HyperCube CoreXY 3D印表機建構日誌 #2.1-X&Y軸調整

延續-HyperCube CoreXY 3D印表機建構日誌 #2-組裝 X&Y軸。主要修正X傳動軸 (X Carriage)往Y軸移動到後端時,其中一端無法到底。
組裝 X/Y 軸

花了一整個早上 Try-Error,乾脆把 Y軸支架列印件改為金屬 SHF8 臥式光軸支座 (除了連接馬達座一端仍用列印件,其它三端全改用 SHF8),如此也有比較穩重的感覺。
組裝 X&Y 軸

但是問題仍未解決,X傳動軸其中一端當所有組件鎖緊後仍無法到達底部。

折騰許久,後來把 X傳動軸列印件先取出試看,結果就完全正常!看來問題應該在 X傳動軸透過 SF-1 自潤滑軸承連接鋁管後對齊的問題。但只要一鎖緊,不僅X軸很難滑動,上述問題也跟著衍生。

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HyperCube CoreXY 3D印表機建構日誌 #2-組裝 X&Y軸

花了大約有一個星期時間,慢慢的打印 HyperCube 結構的列印件。我是覺得3D印表機的結構件最好是採用 PETG/ABS 等耗材會比較妥當,強度相對穩很多也較能耐高溫。我自己是使用 ABS 打印的,還不錯的是我的入門級 Prusa i3 竟然打印 ABS 效果還不錯。

無論如何,組裝過程必然會來回重複打印結構件的,所以旁邊真的要備有一台 3D印表機才行,HyperCube 是適合作為玩家的第二台機種,但若從無到有並且沒有組裝的基礎是不太適合成為第一台機器的 (雖然組裝並不會太困難)。總之,作為組裝第二台的 HyperCube,我是亦步亦趨,並不著急快速組裝,每一個環節會比較講究斟酌。

還有關於螺絲問題。結構件本身大都採以 M3 六角螺絲,長度大都落在 16~40 mm 之內會用到,盡量買齊就是。如果沒有適切的長度,那當然用長一些的再來給它用鋸子或電動砂輪切斷。至於鎖到框架鋁材 (2020)部份的,就全都是用 M5 規格+T型螺母固定即可。

框架組裝完成後,再來就是組裝 X&Y 軸部份。參考 X 傳動軸 (X-Carriage)與 Y軸連接 (X/Y Joiner)的安裝影片:

這邊的結構件我主要用了「redesigned parts for Hypercube 3d printer」,與原版的差別在於它設計了埋入式螺母,美觀且相對鎖得會更緊實。

X傳動軸

X傳動軸主要採以「10mm陽極氧化鋁管」,強調了輕量化,所以可以快速移動。要套上這鋁管是使用 SF-1 自潤滑軸承 (內徑10,外徑12,高20 mm)。
組裝 X/Y 軸

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HyperCube CoreXY 3D印表機建構日誌 #1-組裝框架

先瞧瞧我這全身金光閃閃的 2020 鋁型材所組裝的框架 (Frame)吧,這有作過陽極氧化處理,所以才有金色閃亮的鋁材。 :-)
HyperCube 2020 Aluminum Frame

框架組裝似乎不太困難,所以原作者並沒有放上組裝框架的視頻。我是從 Youtube 搜尋許久才找到有位玩家分享比較詳細的組裝過程。

依據原來 BOM 表所整理出所需的鋁材尺寸與數量,然後向淘寶賣家採購,當然同時買所需要組裝框架的配件,包括 M5螺絲與T型螺母、角碼、角槽連接件、3向直角連接件等。
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我的 Prusa i3 打印 ABS 與 PETG @PEI板 之簡單心得

因為要組裝我的 HyperCube,結構件部份原來決定照原作者採用 PETG 作為打印的材料。它同時較兼有 PLA & ABS 的特性,有著高韌性的強度,打印溫度雖與 ABS 差不多 (約230~235度),但熱床卻可以只須 70度即可。

就近從瞎皮賣家買了兩捲橘色的 PETG 耗材回來,第一次打印的效果卻是慘不忍堵。
PETG 打印@調平太靠近平台

請教了 FB Reprap.Taipei 社群的諸位大大們,總算才知道這種現象都是因為噴嘴離平台面太近!原來又是我自動調平時設錯了座標位置,改了之後的效果就正常了。
PETG打印

第一次印出來的小部件,效果還挺不錯的。
PETG 列印成品

但後續的不順就來啦。不知道是否我買的這家耗材捲線有問題,經常打印到一大半時 (我都是半夜讓它一直打印到天亮),進料時就因為卡住無法順暢送出而斷料,試了好幾次都這樣;另外一個問題是,PETG 拉絲很嚴重,我都已經把回抽設到 6.8mm (遠程)距離,結果仍是一樣,參數調整設定問題還需要再持續調校才能抓出最佳列印方式,但,總之就是不順,所以我想改用 ABS 列印看看。

原來不想考慮 ABS 打印的,因為這種材料算是不容易打印的。除了溫度與熱床都要調很高外,對外界的溫度變化也很敏感,所以一般都建議要封箱;另外聽說 ABS 打印時會散發很難聞的氣味,所以若是在封閉的房間內這可是很不好。還好的是我打印機器都放在頂樓的庫房,如果氣味難聞離開庫房就是。

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HyperCube 組裝零組件採購&簡單開箱

大致依據我原來所整理的 BOM 表,月初時光利用週末下午的時間,一口氣就向大約10來家淘寶店商採購各類零組件。由於我多買了很多其它不太相干的工具,還有一些用料我買得特別好 (例如 TMC2100 驅動IC 以及進口 GT2 皮帶),所以總花費大約有 RMB 2,000 左右。其實經濟些我估計約 RMB 1,000 成本就可以組出一台 HyperCube 了。

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其中比較特別些的,就拿出來簡單介紹下。

o 陽極氧化鋁管這是原作者 Tech2C 的創意,他主張 X軸盡量要輕量化,所以從傳統的光軸 (8mm)改成 10mm 的鋁管,如此重量可以減輕為 1/3 左右,進而可以大幅提昇打印的速度。同時軸承也要改為 SF-1 無油自潤滑軸承 (外徑12內徑10高20mm)
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HyperCube 組裝零組件 BOM 表

關於 HyperCube 原作者 (Tech2C) 所提供的 BOM 表就直接列在他所發表的 thingiverse 首頁上。

國外有玩家已整理成試算表格式,Excel or Google 試算表可讀取編輯。不過原始檔在哪下載忘了,先前有先備份放置於個人谷哥雲端磁碟,然後我又重新整理過,將所有零組件品名翻譯為中文BOM表,方便淘寶的採購。
HyperCube 採購BOM表

未來關於 HyperCube 的相關整理資訊,我都會放置於雲端磁碟內的「HyperCube」資料夾內。另 BOM 表的內容個人可能仍會隨著組裝過程中持續修正調整,所以若也有意組裝的玩家,最好還是參考原作者原始的 BOM 表。

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