Đại tu trục Y MK4 – Giảm Vertical Artifacts (VFA) trên trục Y

Kéo xuống dưới để xem hướng dẫn lắp ráp

Mục đích

Bộ model này là kết quả từ quá trình thử nghiệm nhằm giúp giảm VFA (Vertical Fine Artifacts) do lệch canh dây đai (belt) trục Y trên MK4. Ở thiết kế zin, nhiều chi tiết có độ rơ khá lớn khiến belt khó tự canh thẳng đúng cách. Tùy nguyên nhân gốc gây VFA của máy bạn, các chi tiết mới này có thể giúp giảm VFA đáng kể.

In ấn

Khuyến nghị in tất cả chi tiết bằng PETG hoặc ABS/ASA (ưu tiên). Khi test, mình dùng ABS và scale chi tiết 100.3% theo trục XY để bù co rút.

Thiết lập in – bắt đầu với preset STRUCTURAL
- 4 Perimeters
- 40% Infill
- 5 Solid Top Layers
- 5 Solid Bottom Layers

Hướng đặt chi tiết khi in là rất quan trọng với một số part và được minh họa bên dưới:

Lắp ráp

Tháo các ngàm/mount belt trục Y zin khỏi frame và bed, giữ lại toàn bộ ốc/phần cứng (hardware). Tất cả hardware sẽ được tái sử dụng cho các chi tiết mới.

Hardware cần thêm:

Các chi tiết ở đây đa phần dùng lại hardware đang có trên trục Y, nhưng bạn sẽ cần thêm vài món sau.

• 1x - Vít M3x16 đến M3x20 (có trong phần đồ dự phòng của kit MK4)
• 1x - Idler Genuine Gates 20 răng, bề rộng belt 6mm và đường kính lỗ 3mm (link bên dưới)
• (Tùy chọn nhưng RẤT khuyến nghị) 1x - Pulley Genuine Gates 16 răng, bề rộng belt 6mm (link bên dưới)

Với idler, bạn sẽ cần một toothed Genuine Gates idler để thay cho smooth idler đi kèm MK4. Mình dùng idler của Filastruder ở link bên dưới, nhưng bất kỳ Genuine Gates toothed idler nào đúng kích thước đều dùng được:

Kích thước idler:

6mm belt width, 3mm bore diameter, 20 teeth

https://www.filastruder.com/collections/hardware/products/gates-2gt-idler?variant=32673878442055

Khi đặt idler, mình khuyên bạn lấy luôn một Genuine Gates motor pulley 16 răng để đảm bảo pulley hiện tại không phải là thủ phạm. Cá nhân mình từng có một con MK4 bị pulley lắc (wobbly) và cũng nghe nhiều người nói đây là lỗi khá hay gặp. Mình để link loại mình dùng bên dưới; đây là pulley 16 răng tiêu chuẩn cho belt rộng 6mm.

https://www.filastruder.com/collections/hardware/products/gates-2gt-pulley

Motor Mount

Lắp motor mount trước, dùng đúng hardware và quy trình như mount zin.

Nếu bạn có mua motor pulley mới thì tranh thủ thay luôn lúc đang tháo motor khỏi mount.

Belt Retainer

Trượt kẹp giữ belt (belt retainer clip) vào một phần, cho tới khi thấy khoảng một nửa rãnh belt còn lộ ra.

Vừa giữ kẹp tại chỗ, vừa luồn belt vào rãnh và canh răng belt khớp với phần kẹp. Đảm bảo belt nằm sát đáy retainer và dùng lục giác (allen key) để kiểm tra belt đã vô hết rãnh.

Làm tương tự với bên còn lại, nhớ đảm bảo belt không bị xoắn.

Đẩy kẹp vào hết hành trình và siết 2 vít M3x10 để giữ kẹp cố định.

Lắp thêm 2 vít M3x10 vào các lỗ phía dưới belt và đảm bảo bạn có thể vặn chúng trơn tru (không bị kẹt ren).

Bắt cụm này lên bed với mặt có rãnh (notched side) hướng về phía motor, rồi quấn belt quanh motor pulley; để đầu còn lại tạm thời thả lỏng.

Idler Mount

Nhét một square nut vào lỗ bắt bên dưới và đảm bảo nó được canh thẳng đúng vị trí.

Luồn con vít M3 dài lấy từ các mount zin dưới bed (under-bed stock mounts) vào một square nut khác như hình bên dưới. Đừng siết chặt vì con này sẽ dùng để khóa khối tăng đai (tensioning block) về sau.

Nhét một nylon nut M3 vào lỗ như hình bên dưới và cố gắng ép cho nó gần như phẳng mặt (flush) nhất có thể. Mặt nylon phải hướng ra xa phần còn lại của chi tiết.

Trượt idler mount vào frame từ phía dưới và cố định bằng 1 vít M3x10. Thường làm được mà không cần tháo LCD, nhưng sẽ hơi chật.

Vặn vít M3x16 đến M3x20 vào tensioning block và đảm bảo nó chạm đáy hoàn toàn, tì sát vào block.

Vòng belt qua idler và chốt idler (idler pin) rồi luồn vào tensioning block.

Trượt tensioning block vào idler mount cho tới khi vít M3x12 có thể vặn vào nylon nut.

Siết vít tăng đai (tensioning screw) để tăng lực căng theo ý bạn, rồi khóa tension block bằng cách siết vít M3x40 ép vào hai bên hông của block.

Để chỉnh lại lực căng, nới vít hông rồi chỉnh tensioning screw theo nhu cầu.

Góp ý

Đây là thiết kế giai đoạn đầu, có thể sẽ gặp vấn đề với một số máy nếu kích thước/phiên bản của bất kỳ chi tiết nào đã bị thay đổi.

Rất nhiều vấn đề VFA đến từ motor pulley bị lệch vuông góc (out-of-square), và hệ này sẽ không sửa được chuyện đó. Trên một con MK4 của mình, mình phải thay pulley thì mới giảm được VFA.

Đừng kỳ vọng hệ này sẽ xóa sạch hoàn toàn VFA vì hệ truyền động bằng belt kiểu gì cũng sẽ có artifact nhất định từ belt. Mục tiêu là giảm VFA xuống mức chấp nhận được. Mình rất khuyến nghị in bài test ở nhiều tốc độ khác nhau để tìm ra tốc độ tối ưu giúp giảm VFA cho máy bạn.

Lưu ý là các chi tiết chưa được test đầy đủ với PETG vì hiện tại mình chủ yếu in PLA và ABS/ASA cho hầu hết các bài in.

Ủa… Vậy Nó Hoạt Động Kiểu Gì?

Thiết kế mới xử lý các vấn đề có thể gây lệch canh ở cả 3 điểm tiếp xúc giữa Y belt và máy: motor mount, idler mount và các mount dưới bed.

Motor Mount

Motor mount zin không có cách nào đảm bảo trục motor song song với frame nơi nó được bắt vào. Nếu bạn nới mount ra một chút, bạn sẽ thấy nó có thể xoay khá nhiều. Ngoài ra, tấm/miếng làm mát (cooling pad) có thể ép vào hông motor đủ mạnh để làm motor bị nghiêng nhẹ ra khỏi frame.

Mount thiết kế lại khắc phục các điểm này bằng cách: chừa clearance nhiều hơn cho cooling pad, thêm một khối đối lực (counter-force block) lớn để liên kết với frame cứng hơn, và thêm các tab canh chỉnh ở trên/dưới để đảm bảo motor được canh đúng với frame. Ngoài ra chi tiết cũng được chỉnh cho dễ in hơn với các vật liệu dễ cong vênh (warp) như ABS bằng cách giảm số lượng góc nhọn xuyên suốt chi tiết.

Idler Mount

Idler mount zin có vấn đề tương tự motor mount: không có cách nào để người dùng canh idler thẳng với frame khi lắp. Nó còn dùng smooth idler thay vì toothed idler, góp phần gây VFA đáng kể vì belt bị ép phải “bẻ theo” một bề mặt trơn trong khi belt có răng.

Thiết kế mới tăng độ cứng đáng kể để chuyển chức năng tăng đai sang idler mount. Giống như motor mount mới, idler mount mới lấy chuẩn theo mặt dưới của frame để đảm bảo idler song song với mặt đất. Lực tăng đai giờ được tác động trực tiếp phía sau idler, thẳng hàng với lực căng của belt và có thể chỉnh rất dễ khi kéo bed ra phía sau. Ngoài ra còn có lực kẹp (clamping force) để khóa hệ tăng đai lại sau khi đạt lực căng lý tưởng.

Under-Bed Mounts

Các mount dưới bed zin bị vấn đề canh belt vì nhiều lý do. Do belt chỉ được ép vào, không có đảm bảo rằng belt nằm đúng độ sâu trong mount để canh thẳng. Thêm nữa, vít tăng đai không nằm thẳng trục với hướng lực căng của belt, nên khi tăng đai sẽ tạo một lực xoay tác dụng lên các mount.

Cụm mount dưới bed này đã được thay hoàn toàn bằng thiết kế mới, giữ belt thẳng chuẩn nhờ một rãnh (channel) trong chi tiết. Các lỗ bắt vít cũng được làm nhỏ hơn một chút để loại bớt độ rơ của hệ.