Herramienta de nivelación de cama FS-Touch: 11 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

¿Estás cansado de intentar conseguir la plataforma de impresora 3D nivelada perfecta? ¿Frustrado con adivinar la resistencia adecuada entre la boquilla y el papel? Bueno, FS-Touch lo ayudará a medir cuantitativamente esta fuerza de pellizco y lograr una nivelación rápida y precisa de la cama en poco tiempo.

Características de esta herramienta de nivelación de la cama (el término adecuado es desplazamiento):

• Funciona con todo tipo de camas: metálicas, de vidrio, magnéticas
• Permite medir la fuerza y compararla con un valor de fuerza de referencia.
• El valor de referencia se puede establecer en un nuevo valor presionando un botón.
• Indica la dirección para girar las perillas de nivelación, ¡porque todos se confunden en qué dirección está hacia arriba y cuál hacia abajo!
• Muestra cuánto más se debe girar la perilla para alcanzar el punto óptimo a través de la velocidad de rotación.
• Sensor de fuerza desmontable que se puede reemplazar rápidamente.

Paso 1: cómo funciona

Para obtener una impresión perfecta, la plataforma de su impresora 3D debe estar nivelada (el término correcto se transfiere). Un lecho debidamente nivelado es equidistante de la punta de la boquilla en toda su superficie. Esto generalmente se hace tomando una hoja de papel y colocándola entre la cama y la boquilla cuando el hot-end está a una altura cero (Z = 0). Luego, el papel se desliza y se utilizan perillas de nivelación para ajustar la altura de la cama hasta que el papel se pellizca entre los dos. Esto se repite para todos los rincones.

Si bien en teoría suena fácil, hacerlo prácticamente es un fastidio. La fricción entre la boquilla y el papel no es de encendido / apagado (digital) sino gradual (analógica) en una amplia gama de posiciones de la perilla de nivelación. Se vuelve realmente frustrante tratar de encontrar el punto donde detenerse porque incluso cuando se pellizca entre la boquilla y la cama, el papel puede moverse si aplica incluso un poco más de fuerza. Por lo tanto, es realmente un juego de prueba y prueba y va sintiendo si la fuerza de pellizco es suficiente o no. Creé FS-Touch para ayudar a medir esta fuerza de pellizco objetivamente en lugar de ir subjetivamente por sentimientos y estimaciones aproximadas, para obtener una cama perfectamente nivelada en todo momento.

Para esto, se usa una resistencia sensible a la fuerza (FSR) y un Arduino Pro Micro para medir la fuerza de pellizco y se muestra usando una pantalla de 7 segmentos. El FSR cambia su resistencia a la cantidad de fuerza que se le aplica y podemos medir eso usando un Arduino al tratar el FSR como parte de un divisor de voltaje. Luego se compara con un valor almacenado en la EEPROM de Arduino y el segmento de 7 muestra la información. La dirección de rotación muestra la dirección para girar las perillas de nivelación. Su velocidad de rotación muestra cuánto se aleja del valor requerido.

Paso 2: Cosas necesarias

1. Arduino Pro Micro
2. Pantalla de 7 segmentos
3. Resistencia sensible a la fuerza
4. PCB personalizado
5. Estuche impreso en 3D
6. Presionar el botón
7. 2.2K Resistencias x8
8. Resistencia de 100 K x1
9. Encabezados masculinos y femeninos
10. Pasta adhesiva

Paso 3: Fabricación de PCB: Fresado CNC

Descarga el archivo Eagle y crea el PCB. Es un diseño de doble cara y no requiere PTH. Por lo que es amigable con la fabricación casera. El método de transferencia de hierro se puede utilizar para crear esta PCB.

Como tengo un enrutador CNC conmigo, creé este PCB usándolo.

Paso 4: Fabricación de PCB: Máscara de soldadura

Esta fue la primera vez que trabajo con soldermask para un proyecto. Inicialmente perforé los orificios y apliqué pasta de mascarilla de soldadura, pero luego obstruye los orificios y hace que la soldadura sea difícil en lugar de fácil. Entonces, la segunda vez, apliqué pasta de máscara de soldadura antes de perforar los agujeros.

Imprimió la capa de la máscara de soldadura en hojas transparentes y colocó 3 capas por lado. Esto fue alineado y pegado al PCB fresado. Luego se aplicó pasta de mascarilla de soldadura y se colocaron las láminas transparentes en la parte superior. Esto también se repitió para el otro lado de PCB. Luego se curó con una lámpara UV. Esto no lo curó lo suficientemente bien incluso después de horas, así que los puse al sol por un tiempo y eso funcionó.

Después de eso, se quitaron las transparencias y se lavó la tabla con alcohol mientras se frotaba ligeramente con un cepillo. Esto eliminó toda la pasta de máscara de soldadura sin curar y reveló las almohadillas. Algunas partes que se suponía que tenían máscara de soldadura pero no tenían, tenían un poco de pasta aplicada y curada. Algunas partes que no deberían tener máscara de soldadura, pero la tenían, se rasparon cuidadosamente con una cuchilla.

Finalmente, el tablero se taladró y se fresó con cobre en bruto. El resultado final es una tabla de aspecto hermoso.

Paso 5: Componentes de soldadura

Primero suelde todas las vías. Una vez hecho esto, las resistencias deben soldarse al lado inferior de la PCB en posición vertical como se muestra en la imagen. Luego suelde la pantalla de 7 segmentos y el botón en su lugar. Finalmente suelde los conectores macho en su lugar. También corte los encabezados hembra de soldadura al tamaño y suelde al Arduino Pro Micro.

Paso 6: Fabricar la PCB de interfaz

Haga la PCB de interfaz, que es simplemente una placa para separar 2 de las almohadillas de la placa principal a otra posición para FSR. Tiene 2 cables de la placa conectados a 2 pines de cabezal macho a los que se conectan los pines hembra del FSR.

Después de soldar los conectores macho a la placa de interfaz, suelde 2 cables desde la placa de interfaz a los pines FSR de la placa principal. Conecte la placa principal encima del Arduino, conecte FSR a la placa de interfaz y nuestro hardware está listo.

Paso 7: Cargar código

Descargue el boceto de Arduino adjunto. Conecte arduino a la PC con un cable USB. Cargar boceto.

El segmento de 7 debe mostrar una línea que gira en círculos. Intente apretar el FSR con los dedos y la velocidad de rotación de la pantalla debería cambiar.

Paso 8: Caja de impresión 3D

He proporcionado los archivos STL junto con los archivos de diseño de Fusion360.

Córtelos en el cortador de su elección (el mío es Cura) en gcode. Sube a la impresora 3D e imprime.

Paso 9: Montaje

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Un inconveniente de FS-Touch es que solo se puede usar en una cama fría y una boquilla. Calentarlos puede derretir el sensor. A medida que el lecho se deforma y el metal de la boquilla se expande al calentarse, las distancias cambian y, por lo tanto, la nivelación debe realizarse cuando ambos estén calientes. Se puede remediar principalmente calibrando con papel una vez que se haya calentado y luego dejándolo enfriar. Luego almacenando la referencia para FS-Touch. Esto incluirá las expansiones en el valor de referencia y ayudará a mitigar cualquier cambio en los valores debido al calentamiento. Entonces, cuando la boquilla y la cama se calientan nuevamente, deberían alcanzar la distancia nivelada.

La aplicación de Blu-Tack en la parte posterior de FS-Touch ayuda a que se adhiera bastante bien a la cama y evita que se mueva debido al cable USB. También asegura que las fuerzas de tracción / empuje no se propaguen desde el cable USB al sensor, lo que puede afectar los valores.

Una cosa que debe asegurarse antes de usar FS-Touch es que la boquilla debe estar completamente limpia. Cualquier pegamento de filamento en la punta de la boquilla aumentará su altura y, por lo tanto, producirá valores de fuerza incorrectos para el sensor.

En general, es una herramienta útil para ahorrar tiempo y dolores de cabeza al nivelar la plataforma de una impresora 3D.