[HOJA DE RUTA] [FREECAD] Impresora 3d paramétrica
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lluvi
Nov 25, 2016, 6:58:38 AM11/25/16
to Clone Wars: Imprimiendo impresoras 3D
Ahora que el diseño ya se está finalizando, os presento un nuevo proyecto multifuncional, una estructura core xy completamente paramétrica diseñada en Freecad, que en primera instancia se materializará en la construcción dos impresoras 3d, de diferentes tamaños, que he bautizado como iuvi3d, pero que está concebido para aplicarse a cualquier proyecto que necesite una estructura cartesiana, multitud de posibilidades que seguramente os vienen en mente como…. una cortadora/grabadora por diodo laser?
El proyecto se nutre de la nueva característica introducida en la versión 0,16 de Freecad, las expresiones matemáticas en los campos de datos de los elementos y permite obtener un diseño completo simplemente introduciendo el volumen de impresión deseado.
La iuvi3d es una robusta impresora core xy con doble nivel de correa, provista en los ejes x y de un sistema de desplazamiento del cabezal por guías lineales de recirculación a bolas, montadas sobre una base de plancha de aluminio. El resto de la estructura se sustenta mediante perfiles extruidos de 20x20 y 20x40 mm. medidas suficientes para soportar la mayoría de dimensiones “razonables” de las máquinas, aunque fácilmente se pueden utilizar de mayor medida si se desea.
La plataforma de impresión guiada por dos varillas de 8 o 10 mm y con un nema 17 con husillo trapezoidal en ambos laterales a fin de soportar y estabilizar una plataforma de cierto volumen.
Con el resto de elementos altamente configurable a gusto del consumidor, en esta versión, el bloque equipa un hotend V6, un sensor V6 PT100 para altas temperaturas y un Titan Extruder para el empuje del filamento y con sensor de autonivelación. Cama calefactada a 220V y placa electrónica de 32 si da el presupuesto.
La estructura se puede panelar a fin de mantener una temperatura interior adecuada para imprimir ciertos materiales.
El diseño final difiere un poco con lo que os mostraré a continuación, deseo tenerlo validado pronto, pero para ir abriendo boca os dejo unas capturas y unos videos que ya colgué en mi G+.
https://www.youtube.com/watch?v=uo-vtJRX3oM
https://www.youtube.com/watch?v=gDPTBBDlCzI
Evidentemente se aceptan cualquier tipo de sugerencias e ideas. Creo que esta forma de diseñar con Freecad nos ofrece un montón de posibilidades y nos permite implementar nuevas funcionalidades a nuestros proyectos, olvidándonos de tostón de diseñar una estructura para cada uno.
En este sentido, os avanzo que la intención futura es dotar a la impresora 3d de un sistema multiextusor mediante el parking de los mismos en la parte posterior de la plataforma que sustenta los ejes XY, de aquí la posición poco convencional del actual extrusor, aunque en caso de no necesitar dicha funcionalidad, se podrá montar con el hotend por delante de la guía del X sin ningún problema.
La intención es crear un proyecto serio y sólido, actualizable fácilmente y bien documentado.
Lo dicho, espero vuestras sugerencias e ideas a implementar y deseo que os guste.
Un saludo.
El proyecto se nutre de la nueva característica introducida en la versión 0,16 de Freecad, las expresiones matemáticas en los campos de datos de los elementos y permite obtener un diseño completo simplemente introduciendo el volumen de impresión deseado.
La iuvi3d es una robusta impresora core xy con doble nivel de correa, provista en los ejes x y de un sistema de desplazamiento del cabezal por guías lineales de recirculación a bolas, montadas sobre una base de plancha de aluminio. El resto de la estructura se sustenta mediante perfiles extruidos de 20x20 y 20x40 mm. medidas suficientes para soportar la mayoría de dimensiones “razonables” de las máquinas, aunque fácilmente se pueden utilizar de mayor medida si se desea.
La plataforma de impresión guiada por dos varillas de 8 o 10 mm y con un nema 17 con husillo trapezoidal en ambos laterales a fin de soportar y estabilizar una plataforma de cierto volumen.
Con el resto de elementos altamente configurable a gusto del consumidor, en esta versión, el bloque equipa un hotend V6, un sensor V6 PT100 para altas temperaturas y un Titan Extruder para el empuje del filamento y con sensor de autonivelación. Cama calefactada a 220V y placa electrónica de 32 si da el presupuesto.
La estructura se puede panelar a fin de mantener una temperatura interior adecuada para imprimir ciertos materiales.
El diseño final difiere un poco con lo que os mostraré a continuación, deseo tenerlo validado pronto, pero para ir abriendo boca os dejo unas capturas y unos videos que ya colgué en mi G+.
https://www.youtube.com/watch?v=uo-vtJRX3oM
https://www.youtube.com/watch?v=gDPTBBDlCzI
Evidentemente se aceptan cualquier tipo de sugerencias e ideas. Creo que esta forma de diseñar con Freecad nos ofrece un montón de posibilidades y nos permite implementar nuevas funcionalidades a nuestros proyectos, olvidándonos de tostón de diseñar una estructura para cada uno.
En este sentido, os avanzo que la intención futura es dotar a la impresora 3d de un sistema multiextusor mediante el parking de los mismos en la parte posterior de la plataforma que sustenta los ejes XY, de aquí la posición poco convencional del actual extrusor, aunque en caso de no necesitar dicha funcionalidad, se podrá montar con el hotend por delante de la guía del X sin ningún problema.
La intención es crear un proyecto serio y sólido, actualizable fácilmente y bien documentado.
Lo dicho, espero vuestras sugerencias e ideas a implementar y deseo que os guste.
Un saludo.
Exodous
Nov 25, 2016, 7:06:14 AM11/25/16
to Clone Wars: Imprimiendo impresoras 3D
Otra posibilidad más del diseño paramétrico de Freecad. Me parece muy buena idea tener un diseño funcional y adaptable a las necesidades de cada uno. Enhorabuena. Me apunto para seguir la evolución del proyecto!
Diego Lale
Nov 25, 2016, 8:36:15 AM11/25/16
to Clone Wars: Imprimiendo impresoras 3D
Que buena pinta, me pilla enfrascado en diseño de una h-bot... pero casi paro y me pongo a aprender ese sistema.
Me da que merece mucho la pena hacerlo así, gracias!!!
Me da que merece mucho la pena hacerlo así, gracias!!!
Jose Luis V
Nov 26, 2016, 8:11:24 AM11/26/16
to Clone Wars: Imprimiendo impresoras 3D
Lluvi, eres el puto amo. Tiene una pintaza y un curro de la leche. Genial!!!!
MrPegapom (Pedro García)
Nov 27, 2016, 1:43:34 AM11/27/16
to Clone Wars: Imprimiendo impresoras 3D
A mi entender deberías alinear las poleas del carroY.
Las fuerzas en las cabezas del carro no están equilibradas.
Para ello has de mover también los motores para mantener las perpendicularidades XY en la cabeza del carroY.
La unión entre motor y doble polea de las esquinas del cubo puede ir desalineada.
Las fuerzas en las cabezas del carro no están equilibradas.
Para ello has de mover también los motores para mantener las perpendicularidades XY en la cabeza del carroY.
La unión entre motor y doble polea de las esquinas del cubo puede ir desalineada.
lluvi
Nov 27, 2016, 11:50:10 AM11/27/16
to Clone Wars: Imprimiendo impresoras 3D
MrPegapom, me interesa y te agradezco mucho tu razonamiento, entiendo a lo que te refieres y vaya por antemano que seguro que tienes razón, pero por más vueltas que le doy soy tan torpe que soy capaz de ver el desequilibrio de fuerzas en el carro que provoquen una torsión en el eje X. Por favor, aunque sea con un pequeño esquema, me podrías aclararlo un poco.
Agradecido.
PD: Jose Luis V, como puedes ver, siempre digo lo mismo, soy un aprendiz!!!
El diumenge, 27 novembre de 2016 7:43:34 UTC+1, MrPegapom (Pedro García) va escriure:
Agradecido.
PD: Jose Luis V, como puedes ver, siempre digo lo mismo, soy un aprendiz!!!
El diumenge, 27 novembre de 2016 7:43:34 UTC+1, MrPegapom (Pedro García) va escriure:
VincentM
Nov 27, 2016, 12:45:31 PM11/27/16
to Clone Wars: Imprimiendo impresoras 3D
Yo estoy de acuerdo con MrPegamon.
A ver si te vale esta explicación:
http://forums.reprap.org/read.php?344,563301,656013#msg-656013
A ver si te vale esta explicación:
http://forums.reprap.org/read.php?344,563301,656013#msg-656013
lluvi
Nov 27, 2016, 3:18:57 PM11/27/16
to Clone Wars: Imprimiendo impresoras 3D
Gracies VicentM
A ver, que ahora estábamos discutiendo el asunto con unos compañeros y no hemos sacado nada en claro.
El ejemplo del link lo veo clarísimo, pero, sigo sin ver porque aquí las fuerzas en las cabezas del carro no están equilibradas :(
Entiendo que os referís a que la distancia de las poleas marcadas en rojo afecta al tema, pero no entiendo como.
Me gustaría comprenderlo.
Gracias por la pacienciaaa :)
El diumenge, 27 novembre de 2016 18:45:31 UTC+1, VincentM va escriure:
A ver, que ahora estábamos discutiendo el asunto con unos compañeros y no hemos sacado nada en claro.
El ejemplo del link lo veo clarísimo, pero, sigo sin ver porque aquí las fuerzas en las cabezas del carro no están equilibradas :(
Entiendo que os referís a que la distancia de las poleas marcadas en rojo afecta al tema, pero no entiendo como.
Me gustaría comprenderlo.
Gracias por la pacienciaaa :)
El diumenge, 27 novembre de 2016 18:45:31 UTC+1, VincentM va escriure:
VincentM
Nov 27, 2016, 4:53:42 PM11/27/16
to Clone Wars: Imprimiendo impresoras 3D
UPS!
Creo que lo había visto mal. Si están bien paralelas, no hay problema.
Por cierto, felicidades por el curro.
Creo que lo había visto mal. Si están bien paralelas, no hay problema.
Por cierto, felicidades por el curro.
Jose H
Nov 28, 2016, 6:51:43 AM11/28/16
to asrob-uc3m-impresoras-3d
Hola.
Una cosa que yo haría sería "cerrar" siempre las poleas. Para que una
impresora funcione bien tiene que estar muy tensado todo, por ejemplo
el acero de mi Prusa Steel forma cierto arco de la tensión que
aguanta. En impresoras tipo coreXY y cia hay que ser extremadamente
perfeccionista especialmente para volúmenes grandes.
Teóricamente las poleas están empotradas, pero eso no es fácil
sometido a tensión contínua. Las poleas de los motores hay que tener
en cuenta que están unidas rígidamente a dos rodamientos serios
desplazados lo suficiente para asegurar la perpendicularidad(dentro de
los motores), pero una polea en un carro interno es otra cosa.
Si yo pongo una polea en una plancha, siempre "doblo" la plancha en el
otro lado también, con separadores, de manera que el eje no esté en
voladizo nunca. De esta manera con un mínimo peso se logra la máxima
rigidez.
Otra cosa es que las fuerzas están aplicadas en dos planos diferentes,
esto da lugar a pares de torsión cuando estas fueras son
significativas. De nuevo al doblar las planchas se puede lograr
aplicar las fuerzas en el mismo plano(los apoyos de los ejes) y que la
resultante sea nula.
En el dibujo que haces lo pones mirando desde arriba y parece que se
anulan, pero no es cierto puesto que la altura a la que se aplican las
fuerzas es completamente diferente y asimétrico.
Una cosa que yo haría sería "cerrar" siempre las poleas. Para que una
impresora funcione bien tiene que estar muy tensado todo, por ejemplo
el acero de mi Prusa Steel forma cierto arco de la tensión que
aguanta. En impresoras tipo coreXY y cia hay que ser extremadamente
perfeccionista especialmente para volúmenes grandes.
Teóricamente las poleas están empotradas, pero eso no es fácil
sometido a tensión contínua. Las poleas de los motores hay que tener
en cuenta que están unidas rígidamente a dos rodamientos serios
desplazados lo suficiente para asegurar la perpendicularidad(dentro de
los motores), pero una polea en un carro interno es otra cosa.
Si yo pongo una polea en una plancha, siempre "doblo" la plancha en el
otro lado también, con separadores, de manera que el eje no esté en
voladizo nunca. De esta manera con un mínimo peso se logra la máxima
rigidez.
Otra cosa es que las fuerzas están aplicadas en dos planos diferentes,
esto da lugar a pares de torsión cuando estas fueras son
significativas. De nuevo al doblar las planchas se puede lograr
aplicar las fuerzas en el mismo plano(los apoyos de los ejes) y que la
resultante sea nula.
En el dibujo que haces lo pones mirando desde arriba y parece que se
anulan, pero no es cierto puesto que la altura a la que se aplican las
fuerzas es completamente diferente y asimétrico.
lluvi
Nov 28, 2016, 8:03:59 AM11/28/16
to Clone Wars: Imprimiendo impresoras 3D
JoseH, leo con frecuencia tus comentarios y creo que todos están técnicamente fundamentados, por lo que te agradezco enormemente la ayuda.
Soy un aprendiz de todo y mi método suele ser el de prueba error, no tengo los conocimientos necesarios para calcular ciertas cosas. Creía que las poleas aguantarían bien encima de bloques de aluminio a diferentes alturas en forma de separador inferior y un tornillo de M5…sin embargo veo que la solución que propones es la ideal a fin que ni la polea ni su eje sufran más de lo que realmente pueden. Voy a ver si la puedo implementar de manera fácil en el diseño :( Chapeaux!
Lo que no termino de comprender bien del todo es el contenido de penúltimo parágrafo y del que se deriva la conclusión del último. No entiendo bien a que te refieres cuando dices al doblar las planchas de las poleas en el apoyo de los ejes la resultante de las fuerzas es nula. Abusando de tus conocimientos, te agradecería un croquis para dummies para comprender la anulación de las fuerzas.
Gracias por adelantado JoseH!
El dilluns, 28 novembre de 2016 12:51:43 UTC+1, JoseH va escriure:
Jose H
Nov 28, 2016, 9:05:00 AM11/28/16
to asrob-uc3m-impresoras-3d
Hola lluvi. Yo también soy aprendiz de todo y llevo no se cuantas
iteraciones en una CoreXY y sigo sin estar satisfecho.
Se me acaba el tiempo que tengo dedicado a contestar correos porque he
contestado otros, pero intentaré sintetizarlo lo máxímo posible.
La gran ventaja de poner un eje que gira libremente sustentado por dos
rodamientos uno inferior y otro superior, es que en los
apoyos(rodamientos) no se puede transmitir ninguna fuerza que no esté
en el propio plano sobre el que está sustentado el rodamiento. El
resultado es que realmente acabas proyectando las fuerzas
tridimensionales en 2D del plano. Lo cual simplifica enormemente el
diseño.
En el caso de poner un empotraminento, con giro en el extremo del
empotramiento hay que calcular equilibrios de momentos, pares de
fuerzas y es mucho más complicado. Imagínate una varilla empotrada en
la pared y en el extremo pongo un rodamiento pegado, si aplico una
fuerza con una correa rodeo el rodamiento y tiro hacia abajo(aplico
tensión a ala correa), doblo la varilla, pero si en lugar de a una
pared está empotrada a una pletina delgada, yo doblo la pletina. En
las coreXY lo que se suele doblar es la pletina porque es muy larga.
Si pones un bloque de aluminio para unir la varilla a la pletina la
pletina se sigue doblando, a no ser que la rigidices mucho, lo cual le
añade mucho peso.
No he comprobado que en tu caso las fuerzas se anulen, sino que hacer
que se anulen es bastante trivial, puesto que es un análisis
bidimensional.
iteraciones en una CoreXY y sigo sin estar satisfecho.
Se me acaba el tiempo que tengo dedicado a contestar correos porque he
contestado otros, pero intentaré sintetizarlo lo máxímo posible.
La gran ventaja de poner un eje que gira libremente sustentado por dos
rodamientos uno inferior y otro superior, es que en los
apoyos(rodamientos) no se puede transmitir ninguna fuerza que no esté
en el propio plano sobre el que está sustentado el rodamiento. El
resultado es que realmente acabas proyectando las fuerzas
tridimensionales en 2D del plano. Lo cual simplifica enormemente el
diseño.
En el caso de poner un empotraminento, con giro en el extremo del
empotramiento hay que calcular equilibrios de momentos, pares de
fuerzas y es mucho más complicado. Imagínate una varilla empotrada en
la pared y en el extremo pongo un rodamiento pegado, si aplico una
fuerza con una correa rodeo el rodamiento y tiro hacia abajo(aplico
tensión a ala correa), doblo la varilla, pero si en lugar de a una
pared está empotrada a una pletina delgada, yo doblo la pletina. En
las coreXY lo que se suele doblar es la pletina porque es muy larga.
Si pones un bloque de aluminio para unir la varilla a la pletina la
pletina se sigue doblando, a no ser que la rigidices mucho, lo cual le
añade mucho peso.
No he comprobado que en tu caso las fuerzas se anulen, sino que hacer
que se anulen es bastante trivial, puesto que es un análisis
bidimensional.
Jose H
Nov 28, 2016, 9:23:10 AM11/28/16
to asrob-uc3m-impresoras-3d
Piensa en el típico diseño de puente. Está hecho por vigas que pueden
rotar en los extremos:
https://www.eltallerdelmodelista.com/images/puente-de-celosa-faller-120560-1.jpg?osCsid=rg8k5g4lr9psrtili4g5h0hfo3
Con ello se simplifica muchísimo el diseño a tensiones simples
unidimensionales por cada viga(si no sería un tensor que es una matriz
tremenda de fuerzas y momentos en las tres direcciones espaciales). En
el pasado se usaban rótulas para permitir girar. En la actualidad se
sueldan placas delgadas con mucha menos rigidez que el resto de vigas,
con lo que son equivalentes a rótulas para los pequeños giros
necesarios:
http://previews.123rf.com/images/shiyali/shiyali0706/shiyali070600025/1052884-Detalle-del-puente-de-hierro-antigua-estructura-de-acero-de-color-rojo-con-un-cielo-azul-Foto-de-archivo.jpg
Nosotros hacemos lo mismo, simplificamos.
rotar en los extremos:
https://www.eltallerdelmodelista.com/images/puente-de-celosa-faller-120560-1.jpg?osCsid=rg8k5g4lr9psrtili4g5h0hfo3
Con ello se simplifica muchísimo el diseño a tensiones simples
unidimensionales por cada viga(si no sería un tensor que es una matriz
tremenda de fuerzas y momentos en las tres direcciones espaciales). En
el pasado se usaban rótulas para permitir girar. En la actualidad se
sueldan placas delgadas con mucha menos rigidez que el resto de vigas,
con lo que son equivalentes a rótulas para los pequeños giros
necesarios:
http://previews.123rf.com/images/shiyali/shiyali0706/shiyali070600025/1052884-Detalle-del-puente-de-hierro-antigua-estructura-de-acero-de-color-rojo-con-un-cielo-azul-Foto-de-archivo.jpg
Nosotros hacemos lo mismo, simplificamos.
lluvi
Nov 28, 2016, 12:13:02 PM11/28/16
to Clone Wars: Imprimiendo impresoras 3D
Cristalino, JoseH hasta yo lo he entendido.
Agradezco tu tiempo, es un bien escaso para los que intentamos desarrollar en los ratos que no curramos, sin ir más lejos, llevo tiempo sin poder colaborar activamente en el grupo, a ver si el próximo año lo soluciono!
Voy a ver hasta donde soy capaz de implementar estas soluciones o como mínimo acercarme lo más posible a tus consejos.
Tu explicación ha sido muy didáctica, de gran interés para mi y seguramente para muchos de los compis.
Muchas gracias de nuevo, voy a meterle caña al tema y a probar, seguro que saldrá mejor de lo que tengo ahora.
Saludos
El dilluns, 28 novembre de 2016 15:05:00 UTC+1, JoseH va escriure:
Agradezco tu tiempo, es un bien escaso para los que intentamos desarrollar en los ratos que no curramos, sin ir más lejos, llevo tiempo sin poder colaborar activamente en el grupo, a ver si el próximo año lo soluciono!
Voy a ver hasta donde soy capaz de implementar estas soluciones o como mínimo acercarme lo más posible a tus consejos.
Tu explicación ha sido muy didáctica, de gran interés para mi y seguramente para muchos de los compis.
Muchas gracias de nuevo, voy a meterle caña al tema y a probar, seguro que saldrá mejor de lo que tengo ahora.
Saludos
El dilluns, 28 novembre de 2016 15:05:00 UTC+1, JoseH va escriure:
MrPegapom (Pedro García)
Nov 28, 2016, 2:05:36 PM11/28/16
to Clone Wars: Imprimiendo impresoras 3D
https://drive.google.com/file/d/0B6qOc1k5f6JEUnNlOEI5azVOd0U/view?usp=docslist_api
Os adjunto mi explicacion de porque creo q las poleas deben ir alineadas.
Suponiendo que partimos de un carro X parado, y que se pone en movimiento con fuerzas de tracción igual por ambos motores, tirando en sentido contrario. Tenemos que F'x d'= F x d, pero como d y d' son distintas la igualdad no se cumple.
Cuando de un lado se tira se produce una tensión en ese lado, con una distensión en el otro lado del carro. Si en lugar de correas usamos gomas y rodamientos muy recios podremos ver mejor todas esas tensiones y distensiones.
Las correas hay q tensarlas lo justo y no en exceso ya que tendremos deformaciones prematuras.
Os adjunto mi explicacion de porque creo q las poleas deben ir alineadas.
Suponiendo que partimos de un carro X parado, y que se pone en movimiento con fuerzas de tracción igual por ambos motores, tirando en sentido contrario. Tenemos que F'x d'= F x d, pero como d y d' son distintas la igualdad no se cumple.
Cuando de un lado se tira se produce una tensión en ese lado, con una distensión en el otro lado del carro. Si en lugar de correas usamos gomas y rodamientos muy recios podremos ver mejor todas esas tensiones y distensiones.
Las correas hay q tensarlas lo justo y no en exceso ya que tendremos deformaciones prematuras.
lluvi
Nov 29, 2016, 12:25:26 PM11/29/16
to Clone Wars: Imprimiendo impresoras 3D
MrPegapom, me quito el sombrero, la boina y la barretina, este esquema para mi vale millones!!! Más claro y simple imposible, muchísimas gracias por tu tiempo y felicitarte por la capacidad de síntesis.
Entre tu aportación y la de JoseH, tengo más conocimientos de cómo enfrontar un diseño y modificar el actual, de nuevo, muchísimas gracias a los dos.
Saludos.
El dilluns, 28 novembre de 2016 20:05:36 UTC+1, MrPegapom (Pedro García) va escriure:
Entre tu aportación y la de JoseH, tengo más conocimientos de cómo enfrontar un diseño y modificar el actual, de nuevo, muchísimas gracias a los dos.
Saludos.
El dilluns, 28 novembre de 2016 20:05:36 UTC+1, MrPegapom (Pedro García) va escriure:
JpujolarCW
Nov 29, 2016, 6:23:36 PM11/29/16
to Clone Wars: Imprimiendo impresoras 3D
la 1 la original en corto, la 2 en largo, la 3 en corto y maximo equilibri (creo) y la 4 con eje compartido.
¿Cual creeis que es mejor? ¿alguna otra opcion?
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