tam jsou totiž dva motory. V návodu není psáno, který je který. Je tam jen jak je propojit. Pokud se tedy otáčí naopak, stačí je zapojit podle návodu, ale prohodit barvy. Pak už se motory otáčí na správnou stranu. Další problém byl s extruderem. Ten místo aby materiál nabíral, tak jej vyhazoval. Tady jsme narazili a zkoušeli různé kombinace drátů. Abych to nenatahoval. Originální zapojení vodičů bylo:

green, black, blue, red.

Pokud začnete studovat funkci krokových motorů, zjistíte že máte co dočinění se dvěma páry. Tedy začátek a konec dvou vinutí. Pár zjistíme tak, že multimetrem měříme odpor mezi vodiči. Pokud odpor naměříme, v mém případě cca 4 Ω (může to být i víc), máme pár. Pokud odpor nenaměříme, měříme různé cívky. Ať vás nenapínám, stačilo tedy prohodit jeden pár a motor se začal otáčet na správnou stranu.

black, green, blue, red.

To je kombinace, která nám fungovala. Prohodili jsme první pár. Když už začnete zkoušet, oddělejte si chladič s větráčkem na extruderu. Uvidíte, kam se ozubené kolečko otáčí. Na co je třeba dát pozor, trysku extruderu je třeba mít nahřátou na cca 180 °C a více, jinak se po stisknutí tlačítka extrude nic nestane.

Extruder

Další věcí, na kterou jsme narazili bylo, že materiál šel do trysky trochu bokem zasekával se. Proto kdy extruder vydává divné zvuky bude to pro to, že ozubené kolečko drhne o materiál. Já si myslím, že jsem na to přišel. Kvádr, ve kterém je tryska se šroubuje na dlouhý šroub vedoucí od motoru materiál. Tento šroub se musí dotáhnout až úplně dovnitř kvádru s tryskou a zajistit matkou. Protože nám materiál pravděpodobně na vnitřní závit trysky narážel. Také nám utíkal materiál kolem trysky a kolem matice nad kvádrem.

Nahřátá podložka

Pro lepší práci se používá vyhřívané podložka. My jsme nad ní chytili zrcadlo, protože sklo jsme v požadované velikosti neměli. Pouze je potřeba rozebrat takové zrcadlo, které sklo vůbec obsahuje. To jsme pak chytili sponkami k podložce. Někde jsem četl, už si nepamatuji kde, ale psali, že pro lepší přilnavost základu k podložce je lepší mít desku potřenou plastem rozpuštěným v acetonu. Funguje to, na zrcadle vytvoříte tenký film, ke kterému může spodní část výrobku přilnout.

Závěrem

Zatím jsme na začátku a v tisku samotném zatím postupujeme jen malými krůčky. Ještě musíme na spoustu věcí přijít. Možná tu pro některé v těchto dvou článcích objevuji ameriku, ale nikde jsem pořádně nenašel odpovědi na tyto věci. S Melzi má problém hodně lidí, ale nikdo pořádně nepíše jak je vyřešil. Doufám tak, že návod někomu pomůže a nebude muset trávit několik dní prací na podružnostech a může věnovat energii samotnému tisku. Nepochopte mě špatně. Hrozně mě stavba bavila. Naučil jsem se zase hromadu věcí. Kdyby něco, podělte se v diskuzi o další poznatky. Hodně štěstí s tiskem.

Reprap Prusa i3 Melzi

Po delší době je zase o čem psát. Chtěl bych se s vámi podělit o návod na zprovoznění 3D tiskárny, kterou jsem s kamarádem objednal z Číny. Jedná se o typ Reprap PRUSA i3 s elektronikou Melzi. Při práci jsme narazili na spoustu problémů, které nám daly docela zabrat. Tak snad ulehčím práci ostatním. Nejvíce se budu věnovat elektronice Melzi, protože ta je srdcem tiskárny a příčinou všech problémů.

Melzi

Na začátek musím přiznat jedno, stejně jako konstrukce tiskárny, která je podle mě geniální, je i elektronika geniálně jednoduchá. A smekám před autory mechanické i elektronické části. Poklon by pro začátek stačilo a podíváme se na stinné stránky.

Originální FTDI z číny? Nechtějte mě rozesmát.

První věcí je komunikace tiskárny přes USB. Melzi používá čip od FTDI. Nenechte se ale zmást, ve většině případů to nebude originální čip, ale jeho kopie. To by až tak nebyl takový problém, jenže FTDI čínské kopie štvou a tak vypustila ovladače, které přepíší PID falešného čipu a ten pak nekomunikuje. Proto použijte ovladače dodané s elektronikou (bude to verze 2.08). Ty fungovat budou, s jedním problémem. Jejich nainstalování nepomůže, musí se ručně přidělit ve Správci zařízení. Pokud máte novější ovladače, ty nejprve z počítače smažte před tím, než Melzi připojíte. Odinstalaci popíšu dále.

Instalace ovladačů (Windows):

  1. Po připojení k pc napíše neznámé zařízení.
  2. Pravým talčítkem ve správci zařízení – aktualizovat ovladač.
  3. Vyhledat ovladač v počítači – > vybrat ovladač ze seznamu -> další.
  4. Z disku -> vybrat ovladač od číňana 2.08 nejprve ftdiport. Ok nainstalovat.
  5. Po nainstalování se objeví další neznámé zařízení, ten samý postup, jen vybrat ftdibus.
  6. Přidá se i jako com port.

Takto nainstalujete ovladače a komunikace mezi pc a Melzi by měla být funkční. Po zapnutí Pronterface (program Printrun), vybrání správného COM portu a baudrate 115200 můžete zmáčknout tlačítko Connect a je to. Pokud komunikujete, máte vyhráno, pokud ne, pokračujte dále. Bude sranda.

Melzi nekomunikuje

Pokud můžete mít dva problémy. První je přepsaná PID čipu FTDI a tudíž nefunkční komunikaci. Drůhý problém je nenahraný FW v elektronice. Měl jsem oba problémy zároveň, tak vám můžu popsat, co s tím.

FTDI nekomunikuje

První je nejdůležitější zjistit, jestli máte opravdu přepsaný PID. To zjistíte v Linuxu (Ubuntu). Připojte elektroniku (napájení přepněte na zdroj z USB). A připojte k do PC. Po připojení zapněte terminál a tam napište:

lsusb

Tento příkaz vypíše připojené USB zařízení. U našeho by mělo být napsáno:

Bus 001 Device 020: ID 0403:6001

pokud napíše toto, je vše v pořádku a nic dělat nemusíte, PID je správně 6001.

Pokud dostanete toto:

Bus 001 Device 020: ID 0403:0000

To je pak právě přepsaný PID a je potřeba jej přepsat na zpět. To provedeme následovně (převzato ze serveru MiniPower):

  1. Pokud je vaše PID 0000 stáhněte soubor  ft232r_prog (v1.24). Já jej našel zde. Rozbalte jej někam.
  2. Mějte Melzi připojeno v USB.
  3. Nainstalujte závislosti „sudo apt-get install make gcc libftdi-dev".
  4. V terminálu se dostaňte do složky, kam jste rozbalili ft232_prog (jsou tam soubory s archivu i makefile).
  5. Když jste v této složce napište „make“.
  6. Po sestavení potom napište „sudo ./ft232r_prog --old-pid 0x0000 --new-pid 0x6001
  7. Teď odpojte a znova připojte Melzi. Příkazem lsusb zkontrolujte, že se vaše PID změnilo na 6001.

Teď je FTDI připraveno ke komunikaci, ale ještě to není vše. Je třeba odstranit ovladače z Windows, nebo zase po připojení přepíší PID. Přímo výrobce dodává uninstalater ovladačů.

  1. Stáhněte CDM Uninstaller (já použil verzi 1.4).
  2. Rozbalte spusťte verzi s GUI.
  3. V okně musí být Vendor ID: 0403 a PID 6001 (pokud není, napište to tam).
  4. Stiskněte tlačítko Add (přidá se vám to na seznam).
  5. Tlačítkem Remove device ovladače odstraníte.

Teď je možné Melzi znova připojit k pc a nainstalovat ovladače jak je popsáno výše.

Elektronika bez firmware

Může se stát, že vaše elektronika nekomunikuje, i když je komunikace v pořádku. V tom případě nastupuje přehrání FW. Jsou tu dvě fáze, které možná bude nuceni podstoupit. ATmega potřebuje dva druhy kódu pro správnou funkčnost. První je bootloader a druhý je samotný FW pro ovládání motorů atd. Je zbytečné vysvětlovat, k čemu a proč, tak že stručně. bootloader umí komunikovat po sérové sběrnici s FTDI a to pak s USB. Dále určuje, jména pinů, které potom volá FW. Pokud máte bootloader nahrán, je tu možnost, bez použití programátoru, jen pomocí Arduino IDE přeložit FW a pomocí AVRdude jej poslat do Melzi. Já tuto možnost nezkoušel, tak že příkaz pro AVDdude vám neřeknu. Pokud se mám to podaří neváhejte a podělte se v diskuzi. Potřebné věci se dovíte dále.

Bohužel ledka na desce vám přítomnost bootloaderu neodhalí, proto pokud nepůjde nahrát FW či bude fungovat divně, bude to bootoaderem. Já jich našel spousty, bohužel AVRdude s měl .hex soubory problémy. Naštěstí od číňana dostanede na dvd Arduino IDE kde ve složce Hardware/Sanguino/bootloaders/atmega/ najdete soubor ATmegaBOOT_1284P.hex . Pravděpodobně je to ten stejný jako ze stránek Sanguina. Pro nahrání bootloaderu je třeba Arduino, já mám UNO. Budeme totiž programovat přes ISP.

Postup nahrání bootoaderu

  1. Stáhněte a nainstalujte WinAVR (obsahuje AVRdude).
  2. Do Arduina nahrajte program Arduino ISP (je v examples) pomocí Arduino IDE.
  3. Propojte Adruino s Melzi následovně (ze stránek reprap.org/wiki/melzi):
    pin 1 MISO (Melzi) on pin 12 (Arduino)
    pin 3 SCk (Melzi) on pin 13 (Arduino)
    pin 5 Reset(Melzi) on pin 10 (Arduino)
    pin 4 MOSI (Melzo) on pin 11 (Arduino)
  4. Napájejte buď pomocí Arduina, anebo z USB Melzi (vyberte pouze jeden způsob, nepropojujte napájení Arduina se zároveň připojeným Melzi v USB.
  5. Připojte Arduino do USB (v případně také USB Melzi).
  6. Spusťte příkazový řádek a v něm jděte do složky s avrdude.exe ve složce WinAVR-20100110\bin (ten u Arduino IDE mi nefungoval).
  7. Ještě ověřte, že se na Melzi nachází ATmega1284P, pokud ne, a je tam ATmega 644, musíte použít jiný bootloader.
  8. V příkazovém řádku nastavíme nejprve fuses (comport: číslo COM portu vašeho arduina, já jej mám v systemu na čálse 5, tak že napíšu com5 (pomohl mi článek na Sparkfun):
    avrdude -P comport -b 19200 -c avrisp -p m328p -v -e -U efuse:w:0xFD:m -U hfuse:w:0xDC:m -U lfuse:w:0xFF:m
  9. Po správném nastavení vám to avrdude oznámí. Teď je třeba nahrát bootloader. Do složky, kde máte umístěn avrdude.exe nahrajte soubor ATmegaBOOT_1284P.hex a do příkazového řádku zadejte:
    avrdude -P comport -b 19200 -c avrisp -p m1284p -U flash:w:ATmegaBOOT_1284P.hex:i -v
  10. Úspěšné nahrání vám bude oznámeno.

Bootloader je nahrán, teď je třeba ještě nahrát firmware.

  1. Postupujte podle kroků 1 – 6 s postupu výše. Mějte příkazový řádek otevřený.
  2. V arduinu IDE je třeba (já dostal od číňana Arduino IDE na dvd. Ten měl ve složce hardware nahránu složku Sanguino. Pokud dvd nemáte stáhněte arduino IDE verze 1.0.5, a stáhněte si se sanguino potřebné soubory). Na disku najděte nainstalované arduino IDE a do složky hardware nakopírujte staženou složku sanguino.
  3. Zapněte Arduino IDE a vyberte Board/Melzi 1284p 16mhz. Potom Tools/Programmer/Arduino as ISP.
  4. Otevřete projekt s FW pokud máte od číňana dvd je tam, pokud ne musíte stáhnout. Moje Melzi používá Repetier FW, s tím funguje.
  5. Otevřený projekt zkompilujte (taková šipka).
  6. V tuto chvíli by se vám mohlo podařit program dostat i přes Arduino IDE, tím že by jste zmáčkli Upload (a měli správně vybrán comport). Ale mě to nefungovalo a psalo problémy se sync.
  7. Po přeložení projektu potřebujeme získat .hex soubor. Najdete jej ve složce Users/profil/AppData/Local/Temp složky seřaďte podle data a v té první po otevření uvidíte soubor s názvem projektu např prusa.cpp.hex ten nakopírujte do složky, kde máte umístěn avrdude.exe.
  8. V příkazovém řádku zadejte:
    avrdudue -P com3 19200 -c avrisp -p m1284p U flash:w:prusa.cpp.hex.hex:i -v
  9. prusa.cpp.hex je název vašeho hex souboru. Po nahrání a ověření máme FW v Melzi a měl by bát připraven k použití.

Teď zapojení

Melzi zapojte podle návodu a můžete propojit s pc. Nezapomeňte změnit jumper na napájení z externího zdroje a vytáhněte resetovací jumper. Tiskárna je teď připravena k tisku, ale není vše tak růžové jak se může zdát. V mém případě se otáčel extruder naopak.