[Buildlog] AlfaDelta - Overengineered delta printer

[NuclearBanana]

Beste Tweakers!
Ik zit er aan een tijd lang aan te denken om hier maar eens een buildlog te gaan plaatsen. Ondertussen is het alweer dik 4 jaar geleden dat ik mijn eerste kitje in elkaar heb geflanst, waarna ik in de afgelopen 3 jaar alweer 2 nieuwe printers heb gebouwd (deze twee volledig van de grond af aan ontworpen). Nu heb ik mijn laatste 3D printer na ongeveer een half jaar tweaken zo ongeveer helemaal klaar en nu krijg ik toch de kriebels om het allemaal weer lekker opnieuw te gaan doen, deze keer met alle fouten die ik in eerdere ontwerpen heb gemaakt in mijn achterhoofd.

Mijn afgelopen creatie, de MetaDelta:


Mijn doel met deze printer is leren van al mijn eerdere fouten en een compleet over-engineerd apparaat neerzetten die mij hopelijk nog een aantal jaren trouwe dienst gaat leveren. Waar ik in eerdere ontwerpen nog gebruik maakte van zoveel mogelijk 3D printbare onderdelen gooi ik bij dit ontwerp alle "RepRapness" uit het raam en ga ik proberen zoveel mogelijk gebruik te maken van het leuke speelgoed dat ik op mijn opleiding tot mijn beschikking heb.

Gezien het feit dat ik ondanks alles wat ik tot mijn beschikking heb nog steeds een arm studentje ben zal ik toch creatief moeten gaan zijn met het kosten drukken.

de primaire ontwerppunten zijn:
- Probeer de kosten zo laag mogelijk te houden
- Herbruik zo veel mogelijk onderdelen van de MetaDelta
- Overengineer waar dit mogelijk is
- Houd rekening met eventuele toekomstige upgrades (licht freeswerk, Laser, en multi-extrusie)
- Alles moet er uit gaan zien als een commercieel ding
- Maak iets nieuws/leuks/interessants/unieks, geen kopie van bestaand ontwerp

Ik wil hem over de loop van de komende weken eigenlijk wel richting af gaan hebben (al ken ik mijzelf en loopt alles per definitie altijd uit ).

Frame:
Om maar te beginnen bij het begin heb ik al een aardig idee van hoe ik de boel er uit wil laten zien. Het begint allemaal met een compleet stalen frame waarbij ik mijn laskunsten flink moet gaan testen. Ook zal ik lekker met de watersnijder gaan spelen om alles zo net en professioneel mogelijk er uit te gaan laten zien.

Frame concept






Ik zal zo snel mogelijk weer van mij laten horen!
laat vooral horen wat jullie er van denken, tips, vragen, wat dan ook!

[ Voor 4% gewijzigd door NuclearBanana op 13-12-2016 23:16 . Reden: Thumbje gemaakt, nieuwe renders toegevoegd ]

[Tom-Z]

Ik heb het idee dat zo'n frame niet heel stevig zal zijn, ook niet als je het last. Als je de bovenste zeshoek ten opzichte van de onderste probeert te draaien zal het frame denk ik heel makkelijk meegeven. Heel hoog en smal, het is een soort Toren van Pisa.

[ehtweak]

Kruisverbindingen tussen de hoeken Links/Rechtsboven naar Rechts/Linksonder? Dit ter voorkoming van teveel torsie?

[NuclearBanana]

ehtweak schreef op dinsdag 13 december 2016 @ 23:32:
Kruisverbindingen tussen de hoeken Links/Rechtsboven naar Rechts/Linksonder? Dit ter voorkoming van teveel torsie?

5 van de 6 buitenste zijden gaan gesloten worden met plaatstaal om torsie tegen te gaan. Mijn huidige printer heeft hier inderdaad ook last van. Ben momenteel nog aan het tekenen hoe ik dat ga doen precies. Morgen heb ik waarschijnlijk weer wat nieuwe renders

[NuclearBanana]

Tom-Z schreef op dinsdag 13 december 2016 @ 23:29:
Ik heb het idee dat zo'n frame niet heel stevig zal zijn, ook niet als je het last. Als je de bovenste zeshoek ten opzichte van de onderste probeert te draaien zal het frame denk ik heel makkelijk meegeven. Heel hoog en smal, het is een soort Toren van Pisa.

De 6 torens worden 20x20x2mm SJ235 Stalen profielen, en de buitenkant wordt bedekt met 0,75mm of 1mm plaatstaal (welk soort nog niet vastgesteld). Wanneer de boel af is kan hem horizontaal leggen, er op zitten en nog een goede print neerzetten (Als mijn beredeneringen kloppen, zeg het vooral als ik er helemaal naast zit)

Hierbij de simulatie:
Na twijfels gehoord te hebben over de eventuele sterkte van het frame begon ik zelf ook even te twijfelen. Echter de simulaties stellen mij redelijk gerust, daarbovenop wanneer ik kijk naar mijn huidige printer waar het frame van alu en plastic is dat net aan volstaat.

2.4mm uitslag als ik 250N kracht zet op de bovenkant (vele malen hoger dan er ooit op komt, en dit is nog zonder plaatstaal behuizing)



Maar simulaties zijn altijd maar simulaties, we gaan het dus zien zodra dit in elkaar zit

[ Voor 31% gewijzigd door NuclearBanana op 14-12-2016 00:47 . Reden: Simulatie toegevoegd ]

[Tom-Z]

Zo'n scenario van 75/25kg is misschien niet het meest interessant. Ik zie dat je printer in het 25kg-scenario een maximale afwijking/vervorming heeft van 2.5mm. Ik heb geen flauw idee of dit voor dit soort krachten veel/weinig is, maar als je printkop ook maar 0.1mm verschuift kun je dit al zien in de prints. Wat voor'n kracht (op de printkop) is nodig om hem 0.1mm te doen afwijken?

[rooiekool]

voor een bewegende machine is een frame is niet snel te zwaar hoor. gaat niet om de statische krachten, maar door het dynamische gedrag (beweging) waardoor het geheel gaat trillen oid. Ik zou minimaal koker 40x60x3 nemen. Je schijft over een waterjet: dan maak je platen van een mm of 6 als sjabloon die je op de koppen en op 150mm vanaf de koppen last.

Je kunt ook een UNP (80?) nemen, dan kun je daar lekker je geleiding en aandrijving in wegwerken. Als je de beschikking hebt over een freesbank kun je dan aan de 'binnenkant' en vlak stuk frezen en hier kogelomloopleiding in schroeven, dan krijg je een strakke machine! Vooral als je iets wilt gaan frezen moet je gewoon voor lomp gaan.

Superproject trouwens! succes!

[NuclearBanana]

rooiekool schreef op woensdag 14 december 2016 @ 16:27:
voor een bewegende machine is een frame is niet snel te zwaar hoor. gaat niet om de statische krachten, maar door het dynamische gedrag (beweging) waardoor het geheel gaat trillen oid. Ik zou minimaal koker 40x60x3 nemen. Je schijft over een waterjet: dan maak je platen van een mm of 6 als sjabloon die je op de koppen en op 150mm vanaf de koppen last.

Je kunt ook een UNP (80?) nemen, dan kun je daar lekker je geleiding en aandrijving in wegwerken. Als je de beschikking hebt over een freesbank kun je dan aan de 'binnenkant' en vlak stuk frezen en hier kogelomloopleiding in schroeven, dan krijg je een strakke machine! Vooral als je iets wilt gaan frezen moet je gewoon voor lomp gaan.

Superproject trouwens! succes!

Het idee met dat sjabloon zal ik zeker in gedachten houden, das best een goede. Wat betreft de dynamische krachten heb je gelijk. Maar ik verwacht dat het frame met de zijpanelen zeker voldoende stijfheid zal gaan hebben. Met "licht" freeswerk bedoel ik ook echt heel licht freeswerk, PCB's en evt wat hout graveren, Niks ook maar in de buurt van zwaar. Het primaire doel is nog altijd 3D printen. Qua geleiding is het inderdaad erg makkelijk om gewoon lekker industriele geleiders te kopen, maar het lijkt mij persoonlijk een erg interessante uitdaging of ik een fatsoenlijke geleiding voor elkaar kan krijgen door slim gebruik te maken van alles wat ik tot mijn beschikking heb i.p.v simpelweg honderden euro's er tegenaan te gooien .

hier een plaatje van wat ik in gedachten heb. Ik zal hier uiteindelijk zeker spijt van krijgen zodra ik wel echt zwaar werk wil uitvoeren. Maar de bouw- en ontwerpuitdaging en kostenbesparingen zijn voor mij genoeg redenen om niet voor dure kant en klare ontderdelen te gaan.


Ook vind ik dit persoonlijk een redelijk elegante oplossing

Verder nog een update omtrent het ontwerp. heb de behuizing af. Eventueel komt er nog een deurtje in de voorkant in een later stadium echter nu draait het vooral om een net uiterlijk en structurele stevigheid.





Binnenkort zal ik wel even een githubje opzetten voor degenen die geïnteresseerd zijn in alle design files

[NuclearBanana]

Hier weer een update, Heb besloten hoe de LCD gemonteerd gaat worden, het laatste beetje van de behuizing afgemaakt en de motor montage plaatjes gemodelleerd.

Het schermpje zal een 5 inch 480x800 touchscreen LCD worden. Ik moet nog gaan zien of ik deze direct op de Arduino Due die het printen regelt aan ga sluiten of een bordje bouw die dedicated het scherm regelt. Maar dat is voor het mechanisch ontwerp irrelevant. Intern is genoeg ruimte overgelaten om dat later uit te kunnen zoeken.

Nu nog alle I/O en voedingsgaten op de juiste locaties en ik kan beginnen aan de technische tekeningen en BOM, dit zal een weekje moeten wachten gezien mijn tentamens. Mijn doel is om het ontwerp deze kerstvakantie volledig af te hebben om begin januari aan de slag te kunnen gaan in de schoolwerkplaats. Gelukkig heb ik alle mogelijke onderdelen voor de printer al op voorraad, alleen het staal voor de behuizing is nog nodig. De grootste uitdaging gaat het fabriceren van het frame worden vermoed ik. Gezien elke afwijking in symmetrie zeer ongewenst is.

De LCD en motor montageplaatjes:


Nieuwste complete render. Ik moet zeggen dat het al ergens op begint te lijken

[ Voor 0% gewijzigd door NuclearBanana op 15-12-2016 15:55 . Reden: plaatjes goed gelinkt ]