FS-Touch Bettnivellierungswerkzeug - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Haben Sie es satt, das perfekt nivellierte 3D-Druckerbett zu bekommen? Frustriert darüber, den richtigen Widerstand zwischen Düse und Papier zu erraten? Nun, FS-Touch hilft Ihnen, diese Klemmkraft quantitativ zu messen und in kürzester Zeit eine schnelle und genaue Bettnivellierung zu erreichen.

Merkmale dieses Bettnivellierungswerkzeugs (der richtige Begriff ist Tramming):

• Funktioniert mit allen Arten von Betten: Metall, Glas, magnetisch
• Ermöglicht das Messen der Kraft und den Vergleich mit einem Referenzkraftwert.
• Der Referenzwert kann per Knopfdruck auf einen neuen Wert gesetzt werden.
• Zeigt die Drehrichtung der Nivellierungsknöpfe an, da jeder verwirrt ist, welche Richtung oben und welche unten ist!
• Zeigt an, um wie viel mehr der Knopf gedreht werden muss, um den Sweet Spot durch die Rotationsgeschwindigkeit zu erreichen.
• Abnehmbarer Kraftsensor, der schnell ausgetauscht werden kann.

Schritt 1: Wie es funktioniert

Um einen perfekten Druck zu erhalten, muss Ihr 3D-Druckerbett nivelliert werden (korrekter Begriff wird verschoben). Ein richtig nivelliertes Bett ist über die gesamte Oberfläche gleich weit von der Düsenspitze entfernt. Dies geschieht normalerweise, indem man ein Stück Papier nimmt und es zwischen Bett und Düse legt, wenn sich das heiße Ende auf Nullhöhe befindet (Z = 0). Dann wird das Papier herumgeschoben und die Nivellierungsknöpfe werden verwendet, um die Betthöhe einzustellen, bis das Papier zwischen den beiden eingeklemmt wird. Dies wird für alle Ecken wiederholt.

Während es in der Theorie einfach klingt, ist es praktisch eine Qual. Die Reibung zwischen Düse und Papier ist nicht ein/aus (digital), sondern allmählich (analog) über einen großen Bereich von Nivellierungsknopfpositionen. Es wird wirklich frustrierend, den Punkt zu finden, an dem man anhalten muss, denn selbst wenn es zwischen Düse und Bett eingeklemmt wird, kann sich das Papier bewegen, wenn Sie noch etwas mehr Kraft anwenden. Es ist also wirklich ein Hit-and-Trial-Spiel, bei dem man fühlt, ob die Kneifkraft ausreicht oder nicht. Ich habe FS-Touch entwickelt, um diese Klemmkraft objektiv zu messen, anstatt subjektiv nach Gefühlen und groben Schätzungen zu gehen, um jedes Mal ein perfekt nivelliertes Bett zu erhalten.

Dazu wird ein Force Sensitive Resistor (FSR) und ein Arduino Pro Micro verwendet, um die Klemmkraft zu messen und über eine 7-Segment-Anzeige anzuzeigen. Der FSR ändert seinen Widerstand entsprechend der auf ihn ausgeübten Kraft und wir können dies mit einem Arduino messen, indem wir den FSR als Teil eines Spannungsteilers behandeln. Es wird dann mit einem Wertspeicher im EEPROM von Arduino verglichen und das 7-Segment zeigt die Informationen an. Die Drehrichtung zeigt die Drehrichtung der Nivellierknöpfe an. Seine Rotationsgeschwindigkeit zeigt an, wie weit er vom erforderlichen Wert abweicht.

Schritt 2: Benötigtes Material

1. Arduino Pro Micro
2. 7-Segment-Anzeige
3. Kraftempfindlicher Widerstand
4. Kundenspezifische Leiterplatte
5. 3D gedruckte Hülle
6. Druckknopf
7. 2,2K Widerstände x8
8. 100K Widerstand x1
9. Männliche und weibliche Header
10. Blu-Tack

Schritt 3: PCB herstellen: CNC-Fräsen

Laden Sie die Eagle-Datei herunter und erstellen Sie die Platine. Es ist ein doppelseitiges Design und erfordert kein PTH. Es ist also hausherstellungsfreundlich. Die Eisentransfermethode kann verwendet werden, um diese Leiterplatte zu erstellen.

Da ich einen CNC-Router bei mir habe, habe ich diese Platine damit erstellt.

Schritt 4: PCB herstellen: Lötstopplack

Dies war mein erstes Mal mit Lötstopplack für ein Projekt. Zuerst habe ich die Löcher gebohrt und Lötstopppaste aufgetragen, aber dann verstopft es die Löcher und macht das Löten schwierig statt einfach. Also habe ich das zweite Mal vor dem Bohren der Löcher Lötstopppaste aufgetragen.

Die Lötstopplackschicht auf transparenten Folien ausgedruckt und 3 pro Seite geschichtet. Dieser wurde ausgerichtet und auf die gefräste Leiterplatte geklebt. Dann wurde Lötstopppaste aufgetragen und die transparenten Folien darauf gelegt. Dies wurde auch für die andere Seite der PCB wiederholt. Dann wurde es mit einer UV-Lampe ausgehärtet. Dies hat es auch nach Stunden nicht gut genug geheilt, also habe ich sie eine Weile in die Sonne gelegt und das hat den Zweck erfüllt.

Danach wurden die Transparentfolien entfernt und die Platte mit Alkohol gewaschen, während sie mit einer Bürste leicht geschrubbt wurde. Dadurch wurde die gesamte ungehärtete Lötstopplackpaste entfernt und die Pads freigelegt. Einige Teile, die Lötstopplack haben sollten, dies aber nicht taten, wurden etwas von der Paste aufgetragen und ausgehärtet. Einige Teile, die keinen Lötstopplack haben sollten, es aber taten, wurden vorsichtig mit einer Klinge abgekratzt.

Schließlich wurde die Platine aus Kupferrohling gebohrt und gefräst. Das Endergebnis ist ein wunderschön aussehendes Brett.

Schritt 5: Lötkomponenten

Löten Sie zuerst alle Vias. Anschließend werden die Widerstände wie im Bild gezeigt vertikal an die Unterseite der Platine gelötet. Als nächstes löten Sie die 7-Segment-Anzeige und den Taster an. Schließlich löten Sie die Stiftleisten an Ort und Stelle. Schneiden Sie auch Lötbuchsen auf die richtige Größe zu und löten Sie sie an das Arduino Pro Micro an.

Schritt 6: Schnittstellen-PCB herstellen

Machen Sie die Schnittstellenplatine, die einfach eine Platine ist, um 2 der Pads von der Hauptplatine an eine andere Position für FSR auszubrechen. Es hat 2 Drähte von der Platine, die mit 2 Stiftleisten verbunden sind, an die die weiblichen Stifte des FSR angeschlossen sind.

Nachdem Sie die Stiftleisten an die Schnittstellenplatine gelötet haben, löten Sie 2 Drähte von der Schnittstellenplatine an die FSR-Pins auf der Hauptplatine. Befestigen Sie die Hauptplatine auf dem Arduino, befestigen Sie den FSR an der Schnittstellenplatine und unsere Hardware ist fertig!

Schritt 7: Code hochladen

Laden Sie die angehängte Arduino-Skizze herunter. Verbinden Sie Arduino mit dem USB-Kabel mit dem PC. Skizze hochladen.

Das 7-Segment sollte eine kreisförmige Linie zeigen. Versuchen Sie, den FSR mit den Fingern zu drücken, und die Rotationsgeschwindigkeit des Displays sollte sich ändern.

Schritt 8: 3D-Druckgehäuse

Ich habe die STL-Dateien zusammen mit Fusion360-Designdateien bereitgestellt.

Schneiden Sie sie in einem Slicer Ihrer Wahl (meiner ist Cura) in gcode. Auf 3D-Drucker hochladen und ausdrucken.

Schritt 9: Montage

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Ein Nachteil von FS-Touch ist, dass es nur auf einem kühlen Bett und einer Düse verwendet werden kann. Erhitzen kann den Sensor schmelzen. Da sich das Bett verzieht und sich das Metall der Düse beim Erhitzen ausdehnt, ändern sich die Abstände und daher sollte die Nivellierung durchgeführt werden, wenn beide heiß sind. Es lässt sich meist beheben, indem man einmal im erhitzten Zustand mit Papier kalibriert und es dann abkühlen lässt. Speichern Sie dann die Referenz für FS-Touch. Dies berücksichtigt die Ausdehnungen des Referenzwerts und hilft, Wertänderungen durch Erwärmung abzumildern. Wenn sich Düse und Bett also wieder aufheizen, sollten sie wieder bis zum nivellierten Abstand reichen.

Wenn Sie Blu-Tack auf der Rückseite des FS-Touch anbringen, haftet es ziemlich gut am Bett und verhindert, dass es aufgrund des USB-Kabels verrutscht. Es stellt auch sicher, dass die Zug-/Druckkräfte nicht vom USB-Kabel zum Sensor übertragen werden und die Werte beeinflussen können.

Stellen Sie vor der Verwendung von FS-Touch sicher, dass die Düse vollständig sauber ist. Jegliche Filamentklemmung an der Düsenspitze erhöht deren Höhe und führt daher zu falschen Kraftwerten für den Sensor.

Insgesamt ist es ein praktisches Werkzeug, um beim Nivellieren eines 3D-Druckerbetts Zeit und Kopfschmerzen zu sparen.