Qidi X Max 3 - Amélioration extrudeur

[V3DP]

Bonjour à tous

Période chargée sur mes deux XMax 3, mais elles tiennent bien leur 16h par jour depuis presque 3 semaines.

J'en profite pour préparer un upgrade de l'extrudeur par du Bondtech. En effet, le grip de l'extrudeur actuel est assez moyen, particulièrement avec du TPU et on a des défauts d'extrusion sans que le moteur ne passe de pas.

Un peu de recherches sur les Bondtech LGX et finalement les roues d'entraînement du filament sont des copies identiques à l'original, mais en moins bien.

A droite Qidi, à gauche Bondtech

J'ai fait une première présentation dans l'extrudeur Qidi. A gauche la roue Qidi, à droite la roue Bondtech

Il ne me reste plus qu'à échanger la roue mobile d'origine Qidi par une Bondtech et ça devrait marcher.

C'est le point un peu délicat car il faut chasser l'axe mis en force dans le levier, sans le casser....

J'attends d'avoir un peu moins de charge pour faire le changement.

Pour ceux que ça intéresse, j'ai pris chez 3D Jake (mais on peut les acheter en direct chez Bondtech, c'est juste qu'il y a les frais de port en plus) les éléments suivants :

- 2 x BondTech LGX Hardened Steel Drive Wheel

- 2 x BondTech LGX POM Secondary Gear

- 2 x BondTech Roulement à Aiguilles

Il faut retirer les roues Qidi avec leur deux roulements, il sont remplacés par une douille à aiguilles logée dans la roue métallique Bondtech.

Les résultats en fin de semaine prochaine d'après mon plan de charge.

[souriceaux]

Bonjour @V3DP,

J'avais trouvé cette pièce sur un site !
Peut-être que cela pourra aider éventuellement.
A+Extruder_part.stl

[V3DP]

il y a 25 minutes, souriceaux a dit :

J'avais trouvé cette pièce sur un site !
Peut-être que cela pourra aider éventuellement.

Si jamais je casse la pièce originale en extrayant l'axe, je l'imprimerai en PA GF pour réparer.

[pjtlivjy]

merci pour l'info @V3DP effectivement je trouve que parfois ça manque un peu de grip, par contre pour ma part pas de souci avec le TPU mais plutôt avec des filaments très durs et très lisses qui ne sont pas marqués par les roues d'entrainement

j'aurais été plutôt tenté par le set tout en acier Lgx Steel Drive Upgrade pourquoi as tu choisi des engrenages plastiques ?

Modifié (le) Septembre 19, 2024 par pjtlivjy

[V3DP]

Il y a 11 heures, pjtlivjy a dit :

j'aurais été plutôt tenté par le set tout en acier Lgx Steel Drive Upgrade pourquoi as tu choisi des engrenages plastiques ?

@pjtlivjy Tout d'abord j'y avais pensé en cible.

Ensuite pour faire le test, si jamais ça ne marchait pas, l'investissement en LGX standard était moindre.

Enfin, et c'est pas des moindres, pour avoir acheté aussi l'engrenage primaire chez Bondtech, version plastique, il ne se monte pas directement dans l'extrudeur Qidi.

Qidi a monté l'engrenage primaire sur un axe diam 3 avec un micro roulement à chaque bout. Bondtech a un engrenage primaire prévu pour un axe de 4 et pas de micro roulements. La version plastique en POM n'a pas besoin de lubrifiant, mais celle en acier a une bague et nécessite une lubrification.

Si on fait usiner un axe diamètre 4 avec les bouts diamètre 3 et la bonne longueur, on pourrait mettre l'engrenage acier de Bondtech. Reste à bien choisir la matière, la dureté et le revêtement de l'axe en question.

Un peu complexe pour le gain apporté dans mon cas.

Par contre, je n'exclue pas de faire faire l'axe pour le coller dans l'engrenage primaire Bondtech en POM afin de limiter l'usure des engrenages secondaires Bondtech en POM.

[V3DP]

J'ai installé mes engrenages BondTech dans l'extrudeur Qidi.

Le changement de l'engrenage sur la partie mobile est bien plus simple que prévu. L'axe est juste mis avec un léger serrage donc se manoeuvre à la main, il suffit de pousser avec une clé Allen pour le faire sortir.

Donc dépose des deux engrenages Qidi avec leurs roulements et remplacement par ceux de BondTech en mettant la douille à aiguilles qui va bien de chez BondTech. Graissage à la graisse au Téflon haute température de la douille à aiguilles avant de l'insérer dans la partie métallique de l'engrenage.

Pas encore essayé sur ma X Max 3, j'ai repéré un jeu assez important au niveau de l'engrenage qui est fixe sur l'extrudeur. C'est vrai aussi avec les engrenages d'origine.

Ca peut être une cause de grip un peu mou. Il y a à voir 6 - 8 1/10emes de jeu. A voir c'est lié à une légère déformation du boitier de l'extrudeur.

Je vais imprimer des rondelles en PA 12 de 5/10eme pour mettre entre l'engrenage et le corps de l'extrudeur pour mieux plaquer l'engrenage vers l'avant de l'extrudeur et que les deux engrenages soient symétriques par rapport au passage de filament.

J'espère pouvoir faire un test demain après midi.

[V3DP]

J'ai posé une rondelle en PA de 5/10eme sous la partie plastique de l'engrenage fixe pour compenser le jeu.

Premiers essais d'extrusion sans la buse pour voir le grip sur les filaments.

Avec du PA

Avec du TPU 95A (avec l'extrudeur d'origine pas de marques sur le filament)

Et avec du PETG

J'ai fait un essai d'extrusion avec la hotend volontairement réglée un peu trop bas en température pour avoir une extrusion difficile.

Maintenant, le stepper passe franchement des pas, le filament ne glisse plus.

Prochaine étape, voir si on ne peut pas augmenter un peu l'intensité sur le stepper de l'extrudeur, car je trouve qu'il passe facilement des pas.

[pjtlivjy]

@V3DP joli upgrade je suis avec grande attention 

[V3DP]

@pjtlivjy Va voir ce post

Il y a à creuser sur le tuning des TMC.

[pjtlivjy]

ok @V3DP 

[V3DP]

J'ai testé ma configuration avec les engrenages BondTech sur du TPU 95A de chez Francofil. Un nouveau fournisseur en tests.

Pas le plus simple à calibrer ... sensible au niveau de la température, MVS relativement faible comparé au PythonFlex 98A (7,5 vs 14), PA assez galère à trouver car viscosité plutôt faible et évidemment rétraction obligatoire, de plus de 2 mm.

Bon, son gros point fort, c'est la température d'utilisation, il est donné jusqu'à 140°C. Pour faire des joints de radiateur qui ne se trouvent plus, c'est parfait.

Voici ce que donne un cube de test avec ce filament et l'extrudeur upgradé BondTech. Le cube de droite est avec un printer.cfg modifié, voir plus bas (mais température un poil trop élevée par rapport au MVS)

J'en ai profité pour modifier les configurations de mes steppers et mes TMC2209 pour revenir aux préconisations de Klipper :

• microsteps : 64
• interpolate: False
• stealthchopthreshold : 0

Ca ne change pas énormément le résultat sur mes cubes de test. A gauche avec les paramétrages Qidi et à droite avec mes paramétrages modifiés.

Un poil mieux sans l'interpolation.

Pas de soucis de grip et pas de pas de passés sur les impressions réalisée.

Il ne me reste plus qu'à regarder le point de l'intensité du TMC de l'extrudeur. Il est réglé suivant les standards pour le Nema 14 de l'extrudeur, donné à 1A, avec un courant à 0,714 A.

On pourrait gagner un peu en couple, donc en intensité, au prix d'un moteur plus chaud. Je vais regarder si un swap par un moteur de meilleure facture avec un rendement plus élevé est possible. Faudrait que je trouve les caractéristiques exactes du moteur mis par Qidi d'abord.

 

[fran6p]

il y a 47 minutes, V3DP a dit :

Faudrait que je trouve les caractéristiques exactes du moteur mis par Qidi d'abord.

Au fur et à mesure de mes pérégrinations, j'ai récupéré les informations suivantes pour les moteurs de ma XM3 :

X-Max3
Moteurs Nema de Stepping motor

X/Y motor: Nema17 4248, BJ42D29-28V07

Rated Voltage            DC 2.1 V
No Load Current          DC 1.5 A/sec
Step Angle               1.8° ± 0.09°
DC Resistance (25°C)     1.4 ± 15% ohms per phase
Winding Inductance       2.6 ± 20% mH per phase
Max Holding Torque       > 410mN.m
Insulation Resistance    > 100 MΩ (DC500V)
Insulation Class         Class F
Rotor Inertia            76 g. cm²
Weight                   0.38 kg REF.

Z motor: Nema17 4248, BJ42D29-22V08 (XM3)

Rated Voltage            DC 5.64 V
No Load Current          DC 1.2 A/sec
Step Angle               1.8° ± 0.09°
DC Resistance (25°C)     4.7 ± 15% ohms per phase
Winding Inductance       11 ± 20% mH per phase
Max Holding Torque       > 600 mN.m
Insulation Resistance    > 100 MΩ (DC500V)
Insulation Class         Class B
Rotor Inertia            76 g. cm²
Weight                   0.35 kg REF.

Extruder motor: Nema14 10 dents 36mm, BJY36D12-04V02 (04V13)

Rated Voltage            DC 2.0 V
No Load Current          DC 1.0 A/sec
Step Angle               1.8° ± 0.09°
DC Resistance (25°C)     2.0 ± 15% ohms per phase
Winding Inductance       1.2 ± 20% mH per phase
Max Holding Torque       > 90 mN.m
Insulation Resistance    > 100 MΩ (DC 500V)
Insulation Class         Class B
Rotor Inertia            17 g. cm²
Weight                   0.09 kg REF.

J'utilise le greffon tmc_autotune pour régler automatiquement les pilotes. Depuis le mois de juillet, un utilisateur a proposé une « pull request » (PR) qui a été validée et donc ajoutée à la base de données des moteurs du dépôt.

J'ai également modifié les micropas pour les moteurs X et Y de 16 à 32 tout en gardant l'interpolation.

[V3DP]

@fran6p Merci pour les spécs des moteurs.

Donc le moteur de l'extrudeur est assez standard.

Le point un peu critique pour le pousser en intensité est qu'il est en classe B, soit une température de travail maxi de 80°C. A comparer avec le moteur d'origine SIT monté par BondTech dans son extrudeur LGX qui est en classe H, donc avec une température de travail de 125°C.

Sinon ils sont assez similaires en performances hormis l'inertie du rotor qui est beaucoup plus faible sur le moteur SIT (6 vs 17 g.cm2). Donc plus précis dans l'extrusion.

Modifié (le) Septembre 27, 2024 par V3DP

[V3DP]

Il y a 15 heures, V3DP a dit :

Donc plus précis dans l'extrusion.

Je voulais dire le moteur BondTech

J'ai trouvé des moteurs Nema 14 de chez LDO qui sont un poil plus coupleux (100 mN.m) en classe H (180°C en travail), un poil plus légers.

Donc on gagnerait un peu en couple et avec la possibilité de monter un poil l'intensité sans trop de risques.

Je vais essayer, au pire ça me fera des pièces de rechange.

[fran6p]

Avant de prendre le 20 mm (STH20 = carcasse de 20 mm), il faudrait vérifier la hauteur de celui de Qidi (BJY36D12-04V02 ou -04V13). Sinon il y a celui de 17 mm (STH17 = carcasse de 17mm), mais avec un «rated current» bien inférieur (0,35A), il faudrait alors régler le «run_current» à ≃71% (1/√2) soit ≃0.28. Mellow a les deux références.

Bien faire également attention au nombre de dents (10), certains moteurs 36 étant équipés d'un entrainement à 8 dents.

Pour régler au mieux les TMC, le tutoriel de @stef_ladefense reste toujours d'actualité :

[V3DP]

Il y a 1 heure, fran6p a dit :

Avant de prendre le 20 mm (STH20 = carcasse de 20 mm), il faudrait vérifier la hauteur de celui de Qidi (BJY36D12-04V02 ou -04V13). Sinon il y a celui de 17 mm (STH17 = carcasse de 17mm), mais avec un «rated current» bien inférieur (0,35A), il faudrait alors régler le «run_current» à ≃71% (1/√2) soit ≃0.28. Mellow a les deux références.

Le 17 mm ne colle pas du tout en termes de spécifications par rapport au BJY36D12-04V02 (04V13) monté par Qidi, ni le rated current, ni le holding torque, ni le winding inductance.

J'ai trouvé ceci sur les moteurs BJY36D12. La carcasse semble bien être une 20 mm pour cette série.

[V3DP]

J'ai été voir sur le site de Keli motors. La série BJY36D n'est pas (plus) au catalogue, mais la série BJY36C l'est. Elle ressemble furieusement à celle des Qidi, sauf que ce sont des moteurs en 0.9° au lieu de 1.8°

Le BJY36C12 a une carcasse de 20 mm de haut.

On pourrait penser que la dénomination BJY36D12 désigne bien un moteur avec une carcasse de 20 mm de haut. Ce qui confirme les schémas récupérés.

Je vais essayer de trouver le temps de démonter une tête pour confirmer.

[fran6p]

@V3DP

J'ai dans mon stock de pièces, un moteur LDO de 17 mm (prévu pour un Orbiter) et quelques pièces plastiques de la tête (pour le cas où) :

La photo utilise ce moteur de 17 mm de carcasse.

Un 20 mm doit rentrer sans problème. Les plots de fixation de la carte fille sont de 6 mm

[V3DP]

Bon, pour confirmer, j'ai finalement ouvert la tête de ma plus vieille X Max 3 et j'en ai profité pour regarder comment étaient montée les bagues frittées.

Donc le moteur d'origine Qidi fait bien 20 mm de haut.

Au passage, on n'est pas obligé de démonter la carte fille ni toutes les connexions pour remplacer le moteur : on retire les capots AV et AR, on retire l'extrudeur, on dévisse les 4 vis qui tiennent les deux plaques qui tiennent les bagues frittées et les 2 vis qui tiennent le moteur sur la plaque avant. Et le moteur sort...

Moteurs LDO 36STH20-1004AHG en commande.

[V3DP]

Le 27/09/2024 at 16:04, V3DP a dit :

J'en ai profité pour modifier les configurations de mes steppers et mes TMC2209 pour revenir aux préconisations de Klipper :

• microsteps : 64
• interpolate: False
• stealthchopthreshold : 0

Après plusieurs shutdown car le MCU ne suivait pas sur des parcours d'outils longs,  je suis finalement revenu à 16 microsteps et l'interpolation.

[fran6p]

Le STM32F401 (402 pour la version chinoise) n'est pas un foudre de guerre. Celui de la carte MKS SKRPI, lui est plus puissant (F407).

J'utilise l'interpolation avec des micropas de 32, sans, pour le moment, avoir eu de problème (généralement, il suffit de dire ça pour que Murphy, toujours en embuscade, se manifeste ).

Par contre, vérifie dans le printer.cfg, section des steppers, la valeur du paramètre «step_pulse_duration», Qidi utilise 0,000002 (2 μs) alors que Klipper préconise pour des TMC 0,000000100 (100 ns) :

Citation

#step_pulse_duration:
#    Le temps minimum entre le front du signal d'impulsion de pas et le front du signal "unstep" suivant.
#    Ceci est également utilisé pour définir le temps minimum entre une impulsion de pas et un signal
#    de changement de direction.
#    La valeur par défaut est 0,000000100 (100ns) pour les pilotes TMC configurés en mode UART ou SPI,
#    sinon la valeur par défaut est de 0,000002 (2us) pour tous les autres pilotes.

C'est cette dernière valeur que j'utilise sur ma XM3 (100 ns) pour tous les moteurs (extrudeur, X, Y et Z).

[V3DP]

il y a 49 minutes, fran6p a dit :

Par contre, vérifie dans le printer.cfg, section des steppers, la valeur du paramètre «step_pulse_duration», Qidi utilise 0,000002 (2 μs) alors que Klipper préconise pour des TMC 0,000000100 (100 ns) :

@fran6p Merci pour les renseignements précieux, ca fait gagner beaucoup de temps.

Effectivement la configuration Qidi n'est pas celle prévue pour des TMC.

J'ai un peu de production à passer en ce moment, donc les changements ça sera pour ce weekend. En attendant je vais rester sur la configuration d'origine Qidi pour les microsteps, l'interpolation et le pulse.

[V3DP]

Moteurs LDO 36STH20-1004AHG reçus en début de semaine.

Première présentation hier soir. Pas de soucis de montabilité dans la tête de la X Max 3. Ca rentre bien.

Le point qui diffère avec les moteurs Keli montés par Qidi c'est la longueur de l'axe et de l'engrenage. en haut le moteur LDO, en bas le Keli

Ils sont 1 mm plus courts sur le LDO. De fait, il manque 1 mm de largeur d'engrènement au niveau du pignon primaire de l'extrudeur.

En soi ca fonctionne, mais la pression sur les dents de l'engrenage primaire en plastique de l'extrudeur va augmenter, donc usure plus rapide de cet engrenage, qui m'a l'air fait dans une matière assez standard.

Peut-être que passer avec les engrenages BondTech en POM n'est pas une mauvaise idée. Je vais voir pour faire faire des axes qui vont bien pour que ça fonctionne avec l'extrudeur Qidi.

En attendant, une bonne séance de calculs de puissance et de couple pour voir si le jeu en vaut la chandelle. Sinon ça me fera des pièces de rechange.

 

Modifié (le) Octobre 10, 2024 par V3DP

[Poisson21]

J'ai quelque Nema 14 de chez LDO, faut faire attention aux fils, c'est du semi rigide de très petit diamètre et pas du souple.

Donc si il y a flexion répéter sur une même section ils vont se sectionner, c'est ce qui m'est arrivé en sortie d'un moteur, que j'ai du changer car ressouder un fil à cet endroit est impossible.

[fran6p]

Normalement, ça ne devrait pas arriver

Le moteur est câblé sur un PCB dans la tête, le câble est très court, moins de 10 cm et ne bouge pas.

@V3DP

C'est le gros inconvénient des moteurs dont le pignon est serti sur l'axe : on ne peut le déplacer, régler sa hauteur. Son gros avantage (le sertissage du pignon) est normalement d'assurer une bonne rotondité, pas toujours assurée avec les pignons maintenus sur l'axe par deux vis.