Manuale Montaggio Prusa i3 Step #6: Assembliamo l’estrusore

Vediamo ora come assemblare e montare l’estrusore sul carrello della nostra i3.

Prima però voglio fare una premessa sugli estrusori.

Il sistema di estrusione è composto solitamente da due parti: l’hotend (la parte finale che fonde e rilascia il filamento) ed il cold end (la parte che tira il filo e lo spinge dentro l’hotned).
Ci sono due possibilità di gestire queste due parti: creare un unico blocco di estrusione o separare i due blocchi.

Per questa guida seguirò il primo caso. Il blocco estrusore+hotend in questa modello di i3 verrà montato direttamente sul carrello dell’asse X. Quindi si sposterà a destra ed a sinistra. Può non sembrare ma il peso in movimento è notevole. Questo porta alla creazione di vibrazioni che ad alte velocità possono creare problemi.
Il peso è dato per la maggiore dal motore Nema 17, ma anche dall’hotend se si va ad utilizzare hotend abbastanza grandi come può essere il Buda Nozzle che andrò ad utilizzare in questa macchina.
Con il j-head invece, essendo molto piccolo e discreto, avremo meno peso in spostamento, ma considerando che abbiamo il motore sempre attaccato al carrello la differenza non è così alta.

Questo primo tipo di mono blocco poi si può suddividere in estrusori diretti (direct extruder) dove non è presente nessuna riduzione tra il motore ed il sistema che traziona il filo, ed in quelli ridotti come quello che andrò ad utilizzare qua. In questo specifico caso io userò un GregWade extruder. Io preferisco il sistema con la riduzione. Riducendo il numero di giri del motore si porta ad una coppia maggiore (per la teoria che riducendo la velocità angolare aumenta la coppia in uscita). E’ vero che il motore deve girare di più, ma sviluppa anche più forza.

Prendiamo il secondo caso e separiamo i due blocchi. In questo caso avremo un Bowden extruder, dove la parte dell’estrusore che traziona il filo è esterna al carrello ed è ancorata al frame/struttura della stampante, mentre l’hotend è collegato sul carrello. In questo caso, con il motore ed estrusore fissi e fermi, il peso in movimento è molto ridotto, e le oscillazioni sono molto ridotte. Il filo viene guidato dall’estrusore all’hotend facendolo scorrere attraverso un tubo di teflon.

Il bowden extruder è un pelo più complesso da gestire perchè vanno configurate meglio le retracion in fase di stampa.

[notice]Retracion: durante la stampa di un oggetto può capitare che la stampante debba cambiare posizione di lavoro, passando da una zona all’altra. Durante questo tragitto non deve rilasciare materiale. Per evitare anche il gocciolamento del materiale fuso si fa uso delle retraction, cioè di quei movimenti (da parte dell’estrusore) di ritrazione del filo. In questo modo si tende ad evitare il gocciolamento. Prima di ricominciare a lavorare il filo verrà di nuovo premuto dentro l’hotend con un movimento di prime[/notice]

Nel caso di un bowden abbiamo sempre una certa quantità di filo dentro il tubo in teflon, che quindi può portare a gocciolamenti, dato che quando la punta si muove il filo si può comprimere nelle eventuali curve del tubo in teflon, e quindi essere leggermente spinto dentro l’hotend. Negli estrusore a blocco unico questo è leggermente diverso, perchè la distanza hotend/estrusore è molto più breve e rettilinea. Si ha quindi un maggiore controllo.

Dopo questa premessa cominciamo ad assemblare il tutto.

Componenti necessari per l'estrusore

Componenti necessari per l’estrusore

Per l’estrusore avremo bisogno di

  • Pezzi in plastica blocco estrusore
    1. Corpo centrale
    2. Idler
    3. Ingranaggi
    4. Supporti vari per le ventole
  • 3 cuscinetti 608zz
  • 1 barra liscia diametro 8mm lunghezza 20mm
  • 1 hobbed bolt
  • 1 grano M4x10
  • 5 dadi M4
  • 4 rondelle M4
  • 2 bulloni M4x30
  • 2 bulloni M4x50
  • 2 molle
  • 2 dadi M8
  • rondelle M8 quanto bastano
  • 3 bulloni M3x10
  • 1 dado M3
  • 1 bullone M3x25
  • 2 bulloni M3x40

Cominciamo con il prendere l’ingranaggio piccolo, un dado M4 ed il grano M4x10.

Ingranaggio piccolo per il sistema di riduzione

Ingranaggio piccolo per il sistema di riduzione

Assembliamo come segue i pezzi. Stringendo il grano eviteremo che l’ingranaggio possa scorrere sull’albero del motore.

Il dado permetterà al grano di fare forza sull'albero del motore

Il dado permetterà al grano di fare forza sull’albero del motore

Mettiamo a pressione l’ingranaggio sul motore. Mi raccomando di premere soltanto. Non usiamo nulla per picchiarci sopra. Ai motori non piacciono gli urti sull’albero.

Inseriamo a pressione sull'albero del motore

Inseriamo a pressione sull’albero del motore

Ora passiamo a montare il corpo dell’estrusore.

Corpo centrale con i due cuscinetti

Corpo centrale con i due cuscinetti

I cuscinetti vanno messi a pressione.
Di solito i fori sono leggermente più piccoli del necessario. Io lo preferisco, perchè mi garantisce la stabilità dal cuscinetto. Per facilitare l’operazione di inserimento mi aiuto con una pinza a pappagallo!

Un cuscinetto va a davanti

Un cuscinetto va a davanti

Ed uno dietro

Ed uno dietro

Risultato finale

Risultato finale

La Hobbed Bolt altro non è che un bullone M8 con una parte zigrinata per fare presa sul filo, e quindi riuscire a trascinarlo. L’idler avrà un cuscinetto, che terrà schiacciato il filo contro la parte zigrinata, permettendogli quindi di far presa in modo adeguato.

La parte zigrinata deve essere in linea con il foro dell’estrusore. Per fare questo mettiamo il giusto numero di rondelle da una parte. Il numero di rondelle può cambiare a seconda del tipo di hobbed bolt che avete comprato.

I due cuscinetti permettono alla hobbed bolt di stare in linea, ma al contempo di ruotare

I due cuscinetti permettono alla hobbed bolt di stare in linea, ma al contempo di ruotare

La parte zigrinata della hobbed bolt deve essere in linea con il foro. Aggiungere rondelle fino a raggiungere l'obiettivo

La parte zigrinata della hobbed bolt deve essere in linea con il foro. Aggiungere rondelle fino a raggiungere l’obiettivo

Ora montiamo l’idler. L’idler è quello che sorregge il controcuscietto che schiaccia il filo sulla parte zigrinata. mettiamo il pezzo di barra liscia da 20mm dentro il cuscinetto.

L'idler è il pezzo che tiene premuto il filo contro la vite, in modo che faccia presa

L’idler è il pezzo che tiene premuto il filo contro la vite, in modo che faccia presa

Poi mettiamo tutto a pressione.

[warning]Il cuscinetto deve ruotare senza impedimenti! Se così non è toglietelo, limate il pezzo in plastica dove serve e rimettete. Ripete fino a quando ruota libero.[/warning]

Il cuscinetto va premuto a pressione

Il cuscinetto va premuto a pressione

Uniamo i due pezzi

Uniamo i due pezzi

Usiamo il bulloncino M3x25 come perno di rotazione per l’idler.

Ci vuole un bullone M3 per fissare assieme ed a fare da perno di rotazione

Ci vuole un bullone M3 per fissare assieme ed a fare da perno di rotazione

Vanno messi due dadi M4 nei fori dalla parte opposta dell’idler. Questi fori serviranno per avvitarci i bulloni M4 che premeranno l’idler contro sul filo.

Mettiamo due dadi M4 nei fori appositi

Mettiamo due dadi M4 nei fori appositi

E mettiamo due bulloni M4 lunghi, che vanno avvitati nei bulloni M4 appena messi

E mettiamo due bulloni M4 lunghi, che vanno avvitati nei bulloni M4 appena messi

Fissiamo il motore con 3 viti/bulloni M3x10

Montiamo il motore

Montiamo il motore

Inseriamo ora l’ingranaggio grande con la hobbed bolt al centro. Ingranaggio piccolo e grande devono essere allineati. Inoltro questi ingranaggi hanno i denti a “V” per avere maggiore presa.
Se i due ingranaggi non sono allineati mettiamo delle rondelle M8 tra l’ingranaggio ed il corpo dell’estrusore fino ad allineare.

I due ingranaggi devono essere allineati. Mettiamo delle rondelle M8 a spessore tra l'ingranaggio grande ed il corpo estrusore fino a raggiungere l'obiettivo

I due ingranaggi devono essere allineati. Mettiamo delle rondelle M8 a spessore tra l’ingranaggio grande ed il corpo estrusore fino a raggiungere l’obiettivo

Mettiamo un primo dado M8 dentro l’incastro dell’ingranaggio grande.

Prendiamo un dado M8 e mettiamolo sopra l'ingranaggio. Avvitiamolo nella hobbed bolt.

Prendiamo un dado M8 e mettiamolo sopra l’ingranaggio. Avvitiamolo nella hobbed bolt.

Avvitiamolo fino a quando non è completamente dentro l’incasso.

Deve essere avvitto fino a quando non è a fondo dentro l'incasso dell'ingranaggio

Deve essere avvitto fino a quando non è a fondo dentro l’incasso dell’ingranaggio

Poi andiamo a mettere e stringere il controdado M8 su quello precedentemente messo. In questo modo i dadi non si sviteranno nemmeno quando l’ingranaggio gira nel senso di svitamento.

[warning]Il Primo dado non va stretto a morte! L’ingranaggio grande deve essere libero di ruotare. Se si stringe troppo l’ingranaggio sarà troppo premuto contro il corpo dell’estrusore, e questo ne impedirà i movimenti.[/warning]

Come per il coupler mettiamo un controdado a stringere per evitare che si sviti quando gira in senso contrario

Come per il coupler mettiamo un controdado a stringere per evitare che si sviti quando gira in senso contrario

Allineamento dei due ingranaggi

Allineamento dei due ingranaggi

Allineamento dei due ingranaggi

Allineamento dei due ingranaggi

Anche se il montaggio non è definitivo voglio comunque farvi vedere come va montato l’hotend.

Come ho già detto in questa guida ho utilizzato un Buda Nozzle. Per il Buda Nozzle ho ideato un doppio fan duct per montare due ventoline da 40mm, una per raffreddare il pezzo che viene stampato e l’altra per raffreddare l’hotend stesso.

Vediamo come va montato questo hotend, prima di montare l'estrusore sul carrello

Vediamo come va montato questo hotend, prima di montare l’estrusore sul carrello

Per fissare l’hotend vanno utilizzati due dadi e due bulloni M4. I dadi vanno negli incastri laterali a destra e sinistra.

Mettiamo un dado M4 nell'incasso a destra

Mettiamo un dado M4 nell’incasso a destra

Ed uno a sinistra

Ed uno a sinistra

Per montare questo hotend va messo prima l’hotend e sotto l’hotend vanno  messe le gambe del fan duct. In questo modo l’hotend rimane premuto tra il fan duct ed il corpo estrusore.

Va messo prima l'hotend e poi il fan duct

Va messo prima l’hotend e poi il fan duct

Per stringere il tutto si usa appunto dei bulloni M4. Nel mio caso M4x30. Ho anche messo delle rondelle per distribuire meglio la pressione contro le gambe del fan duct.

Il tutto va stretto con dei bulloni M4

Il tutto va stretto con dei bulloni M4

Prusa_i3_extruder_26 Prusa_i3_extruder_27

 

Ora torniamo al punto in cui avevamo l’hotend smontato dall’estrusore. Per completare l’estrusore sfiliamo i bulloni M4 lunghi e prendiamo due molle.

Per completare il nostro estrusore togliamo i due bulloni M4 lunghi messi prima e prendiamo anche due molle

Per completare il nostro estrusore togliamo i due bulloni M4 lunghi messi prima e prendiamo anche due molle

I bulloni vanno montati all’interno delle molle. La pressione delle molle terrà l’idler a pressione contro i lfilo.

Vanno montati in questo modo. Così l'idler verrà tenuto a pressione

Vanno montati in questo modo. Così l’idler verrà tenuto a pressione

Ora dobbiamo montare l’estrusore sul carrello dell’asse X.
Per fare questo abbiamo bisogno di due bulloni M3 lunghi, di M3x40 o M3x50.

Ora è completo. Per montarlo sul carrello ci vogliono dei bulloni/viti lunghe M3

Ora è completo. Per montarlo sul carrello ci vogliono dei bulloni/viti lunghe M3

Vanno a stringersi sui dadi M3 che avevamo inserito nel carrello quando abbiamo montato il ponte dell'asse X

Vanno a stringersi sui dadi M3 che avevamo inserito nel carrello quando abbiamo montato il ponte dell’asse X

Prusa_i3_extruder_32 Prusa_i3_extruder_33

 

Una volta stretto il nostro estrusore sarà fissato al carrello dell’asse X.
L’hotend verrà rimontato successivamente in fase di cablaggio della parte elettronica.
Per ora abbiamo finito anche questa parte!

 

Se ci sono dei pezzi che non vi tornano fatemelo sapere che approfondirò.

2 comments

  1. Ciao, sei il miglior blog per cercare info utili per reprap prusa i3 e ti faccio i miei migliori complimenti. Ho un kit underwelt da un
    anno in attesa di calibrazione a causa del danneggiamenti di un pololu. Mi son deciso finalmente a sostituirli e prima di fare le prime prove di stampa sto ricontrollando tutto il montaggio del kit. Vorrei sapere se nel modello di estrusore GregWade è normale che sia inclinato di qualche grado verso avanti a causa della sporgenza della vite che incerniera la parte dell’estrusore che fa pressione sul filamento. In passato questa cosa mi era stata giustificata con il fatto che tale inclinazione permettesse di non far sbattere il nema17 dell’estrusore sulla parte alta del telaio. Ma sono preoccupato perché per installare il j-head in piano non l’ho potuto portare a battuta nel suo “scasso” ma ho dovuto fissarlo, non troppo saldamente, inclinato rispetto ad esso. Dove sbaglio? Forse il j-head lavora bene anche leggermente inclinato? O ho fatto bene ciò che ho fatto e non devo preoccuparmi?

    Grazie

    Marco

    1. Ciao ti rispondo direttamente per mail così mi puoi allegare le foto 🙂

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