Nâng cấp Linear Guiderails cho Core One

Mình bị tiếng lạch cạch ở các tốc độ cộng hưởng trên Core One. Mình khoanh vùng nguyên nhân từ Y bearings và quyết định thay các Y rods bằng linear guide rails.

Kết quả rất ổn – hết lạch cạch. Cộng hưởng vẫn còn nghe nhẹ khi đứng sát máy, nhưng chủ yếu là rung tần số thấp từ phần enclosure. Nhìn chung máy in êm hơn khi in. Một lợi ích nữa về sau là carriage có đầu bơm mỡ (greasing nozzle) nên không cần tháo ra để tra mỡ lại.

Mình làm việc này vào cuối tháng 10, tới nay đã hơn 100 giờ in và không có vấn đề gì, nên mình chia sẻ lại.

Không phải mọi thứ đều hoàn hảo vì lúc đầu mình lấy một số kích thước hơi “ước lượng”. Giờ Prusa đã chia sẻ CAD đầy đủ nên mình chỉnh nhẹ để về đúng nominal.

Tiếc là không phải chi tiết nào cũng in 3D được, vì cần 1 chi tiết nhôm phải gia công phay.

Ngoài ra, phải tháo XY Frame ra khỏi máy để khoan lỗ và taro ren cho các rail mới.

1. Aluminum T-Holder

Để gắn X holders lên linear guides, mình làm một cái holder bằng nhôm. Vật liệu thô mình dùng là thanh nhôm chữ T 35x35x3mm mua ở tiệm vật liệu, sau đó mình phay bằng máy CNC mini mình có. Máy phay không CNC cũng làm được. Kích thước ngoài không quá quan trọng, nhưng vị trí lỗ nên nằm trong sai số +/-0,1.

Ở đây mình cần nói rõ: với holder này, mình cố ý nâng trục X lên cao hơn 0,3mm. Lý do là mình dùng ốc M3x6 để bắt rail và đầu ốc nhô lên 0,5mm khỏi XY frame. Nhớ rằng ốc có dung sai, có con có thể nhô nhiều hơn. Nhưng cũng có con thấp hơn, nên mình không cố dùng washer. Nếu đầu ốc nhô lên thì mình chắc chắn là đã ăn hết phần ren trong frame (frame dày 2mm).

Dĩ nhiên việc này sẽ làm pulley và roller cao lên. Trước đó belt vốn hay chạy lệch một bên chứ không nằm giữa pulley. Mình không thấy dấu hiệu mòn/rách gì.

Và cuối cùng – lúc đó mình không có 3D model, mình đo trực tiếp trên máy. XY-Carriage nằm cao hơn frame 0,7mm. Giờ nhìn model của Prusa thì khoảng cách nominal là 1mm, nhưng do lỗ trên linear holders to hơn nên dung sai tổng giảm. Với thiết kế mới, mình đo được khe 0,95mm bằng filler gauge.

Mình up file STEP của holder. Nó đối xứng và dùng chung cho bên trái/phải. (Nếu ai để ý: lỗ trong hình mình up không đối xứng, là do mình lắp rail bị lùi ra sau quá, nên khi carriage chạy ra phía trước thì bị thò ra khỏi rail 1mm. Vì vậy mình phải làm bản trái/phải bị “shift”.)

2. XY Frame rework

Cần taro ren M3 trên frame để bắt linear guides. Vì vậy phải tháo XY frame ra. Làm theo hướng dẫn lắp ráp Core One để tháo.

Để khoan lỗ, mình làm một cái gauge có thể bắt lên frame. Một đầu dùng ren M3 trong cùng của tensioner, đầu còn lại dùng lỗ của motor holder (kèm ốc và đai ốc).

Vì gauge vẫn còn độ mềm, nên tốt nhất kẹp chặt nó ở giữa như hình đính kèm.

Gauge mình dùng có lỗ 4,5mm (sau khi in phải khoan lại bằng mũi 4,5) và ép press-fit bạc 0306DU. Sau đó mình dùng mũi centering drill đường kính 3,15mm để chấm dấu vị trí. Cuối cùng khoan bằng mũi 2,5mm rồi taro ren.

Nhưng mình nghĩ có thể làm với lỗ nhỏ hơn và dùng thẳng mũi 2,5mm. Hoặc chỉ dùng gauge để đánh dấu/đột tâm rồi khoan không cần đặt gauge. Vì vậy mình có thêm STL với lỗ 2,5 và 4,5mm.

Có thể in một lần trên Core One, xoay 49° (hoặc 131°).

Vật liệu PLA. Vì không cần đẹp, mình dùng nozzle 0,4 và profile 0,2 Speed với gyroid infill.

3. Side Filament Sensor

Carriages mới rộng hơn và sẽ đụng filament sensor zin. Mình phải làm cái mới thấp hơn.

Lắp ráp tương tự sensor zin. Xem hình đính kèm và danh sách ốc/đai ốc cần dùng ở dưới.

Vật liệu PETG, Nozzle 0,4, 0,2mm Structural, 3 Perimeters. Lever cần Support Everywhere. Phần Base và Cover thì không cần support.

4. Tipps

T-Holder phải áp sát vào vách bên của carriage, không được hở khe.

Lắp một rail song song với mép của XY frame. Ví dụ dùng thước kẹp (caliper) để canh. Rail còn lại để lỏng. Lắp tất cả phần còn lại gồm cả X-Axis bar. Sau đó đẩy bar ra hết phía trước và phía sau rồi siết ốc nhẹ. Đảm bảo nó chạy mượt, không ma sát, trên toàn hành trình.

5. Hardware needed

Cho guiding rails:

• 2x T-Holders từ file STEP

• 2x 300mm HIWIN MGNR12R - guide rails. !!! Mép rail phải cách lỗ đầu tiên 12,5mm (nằm giữa các lỗ). Làm vậy thì hai rail đối xứng. Sai số +/-2mm vẫn OK.

• 2x HIWIN MGN12H, Z1 - Carriage với light preload

• 32x M3x6 DIN912 (ISO4762) - 24x để bắt 2 rail vào frame và 8x để bắt T-holder vào carriages.

• 8x M3x4 DIN912 (ISO4762) - để bắt X axis holders vào T-Holder mới

Mình khuyên dùng keo khóa ren (Loctite 2400/243 hoặc tương đương)

Cho Filament Sensor:

• 1x M3x12 DIN12 (ISO4762) - cho lever filament sensor (zin là M3x10)

• 1x M2x6 DIN912 (ISO4762) - cho PCB filament sensor (zin là M2x8)

• 2x M3 Square nuts (giống zin nếu tháo ra được)

Mình dùng lại Ball, Magnets, Collet và ốc nắp (M3x8) zin, và dĩ nhiên là cái sensor luôn.