Sensor filament cạnh XL lực ép thấp hơn (magnetic)

Background

Mẫu này dựa trên bài thảo luận trên forum, đặc biệt là các ý tưởng và thử nghiệm của thành viên forum @kaaaaaaaaaaaaal. Tuy nhiên, trong khi @kaaaaaaaaaaaaal khoan lỗ trực tiếp lên các chi tiết zin, thì mẫu này đã được chỉnh sửa sẵn với các khe/lỗ cần thiết để dễ tái tạo hơn. @kaaaaaaaaaaaaal cũng đề xuất một cách mod không phá hủy cho Nextruder filament sensor bằng lực đẩy từ tính (magnetic repulsion) cũng rất đáng cân nhắc (xem chi tiết trong bài thảo luận trên forum).

Nhiều người dùng gặp vấn đề khi nạp vật liệu mềm (flexible) đi qua XL side filament sensors bản zin. Filament phải đi qua một kênh khá “gò bó” trong lúc đẩy một viên bi (ball bearing) được lò xo (spring) ép vào. Ở giữa viên bi và lò xo có một nam châm hình trụ nhỏ; chuyển động của nam châm này được hall sensor phát hiện. Lực lò xo có vẻ hơi cao quá mức cần thiết—có thể kỹ sư của Prusa có lý do chính đáng, nhưng mình không rõ. Với vật liệu flexible, lực này thành ra là vấn đề lớn vì cực kỳ khó đẩy filament qua viên bi và đi hết vào extruder. Mình cũng từng bị tiếng kêu két rất to (kiểu bản lề cửa cũ bị rỉ) khi in với một số PETG bóng tự nhiên (ví dụ PETG đen eSUN), và tới giờ có vẻ mod này đã xử lý được.

@kaaaaaaaaaaaaal nghĩ ra cách tháo lò xo và thay bằng lực hút nam châm từ phía đối diện của filament. Mình rất thích ý tưởng này vì thay đổi rất nhỏ, chỉ cần in lại phần case của sensor. Phần insert trên các máy sản xuất gần đây được in bằng PC-CF, có bi dạng captive (được “nhốt” trong lúc in) — nên in lại phần đó không hề đơn giản. Ngoài ra, người dùng cũng khó mà tìm được lò xo khác với đặc tính nén (compression) đúng ý — nên đây cũng không phải lựa chọn dễ.

Printing

Làm theo hướng dẫn in PETG của mẫu gốc (xem ở đây). Các lỗ để nhét nam châm rất nhỏ và khi in thường không ra đúng kích thước như trong model. Lỗ trong model đường kính 3.3mm, và trên máy XL của mình (nozzle .6, eSUN PETG) thì cho ra kích thước thực tế vừa khít. Mình có kèm một chi tiết test lỗ. Chi tiết này có 10 lỗ, lỗ nhỏ nhất là 3.0mm (trong model), rồi mỗi lỗ tăng thêm 0.1mm. Bạn có thể in chi tiết test này để xem kích thước nào vừa tay với nam châm của bạn. Sau đó bạn có thể chỉnh file STEP kèm theo (ví dụ dùng offset face trong Fusion). Nhớ in chi tiết test bằng đúng vật liệu và thông số slicer y như bạn sẽ dùng cho chi tiết thật. Bạn cũng có thể cứ in model như hiện tại, rồi nếu lỗ chật quá thì dùng mũi khoan 3mm nới ra.

Parts and Assembly

Update 1/1/2024: Nam châm mình dùng được bán là cao 3mm, nhưng thực tế chỉ cao 2.6mm.

Bạn sẽ cần nam châm tròn/hình trụ đường kính 3mm. Loại này rất dễ kiếm trên Amazon, eBay hoặc AliExpress, thường mua vài chục cái chỉ tốn vài USD/GBP/EUR. Trong hình mình dùng 2 viên nam châm đường kính 3mm x cao 2.6mm chồng lên nhau cho mỗi lỗ (tổng cộng cần 12 viên cho XL 5-tool, hoặc 10 viên nếu bạn không chuyển đổi sensor “spare”). Chúng được bán là cao 3mm, nhưng thực tế là 2.6mm. Có vẻ lực khác biệt không nhiều giữa việc dùng 1 viên hay 2 viên loại này, nên 1 viên đúng cao 3mm có lẽ là đủ. Lỗ sâu khoảng 4.2mm, nên bạn cũng có thể thử loại 3mm đường kính x cao 4mm nếu tìm được.

CAUTION!

• Khi đã ấn nam châm vào lỗ, nếu nó khít thì gần như không có cách nào lấy ra mà không làm hư chi tiết đã in. Không thể thêm một lỗ đối diện để đẩy nam châm ra vì sẽ vướng đường đi của filament, nhưng bạn có thể tự khoan nếu lỡ làm sai và muốn “cứu” nam châm. Vì vậy nhớ canh đúng cực nam châm (polarity). Bạn cũng có thể tháo nam châm tương ứng trong phần insert sau khi đã tháo lò xo. Đặt một nam châm lớn hơn lên miệng lỗ lò xo, rồi đẩy viên bi tương ứng vào vị trí của nó để nam châm trụ bị đẩy về phía miệng lỗ lò xo. Thử đổi hướng nam châm lớn cho tới khi nó hút được nam châm trụ nhỏ ra khỏi miệng lỗ. Sau đó bạn có thể lắp lại với hướng cực mong muốn.
   
• Về phần insert hiện có: dù bi là dạng captive (tức là được “thả vào” trong lúc in nên không rơi ra), nam châm thì không. Khi đã tháo lò xo, sẽ có đủ khoảng trống để một viên nam châm 3mm khác rơi vào vùng vốn là chỗ lò xo. Nếu chuyện này xảy ra thì khá khó lấy viên nam châm dư ra vì nó sẽ bị hút dính vào nam châm sẵn có. Bạn có thể thử dùng một nam châm lớn hơn để kéo các nam châm bị kẹt ra khỏi insert, hoặc thử gõ mạnh chi tiết lên cạnh một vật gì đó để làm rơi nam châm ra, tốt nhất đặt sẵn một nam châm phía dưới để hứng khi nó rơi. Cách an toàn nhất là tạm thời dán băng keo che các lỗ lò xo sau khi tháo lò xo, cho tới khi bạn nhét xong toàn bộ nam châm bổ sung vào phần case và sẵn sàng lắp lại sensor.

Điểm khác nhau duy nhất giữa case sensor bản gốc và bản đã chỉnh sửa thể hiện ở đây. Bản gốc bên trái, mẫu này bên phải. Đã thêm ba lỗ nhỏ. Làm theo hướng dẫn dưới đây, bạn sẽ nhét nam châm vào các lỗ này.

1. Đảm bảo các chi tiết mới in đã được vệ sinh sạch stringing và thông thoáng các lỗ bắt vít, v.v. Đảm bảo các lỗ nhét nam châm sạch và đủ kích thước bằng cách dùng đầu cùn của mũi khoan 3mm để rà.

   
   
    

2. Tháo (unload) filament khỏi tất cả các tool.
    

3. Hướng dẫn dưới đây nói cho một module filament sensor, nhưng áp dụng tương tự nếu bạn có cả hai module sensor.
    

4. Tháo filament sensor khỏi hông máy, rồi tháo phần insert ra khỏi case. Làm theo hướng dẫn tháo lắp ở đây cho tới (và bao gồm) bước “Accessing and cleaning the mechanism”. Quan sát kỹ hướng đặt của insert bên trong case vì bạn sẽ cần nhớ để kiểm tra polarity ở bước sau. Phần case cũ sẽ được thay bằng chi tiết in theo mẫu này, còn phần insert hiện có (cùng PCB, v.v.) sẽ được dùng lại.
    

5. Dùng tua vít nhỏ xíu, kẹp giấy bẻ thẳng, hoặc vật tương tự để lấy các lò xo ra khỏi insert. Cất lò xo cẩn thận phòng khi bạn muốn quay lại cấu hình zin (Prusa support có thể yêu cầu như vậy khi cần troubleshoot).

   Tháo một lò xo:

   

   Sau khi tháo lò xo:

   
    

6. Dán băng keo (ví dụ painters'/masking tape) che ba lỗ nơi lò xo vừa được lấy ra. Đây là biện pháp tạm thời để tránh nam châm dư rơi vào bên trong insert (xem cảnh báo ở trên).

   
    

7. Chuẩn bị một chồng nam châm 3mm nhỏ. Với từng trong ba kênh sensor:

   1. Kiểm tra polarity của nam châm/viên bi tương ứng ở phần insert (nhớ đặt insert đúng hướng). Nam châm nhét vào case phải hút (attract) được nam châm và viên bi tương ứng.

      
       

   2. Khi đã chắc chắn về polarity, nhét nam châm đúng hướng vào lỗ tương ứng trên phần case. Nếu bạn dùng nam châm cao 3mm, bạn có thể nhét 2 viên. Đẩy nam châm vào hết cỡ.

      
        

8. Lắp insert vào case một phần, và kiểm tra xem cả ba viên bi đều nhìn thấy và đang bị hút về phía đường đi của filament.

   
    

9. Gỡ băng keo tạm khỏi insert, rồi gắn lại PCB. Lắp insert vào hết cỡ và kiểm tra rằng bạn có thể thấy cả ba viên bi khi nhìn xuyên qua các lỗ đường filament. Sau đó lấy một đoạn filament và, với từng đường filament trong ba đường, kiểm tra viên bi có bị đẩy ra khi bạn đẩy filament đi qua hay không, và có trở về vị trí khi rút filament ra không.
    

10. Tháo các ống PTFE đang gắn trên chi tiết in cũ.
     

11. Nhẹ nhàng lấy các chốt giữ ống PTFE màu đen nhỏ (PTFE tube retaining collets) ra khỏi chi tiết in cũ. Thường có thể lấy ra dễ bằng tay (cụ thể là ngón tay/móng tay). Cẩn thận vì collet khá giòn khi chưa lắp vào vị trí.
     

12. Nhẹ nhàng ấn collet vào các lỗ tương ứng trên chi tiết in mới. Đảm bảo cả bốn “chân” đều vào lỗ khi bạn ấn nhẹ collet xuống.

    
     

13. Lắp lại và gắn lại filament sensor bằng cách tiếp tục theo hướng dẫn bạn đã dùng ở các bước trước.
     

14. Calibrate lại filament sensors. Trên màn hình LCD, chọn Control → Calibrations and Tests → Filament Sensor Calibration.
     

15. Nếu nam châm không quá khít, và sau khi bạn đã hài lòng với hoạt động của sensor sau khi mod, cân nhắc nhỏ một giọt keo CA để giữ nam châm cố định vì nam châm có thể bị hút và vô tình bị kéo ra khi có vật kim loại (ferrous) đi ngang.