Jeg er ikke helt klar for release enda, men etter litt testing i helga, så er jeg rimelig trygg på både retning og moment. Den versjonen av GD som ble demonstrert på Maker Faire i 2014 hadde en del svakheter. Disse er nå adressert.

  • Power. Mange velger å bruke ATX-power. Disse er lett tilgjengelige, men har en maksspenning på 12V og lar deg derfor ikke utnytte potensialet i steppermotorene og stepperkontrollerne du har. Sannsynligvis klarer både steppere og kontrollere spenninger opp mot 30+V. Ved å doble spenninga til 24V, så vil du kunne kjøre steppermotorene raskere, du kan ha tynnere kabler og du vil kunne drive motorene hardere før du begynner å miste steps. GD2 har to separate strømforsyninger. En 24V på 360W til heatbed og en 24V på 200W til steppermotorer og kontrollerkort.
  • Hotend. Skal du printe stort, så er det en fordel med større dyse enn den tradisjonelle 0.4 mm-dysa. Du må da også ha en hotend som er i stand til å smelte plasten raskt nok. Hotend er den ene delen du ikke kjøper fra kina. De fleste kinahotends bryter sammen og begynner å produsere giftgass straks du beveger deg 10+ grader over ekstruderingstemperatur for ABS Velg en hotend med et bra termisk design, som klarer å printe ved ende høyere temperaturer. Da kan du også printe i fancy materialer som nylon. Jeg har installert en E3D hotend, og denne ser ut til å fungere veldig bra. (Teller litt på knappene om jeg skal handle inn Volcano-hotenden deres også)
  • Belter.  Timingbelter finnes i flere materialer. De hvite, billige du finner på eBay er forsterket med tynne metalltråder. Disse metalltrådene knekker hvis radius blir for liten, eller de blir utsatt for for stor belastning (pga varmgang). Du ender da opp med et belte som etter en stund vil bli ekstremt elastisk. Printkvaliteten degenerer over tid. Dette skjedde på forrige versjon. GD2 benytter glassfiberarmerte polyurethanbelter.
  • Friksjon. Velg en printerkonfigurasjon som beviselig fungerer. GD1 hadde en layout, som jeg hadde rappet fra et Stratayspatent. Dette viste seg å ikke fungere spesielt bra, da det designmessig tvang den ene stepperen opp i dobbelt hastighet for å at printhodet skulle kunne bevege seg med samme hastighet i X og Y.  GD2 har fått CoreXY-layout. Dette halverte antall friksjonspunkter og lengden på beltene i forhold til forrige versjon. Med strømmen av, så er det ikke lenger et tohåndsprosjekt å flytte X/Y-vogna. Det holder faktisk med en finger.
  • Idlere. Bruk kulelager. Store kulelager. Du kan aldri få for mange kulelager.
  • Cable towing chains. Legg kablene dine i slike. En langs x-aksen, og en langs y-aksen. Da har du kontroll på at ingen kabler blir fanget i maskineriet. Samtidig er du garantert en at ingen kabler bøyes under en viss radius. Kabelbrudd er bitchy og potensielt farlig for printer og operatør.
  • Elektronikk. Det er helsikes mange kontrollerkort å velge mellom. Velg et kort som håndterer 24V innspenning, der du kan plugge fornuftige stepperkontrollere på kortet. Rumba + DRV8825 ser ut til å være et bra alternativ, selv for en stor printer. Det finnes 32-bits HW der ute, men det holder lenge med 1/16 mikrostepping og step-frekvenser som en 8-bits AVR klarer å håndtere. Med en Raspberry + kameramodul, så har man også mulighet til å kontrollere printeren, se status og bilder på et nettbrett via wifi. Dette er enda ikke implementert i GD2, men det kommer.
  • Printunderlag. Blåtape er en favoritt for mange som printer PLA, men på store prints, så klarer du ikke løsne objektet fra overflata uten slegge. Glassplate med kaptontape ser ut til å kunne fungere veldig bra for ABS, PLA og Nylon. Med et lag PVA i mellom for PLA og Nylon, så vil man ha heft, så lenge varmeplata står på, men printen vil slippe ganske lett når objektet har kjølnet. Velger du glassplate, så kan du bruke vanlig glass, men det må varmes opp jevnt for at det ikke skal oppstå spenninger i glasset. GD2 har to stk 200x300mm PCB heatere, aluplate som varmespreder og 3mm glass på toppen. 16 mm kork under PCB heaterne isolerer disse fra underlaget.
  • Firmware. Her er det også svært mye å velge i. Gå for noe som er velprøvd og har en bra aktivitet m.h.t. videreutvikling. GD2 kjører Marlin
  • Z-probe. Forrige versjon hadde mekanisk Z-probe, som var kontrollert av en servo. Dette ga mer masse i X/Y-vogna og enda flere kabler som måtte routes. Jeg har venner som eksperimenterer med hall-effect sensorer og induktive sensorer m.t.p. en mer elegant løsning på homing. Inntil videre, så har jeg valgt å holde det enkelt. GD2 har kun en mekanisk endstop ved Zmin. Dette kan være litt scary, men etter initiell kalibrering, så skal det ikke være nødvendig å endre denne.
  • Filament drive. GD2 har ikke Bowden-type drev, da jeg ønsker å også kunne printe fleksible filamenter. Foreløpig er drevet koblet direkte på en steppermotor, men jeg har girede steppere på tur inn og jeg vurderer sterkt å ta i bruk MakerGear sin filament drive. Dette er helt klart den enkleste, mest elegante og gjennomtenkte jeg har sett så langt.
  • Fancy materialer i akslinger. Her er det potensielt mye å hente ved å få ned vekta. Titanrørene mine hadde dessverre ikke presise nok dimensjoner til at rullelagrene passet og nylon glidelagrene ble ikke bra nok til at jeg kunne bruke karbon. GD2 har derfor fremdeles stål i alle bein og armer :)
  • Steppermotorer. Gå for steppermotorer med lavest mulig serieresistans og lavest mulig impedans. Lavere impedans er synonymt med høyere mulig stepfrekvens, og dermed høyere printhastighet. Ikke velg steppere med eksempelvis 30 ohms seriemotstand. GD1 hadde 4 steppere koblet i parallell for å drive z-aksen. Dette viste seg å en svært dårlig ide. Steppere skal ikke kobles i parallell mot samme driver, da de vil jobbe mot hverandre. Stepraten vil også forringes dramatisk *). GD2 benytter nå istedet en stepper for å drive 4 akslinger via et lukket timingbelte.

Jeg skal nå bruke noen uker for videre kalibrering og prøveprints. hvor driftsstabil den nye konfigurasjonen er, får tiden vise. Hvis det ikke dukker opp noen showstoppere, så bygger jeg antakeligvis en printer til rimelig umiddelbart (Man kan aldri få nok 3D-printere). Jeg kommer isåfall også til å tilgjengeliggjøre alle designfiler og materialliste på github.

Slik det ser ut så langt, så kommer delekosten til denne printeren (med et byggevolum på 35x35x40 cm) til å ligge på ca 7500 NOK, gitt at man handler det meste av deler fra Hong Kong via eBay.

*) Det er angivelig en tjuvkobling som “er lov” m.h.t. å drive to steppermotorer fra samme kontroller. Denne benyttes i et par RepRap-printere. Koblingsskjemaet ser ikke spesielt pent ut, dog :)