a cura di Giuseppe Dalla Vecchia

Alex Cresci

Leonardo Ri�

MANUALE D'USO STAMPANTE 3D "PRUSA I3"

I.T.I.S. DE PRETTO

SCHIO

A.S. 2015-2016

INDICE

1. Controllo

Hardware.

.................. ......................

.................. ......................

.................. ....pag.3

1.1 Controllo

planarita'

piedini....... ......................

.................. ......................

.................. .....3

1.2 Controllo

perpendicolarita' assi.....................................................................................3

1.3 Verifica cablaggio...........................................................................................................4

1.4 Tensionamento cinghie .................................................................................................4

1.5 Posizionamento morse0 ..............................................................................................4

1.6 Regolazione vi2 dei finecorsa.........................................................................................4

3. Download e installazione dei driver......................................................................pag.5

3.1 Download del so3ware...................................................................................................5

3.2 Installazione del firmware...............................................................................................5

3.3 Installazione dei driver....................................................................................................5

3.4 Conversione da formato .SDLPRT a .STL.........................................................................5

2

4.So3ware..............................................................................................................................pag.6

4.1 Basic.................................................................................................................................7

4.2 Advanced.........................................................................................................................8

4.3 Machines........................................................................................................................10

4.4 Area di lavoro.................................................................................................................11

5. Navigazione Menù (schermo LCD) ..................................................................... ..pag.13

5.1 SD card o USB.................................................................................................................13

5.2 Controllo.........................................................................................................................13

5.3 Filamento........................................................................................................................13

5.4 Movimento assi..............................................................................................................14

5.5 Regolazione del piano....................................................................................................14

1. CONTROLLO HARDWARE

Questa sezione comprende operazioni da eseguire una sola volta appena finito il montaggio della

stampante.

1.1 Controllo planarita' piedini

Appoggiare la stampante su di un piano di

riscontro. Verificare manualmente e

visivamente che tu" e qua$ro i piedini d'

appoggio tocchino il piano. Se ciò non si

verifica, svitare le vi) che collegano il frame

dell' asse z al telaio dell' asse y solo da un lato,

in modo che una volta riavvitate il

posizionamento non risul) alterato. In seguito,

spostare il frame dell' asse z quanto più

possibile verso l' alto, fino a che tu" i piedini

non poggiano sul piano. Successivamente

riavvitare le vi) e ricontrollare la planarità.

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1.2 Controllo perpendicolarita' assi

Appoggiare la stampante su di un piano di

riscontro. Per il livellamento dell' asse x è

necessario ruotare manualmente i giun)

elas)ci a stampante spenta. Il livellamento è

verificato quando la distanza tra il motore e la

sede dei cuscine" dell' asse x (misurata con

calibro ventesimale) corrisponde da ambo i

la).

Verificare la perpendicolarità dell' asse z

rispe$o al piano di riscontro u)lizzando una

squadra. Verificare inoltre la perpendicolarità

tra gli alberi dell' asse y e l frame dell' asse z.

Non è necessario livellare il piano di stampa,

poiché esso va regolato in relazione all'

estrusore (per il procedimento consultare l'

apposita sezione 2) .

1.3 Regolazione vi2 dei finecorsa (foto a fianco)

Regolare ogni vite in modo che essa prema il finecorsa prima che il

rela)vo asse arrivi al finecorsa meccanico. Verificare che ogni asse

scorra senza intoppi u)lizzando la funzione di navigazione manuale

nel menù della stampante (vedi sezione 5.4).

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1.4 Posizionamento morse0 (foto sopra)

Ogni morse$o adibito al collegamento del piano di stampa con il rela)vo vetro va posizionato in modo da

consen)re la maggior area di stampa possibile (vedere figura). Inoltre esse non devono interferire con il

movimento dell' estrusore. Per verificare che ciò non accada, u)lizzare la funzione di navigazione manuale

nel menù della stampante (vedi sezione 5.4), muovendo l' estrusore sui bordi del piano di stampa.

1.5 Verifica cablaggio

Dopo il montaggio i cavi ele$rici della stampante dovrebbero

essere sta) raggruppa) con delle fasce$e. Verificare che la loro

sistemazione non interferisca con il movimento degli assi e

perme$a il raggiungimento di ogni angolo del piano di stampa.

Assicurarsi inoltre che il cablaggio perme$a il raggiungimento

dell' estremità più elevata dell' asse z. U)lizzare allo scopo la

(vedi sezione 5.4).

1.6 Tensionamento cinghie (foto a fianco)

E necessario regolare le cinghie agendo sulle vi) dei tensionatori

finché esse non risul)no ben tese. Una cinghia troppo poco tesa

darebbe luogo a giochi eccessivi, tu$avia è bene non tenderle

troppo, pena stress eccessivi sulla cinghie

3. Download e

installazione dei driver

Dopo aver montato la stampante

è stato necessario scaricare prima di tu$o il so<ware Cura che ci perme$e di aprire disegni di pezzi o

ogge" crea) da noi con programmi per la modellazione 3D e di mandare in stampa l'ogge$o stesso.

Il programma si trova sul sito della marca della stampante ovvero Bq.

Il sito per i download della nostra stampante Prusa Hephestos i3 si trovano su questo link:

h$ps://www.bq.com/it/support/prusa/support-sheet

3.1 Download del so3ware

Sulla sezione "Altre risorse" del sito si può scaricare Cura 14.04.02 ed è disponibile per i sistemi opera)vi

Windows, Mac Os X e Linux. Il programma è in inglese ma a seguito del manuale saranno spiegate tu$e le

funzioni del programma. Una volta scaricato e aperto chiederà di scaricare l'ul)ma versione (14.04.06 per

esempio la nostra) del programma. Al''inizio, se non è già installata, bisogna aggiungere la nostra stampante

Prusa Hephestos i3. L'installazione della macchina sul so<ware sarà spiegato nel paragrafo 4.4.

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3.2 Installazione del firmware

Dopo aver scaricato il programma bisogna scaricare ed installare il firmware più recente. Si trova sempre nel

sito della sezione "Aggiornamen�". Esso è un programma con lo scopo di avviare il componente stesso e

consen)rgli di interagire con altri componen) hardware tramite l'implementazione di protocolli di

comunicazione o interfacce di programmazione. Il firmware viene aggiornato spesso quin) è necessario

tenersi aggiorna) sull'uscita di nuovi aggiornamen) per tenere aggiornata la stampante. Essi possono

contenere o"mizzazioni della navigazione della schermata, o"mizzazioni dello scaricamento del filamento,

miglioramen) nella procedura della calibrazione del piano.

3.3 Installazione dei driver

Per ul)mi, ma non meno importan), sono i driver FTDI che sono necessarie per il collegamento USB

computer-scheda arduino presente sulla stampante. Senza ques) non sarebbe possibile il collegamento

tramite USB.

3.4 Conversione da formato .SDLPRT a .STL

Per aprire un file con Cura è necessario che sia salvato con

l'estensione ".stl" che sta per stereolitografia. Un file .stl

rappresenta un solido la cui superficie è stata divisa in triangoli

(foto a fianco). Per salvare con questo formato basta che prima di

salvarlo su un cartella si cambi formato. Per esempio su

Solidworks il formato solito è .sdlprt, per cambiarlo basta andare

su "salva come" e selezionare l'estensione .stl.

4. So3ware

Il so<ware u)lizzato è Cura nella versione 14.04.6.

Cos'è Cura? Cura è un so<ware OpenSource sviluppato da Ul)maker per la propria stampante e

serve a conver)re un file 3D in un file a layer leggibile dalle stampan) 3D.

La schermata principale di cura si presenta così:

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Sono presen) 4 sezioni principali:

Basic: in questa sezione ci sono le configurazioni base per la stampa di un ogge$o che di solito

variano ad ogni ogge$o.

Advanced: in questa sezione ci sono configurazioni avanzate per la creazione del codice macchina.

Plugins: spazio dedicato ai plugins di Cura, ad esempio per cambiare temperatura di estrusione

dopo un tot numero di layer.

Start/end-GCode: in questa sezione possiamo configurare a nostro piacimento l'intestazione e la

fine del GCode che verrà generato.

Basic

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Quality

Layer Height: altezza del layer in millimetri.

Questa è l’impostazione più importante per

determinare la qualità della tua stampa. Le

stampe di qualità normale sono 0.1mm, alta

qualità è 0.06mm. Si può arrivare fino a 0.25 mm

per stampe molto veloci a bassa qualità.

Shell thickness (spessore guscio): spessore delle

pare) ver)cali. Questo è usato in combinazione

con la misura dell’ugello per definire il numero di

linee perimetrali ed il loro spessore.

Enable retrac2on (abilita retrazione): abilita la

retrazione del filamento durante i movimen) della

stampa nella quale non è richiesta l'estrusione del

filo, spostamen) rapidi da un punto all'altro e

serve per evitare sgocciolamen) del filamento

nella stampa.

Riempimento (Fill)

BoBom/top thickness (spessore primo/ul2mo

layer): questo controlla lo spessore del layer di

fondo e quello di cima, la quan)tà di layer solidi

deposita) è calcolato dallo spessore del layer e dal

suo valore. Ha senso se questo valore è un

mul)plo dello spessore dei layer. Tienilo vicino allo spessore della tua parete per avere una parte robusta in

modo pari

Fill density (densità di riempimento): questo controlla quanto denso sia l’interno della tua stampa. Per una

parte piena me" 100% e per una vuota me" 0%. Un valor a$orno a 20% è solitamente buono. Questo non

affliggerà l’esterno della stampa ma solo quanto essa sarà robusta.

Velocita e Temperatura

Printer speed (velocita di stampa): velocità con cui avviene la stampa. Una stampante ben se$ata può

raggiungere 150mm/s ma per buona qualità meglio stampare lentamente. La velocità di stampa dipende da

mol) fa$ori perciò si può sperimentare con diversi parametri.

Prin2ng temperature (temperatura di stampa): temperatura usata per la stampa. Impostare 0 se preriscaldi

autonomamente. Per il PLA è solitamente usato 210° mentre per ABS è richiesto >230°

Suppor2

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Support type (2po di suppor2): indica i )pi di suppor) . Non sempre le stampe sono semplici da effe$uare,

pensiamo ad esempio di voler stampare una persona con le braccia aperte, dovremmo andare a creare dei

sostegni so$o le braccia per far si che vengano stampate adeguatamente. None non fa

nessun supporto. Touching

buildplate crea suppor) dove sono necessari. Everywhere crea

suppor) in ogni parte dell'ogge$o che sporge fuori dall'asse ver)cale.

PlaDorm adhesion type (2po adesione al piaBo): opzioni differen) che prevengono l’alzamento degli angoli

dovuto alla stru$ura. BRIM

aggiunge un’area piana spessa un layer intorno all’ogge$o, la quale è facile da tagliare in seguito. È l’opzione

raccomandata. RAFT aggiunge un

re)colato spesso al di so$o dell’ogge$o ed una piccola interfaccia tra questo ed il tuo ogge$o.

Filamento

Diameter (diametro): diametro del filamento più accurato possibile. Se non si può misurare è necessario

calibrarlo; un numero alto significa meno estrusione mentre un numero piccolo genera più estrusione.

Flow (flusso): determina in percentuale la quan)tà di filo da estrudere in base ai calcoli del compilatore.

Abbasssare per avere una stampa più magra, anlzare per una stampa più grossa.

Macchina

Misura ugello: la misura dell’ugello è molto importante, è usata per calcolare la larghezza della linea e la

quan)tà di linee per la parete esterna.

Advanced

Retrazione

Speed (velocità): velocità con cui il filamento viene retra$o,

un’alta velocità lavora meglio ma può portare alla

macinazione del filamento.

Distance (distanza): distanza della retrazione, 0 per

nessuna retrazione 4,5 sembra dare buoni risulta).

Qualità

Ini2al layer thickness (spessore layer iniziale): un layer di

fondo maggiore di ¾ dell'ugello da solitamente ca"vi

risulta) e non è raccomandato. Un fondo più spesso

perme$e una buona adesione al piano. Impostare 0.0 per

avere lo spessore del layer di fondo uguale agli altri layers.

Ini2al layer line width (larghezza layer iniziale): fa$ore di larghezza extra sul primo layer, in certe

stampan) è buono avere un layer iniziale con estrusione più larga per migliorare l’adesione al piano.

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Cut off object boBm (taglio del fondo dell’oggeBo): affonda l’oggeto nella pia$aforma (vetro), può essere

usato per ogge" che non hanno un fondo piano e quindi creerebbero un primo laer troppo piccolo.

Dual exstrusion overlap (sovrapposizione doppia estrusione): aggiunge una certa sovrapposizione

dell’estrusione in stampe a doppia estrusione, questo lega i diversi colori insieme.

Velocità (mm/s)

Travel speed (Velocità movimento): velocità dei movimen) rapidi quando la stampante non è in

estrusione.

BoBom layer speed (velocità stampaggio layer di fondo): velocità del primo layer di stampa. Una velocità

del layer di fondo bassa migliora l’adesione al pia$o di vetro.

Infill speed (velocità stampaggio riempimento): velocità di stampa del riempimento. Una velocità di

riempimento alta richiede meno tempo ma porta ad una qualità di stampa minore.

Top/boBom speed (velocità stampaggio fondo/sommità): velocità alte richiedono meno tempo ma

portano ad una qualità di stampa minore.

Outer shell speed (velocità guscio esterno): una velocità dello stampaggio del guscio esterno bassa è ideale

per o$enere una buona qualità superficiale ma una differenza marcata tra la velocita di stampaggio del

guscio interno ed esterno affliggerà la qualità in modo nega)vo.

Inner shell speed (velocità stampaggio guscio interno): stampare il guscio interno più velocemente

dell’esterno riduce i tempi di stampaggio. È consigliato impostarlo tra la velocità di stampaggio del guscio

esterno e la velocità di stampaggio del riempimento.

Raffreddamento (cool)

Minimal layer 2me (tempo minimo layer): il tempo minimo speso su un layer dà la possibilità ad esso di

raffreddarsi prima che il successivo venga depositato. Se il layer si deposita troppo velocemente la macchina

rallenterà per assicurare il tempo minimo di permanenza sul layer.

Enable cooling fan (abilita ventola di raffreddamento): il raffreddamento extra fornito dalla ventola è

essenziale per stampe veloci

• Ventola al massimo ad altezza: indica l’altezza alla

quale la ventola va al massimo.

• Minima velocità ventola: viene usata se il layer

non viene rallentato a causa del raffreddamento.

• Massima velocità ventola: viene usata se il layer

viene rallentato a causa del raffreddamento più

del 200%.

• Velocità minima: il tempo minimo del layer può

causare un rallentamento della macchina fino a

farla colare, una velocità minima previene ciò.

Anche se la stampante rallenta la ventola non andrà mai al di so$o di questo valore.

• Sollevamento estrusore: alza l’estrusore se la velocità minima viene raggiunta a causa del lento

raffreddamento ed aspe$a il tempo in più così da rispe$are il tempo minimo layer.

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Machine

Add new machine (aggiungere nuova stampante)

Serve per installare una nuova stampante nel sofware Cura. Questo programma perme$e l'interfaccia per

diverse stampan) quali Hephestos (la nostra), Ul)maker+, stampan) delta, ecc.

Machine se0ngs (impostazioni macchina)

E-steps per 1mm: quan)tà di step per

millimetro. Se impostato su 0 viene

ignorato e viene usato il valore del

firmware.

Maximum width (massima larghezza):

misura della larghezza massima di

stampa.

Maximum depth (massima profondità):

misura della profondità massima di

stampa.

Maximum height (massima altezza): misura della altezza massima di stampa.

Exstruder count (conto estrusori): numero di estrusori nella macchina.

Build area shape (area di stampa): indica la forma dell’area di stampa.

Gcode: RepRap è un codice G che lavora su firmware basa) su Marlin e Sprinter. Ul)GCode è una variazione

del codice G di RepRap che perme$e più regolazioni nella macchina rispe$o allo slicer. MakerBot Gcode ha

alcune variazioni riguardo al modo in cui il codice G viene generato ma richiede MakerWare per generare

X3G. Lo s)le BFB genera codici basa) su RPM. Mach3 usa A,B,C al posto di E per gli estrusori.

Printer head size (misure estrusore)

Head size towards X max (misure verso l’asse X massima): la dimensione dell’estrusore quando stampa

molteplici ogge" misurata dalla punta dell’ugello alla parte esterna dell’estrusore.

Head size towards Y max (misure verso l’asse Y massima): la dimensione dell’estrusore quando stampa

molteplici ogge" misurata dalla punta dell’ugello alla parte esterna dell’estrusore.

Head size towards X min (misure verso l’asse X minima): la dimensione dell’estrusore quando stampa

molteplici ogge" misurata dalla punta dell’ugello alla parte esterna dell’estrusore.

Head size towards Y min (misure verso l’asse Y minima): la dimensione dell’estrusore quando stampa

molteplici ogge" misurata dalla punta dell’ugello alla parte esterna dell’estrusore.

Printer gantry height (altezza cavalleBo estrusore): indica l’altezza del cavalle$o che sorregge l’estrusore.

Se un ogge$o è più alto di così non puoi stampare mul)pli ogge" uno per uno.

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Communica2on se0ngs (impostazione interfacciamento)

Serial port (porta seriale): porta seriale usata per la comunicazione con la stampante.

Baudrate: velocità della comunicazione della porta seriale. Deve accordare con le impostazioni del

firmware, valori comuni sono 250000, 115200, 576000.

Area di lavoro

Nell' area di lavoro del so<ware abbiamo alcune funzioni importan):

A

B

D

C

E F G

� Punto A: toolpath to SD serve per salvare il file sulla schedina SD che poi verrà inserita nel le$ore

che c'è sulla stampante.� Punto B: indica una s)ma sulla durata della stampa, sulla lunghezza del filo necessaria e sul peso del

pezzo finito. Varia a seconda dei parametri scel).� Punto C: Load serve per aprire un file .stl.� Punto D: View mode serve per cambiare i )po di visualizzazione del pezzo:

- Normal

- Overhang

- Trasparent

- X-ray

- Layers

Quest'ul)ma modalità è molto importante perché da la possibilità di vedere ogni layer che farà la

macchina per costruire il pezzo. Inoltre si può vedere l'interno del pezzo (in giallo), i suppor) che fa

in automa)co [se necessari] il programma (blu chiaro), dis)ngue le pare) interne (verdi) con quelle

esterne (rosse) e fa vedere i movimen) in rapidi dell'estrusore (blu scuro).

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� Punto E: Rotate serve per ruotare il pezzo rispe$o agli assi.� Punto F: Scale serve per cambiare la scala o le dimensioni del pezzo.� Punto G: Mirror serve per specchiare l'ogge$o rispe$o ad uno dei tre assi.

5. Navigazione Menù (schermo LCD)

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Lo schermo LCD della stampante

si accende automa)camente dopo

aver collegato la stampante alla

corrente tramite un alimentatore.

Nella sua schermata iniziale

troviamo alcuni da) che indicano

lo stato della stampante. Per

esempio troviamo la temperatura

a$uale e quella finale (in questo

caso l'ugello si stava raffreddando

quindi la temperatura finale è impostata su 0°C). Nella riga so$ostante troviamo la posizione dei tre assi X, Y

e Z. Di fianco a "SD" c'è la percentuale dell'avanzamento del pezzo e alla sua destra il tempo impiegato.

Infine so$o c'è scri$o se è inserita o no la SD card.

5.1 SD card o USB

Il collegamento con la stampante per stampare può avvenire in due modi: con il collegamento USB o con

una SD card. Noi u)lizziamo una SD card perché viene dire$amente inserita sopra lo schermo LCD ed è ben

prote$a da inciden) che potrebbero scollegarla. Invece col cavo usb, oltre a dover scaricare i driver FTDI

(sezione 3.3), c'è il rischio di un scollegamento accidentale del filo che potrebbe comprome$ere una

stampa.

Per stampare dalla SD card, una volta inserita, basta cliccare sul potenziometro una volta e andare sulla

voce "SD card", in questa sezione ci sono tu" i file .stl salva) col so<ware Cura nella SD card. Una volta

cliccato sul file designato si può avviare la stampa. Prima di tu$o inizia a scaldarsi l'ugello e quando arriva a

temperatura la stampa inizia.

5.2 Control (controllo)

La seconda sezione serve per il controllo

della stampante. Posso controllare il

filamento, gli assi e fare la regolazione del

piano.

5.3 Filament (filamento)

Sulla sezione del filamento posso inserire o togliere il

filamento di PLA dall'estrusore. Una volta entra) nella

sezione ci sono due opzioni(foto a fianco): load (caricare),

serve per caricare il filamento prima di una stampa, mentre

unload (scaricare), serve per scaricare il filo. Entrambe le

operazioni richiedono 5 minu) perché sia per caricare e sia per scaricare l'ugello deve scaldarsi fino a

200°C/220°C. È consigliato scaricare il filo quando si sme$e di u)lizzare la stampante e di ricaricarlo ogni

volta che si vuole stampare.

5.4 Movimento assi

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In questa opzione posso muovere

manualmente gli assi andando sulla sezione

Jog (avanzamento) e posso decidere se fare

uno spostamento di 10mm, 1mm o 0,1mm.

Inoltre posso disabilitare i motori (disable

steppers) o se vado sul comando "auto

home" porta la stampante nella posizione

base.

5.5 Regolazione del piano

Per finire c'è la regolazione del piano che è già stata spiegata nella sezione 2.

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