Chân máy in Sorbothane giảm rung, hấp thụ rung động

Đây là bộ chân giảm rung và giảm ồn rất hiệu quả cho bất kỳ máy in 3D nào dùng khung bằng nhôm định hình 3030 extruded aluminum beams, ví dụ như Prusa i3 MK3S.

Thiết kế này lấy cảm hứng từ . Lý do mình làm thiết kế riêng:

• Mình muốn làm kiểu tương tự nhưng giảm lượng filament sử dụng.
• Mình muốn phần dưới đầu vít dày hơn.
• Mình muốn phần ngàm/chân đỡ lọt vừa khít dưới dầm 3030 và không bị lòi ra hai bên.
• Mình không muốn tháo end plates hay phải tháo lắp gì trên máy. Mình có sẵn một đống 3030 T-nuts nên muốn tận dụng luôn.

Làm trên Tinkercad cũng khá dễ. Plaidbear có về đặc tính của bộ chân này và vì sao cần tới 6 cái, nên mình không lặp lại ở đây.

Tuy nhiên, mình có nhận thấy: dù các chân này hấp thụ hoàn toàn rung động mà máy in thường truyền xuống mặt bàn, nhưng bản thân máy sẽ lắc nhẹ khi extruder và bed tăng tốc qua lại. Theo mình thấy thì điều này lại giúp giảm ringing. Nếu extruder tăng tốc mạnh theo chiều X dương, thì máy sẽ “nhường” nhẹ theo chiều X âm, tạo gia tốc sạch hơn; sau đó chuyển động của máy được chân hấp thụ và dập rung mạnh.

Print settings

Printer: Prusa I3 MK3S

Resolution: nozzle 0.4mm, layer 0.2mm

Infill: 20% gyroid

Filament: Prusament PLA hoặc PETG

Notes:

Mình in phần ngàm/chân đỡ (foot mounts) với 3 perimeters, pattern lớp top/bottom là archimedian chord.

Chuyển động truyền xuống chân chủ yếu là lực cắt (shear forces). Infill gyroid truyền lực cắt tốt tương đương solid infill, nên mình dùng gyroid để tiết kiệm vật liệu.

Với tấm sheet powder-coated của Prusa (thường khó bám PLA), có 1 cái đĩa footpad bị bong khỏi mặt bàn trong lúc in và bị cong vênh, nên mình phải in lại 1 đĩa.

Post-printing

Materials

Khi dùng loại half-round roll-in sliding T-nuts, tốt nhất nên dùng threadlocker loại dùng lại được để ép con tán quay theo khi bạn vặn vít, nếu không sẽ khá bực vì tán không chịu xoay.

Đây là những thứ mình dùng:

• 12 vít M5 đầu trụ lục giác âm (socket cap hex drive) dài 10mm (vít 12mm cũng được)
• 12 T-nuts, loại 3030 M5 thread roll-in
  Nếu bạn không muốn mua, có thể thử mẫu của adriansihikawa: drop-in M5 T-nut for 3030, rồi chỉnh sửa để nhét tán thường vào. Với T-nut in 3D thì bạn không cần threadlocker nếu lỗ in ra vừa khít.
• 1 Vibra-TITE 213 VC-3 Threadmate Threadlocker -- đây là loại threadlocker dùng lại được duy nhất mình khuyến nghị. Bạn cần loại làm “kẹo” ren nhưng khi khô thì sạch (không dính bết), không giòn, và không dễ bong ra.
• Bộ 8 cái (bạn chỉ cần 6) Sorbothane bumpers dạng bán cầu 1 inch, 50 durometer

Installation

Chuẩn bị chân:

1. Luồn vít M5 vào các foot mounts đã in. Lỗ sẽ hơi chặt. Vặn tới khi đầu vít chìm vào phần lõm.
2. Bôi threadlocker vòng quanh thân vít, phủ khoảng 3 vòng ren.
3. Để yên khoảng 10 phút.
4. Vặn mỗi T-nut vào mỗi vít như hình phía trên. Nên chừa một khe khoảng 1mm giữa foot mount nhựa và mặt phẳng của T-nut.
5. Căn T-nuts thẳng hàng để dễ trượt vào rãnh của nhôm định hình 3030.

Chuẩn bị máy in:

1. Tháo cuộn filament ra khỏi máy. Không cần rút filament khỏi extruder, chỉ cần để cuộn qua một bên.
2. Nghiêng máy để nằm trên cạnh có bộ nguồn.
3. Tháo các chân cao su zin.

Chưa dán Sorbothane bumpers lên mounts vội. Bumper hơi dính, để dán bước cuối thì thao tác gắn sẽ dễ hơn. Mỗi dầm dài gắn 2 chân, và mỗi dầm ngắn gắn 1 chân.

Bắt cố định foot mounts:

1. Đặt foot mount lên dầm sao cho T-nuts trượt vào rãnh.
2. Giữ phần chân, rồi vặn nhẹ từng con vít để T-nut xoay.
3. Siết nhẹ. Thường T-nut bị xoay quá tay, khiến phía “nut” bị kéo vào rãnh không ngồi đúng vị trí (trừ khi bạn canh khe hở đúng chuẩn lúc lắp tán). Để đảm bảo tán ngồi chuẩn, vặn vít lùi nhẹ (cho tán xoay lùi) rồi siết lại (xoay tới). Bạn có thể thấy lúc này vít vặn thêm được vài vòng nữa — nghĩa là tán đã ngồi đúng trong rãnh nhôm 3030.
4. Khi đã ngồi chuẩn, nới vít nhẹ để có thể trượt chân vào vị trí. Chân giữa và chân sau nên đặt sát hai đầu dầm.

Chân trước nên có khoảng cách tới chân giữa tương tự như chân sau (dù hình minh họa có thể không thể hiện đúng). Cách này giúp phân bổ tải của máy khá đều, và điểm cân bằng của máy xấp xỉ nằm tại cặp chân giữa — đúng vị trí bạn muốn.

Gắn bumper:

1. Lột lớp giấy keo phía sau của Sorbothane bumper.
2. Giữ bumper cách foot mount khoảng 1mm, canh đúng tâm lên vòng tròn.
3. Ép bumper dính lên foot mount. Lặp lại cho đủ 6 chân.
4. Dựng máy lại bình thường.
5. Tùy chọn: Nhấc nhẹ một bên máy để luồn thêm foot pad (các đĩa) dưới mỗi chân. Bạn không cần các đĩa này nếu bề mặt không bị Sorbothane làm ố, hoặc nếu bạn không ngại bị ố.

Mình thiết kế cái này như thế nào

Thiết kế trong Tinkercad, chỉ dùng cylinders và toroids.