Advanced Fabrication Lab

Ultimaker

FDM Extremism

IMG_4783

IMG_4775IMG_4772
IMG_4777 
IMG_4787


Last week’s research and work

It’s been more than one and a half year playing with my Ultimaker 3d printer. Along with playing I have been fine tuning and modifying the machine and software. Now I can comfortably print with at least 150mm/s infill most of the times with decent results. However, I have been thinking if I can make the machine just NOT do what it’s supposed to in terms of “better” print quality, can it exaggerate maker’s mark (in additive manufacturing vertical layers and/or infill) or radically different sculptural aspect with different approach in programming the tool path. If the machine is finely tuned and can handle extreme conditions that g-code dictate it to do, sculptural value that could never been done would be achieved.. Here are what the results look like. This is just a beginning, I will sometimes post these objects from now on.

울티메이커 3D 프린터를 가지고 논 지 벌써 1년 반이 넘었다. 가지고 놀기도 했지만 어떻게 하면 더 빨리, 더 정확하게 프린트 할 수 있을까에 대해 고민하면서 기계와 소프트웨어를 여러모로 튜닝/개조하였다. 요즘에는 보통 150mm/s 이상으로 프린트 하여 꽤 괜찮은 프린트 퀄리티의 물건을 만들어 내는 데에 무리가 없다. 소프트웨어에서 명령하는 대로(생성된 g-code에 따라) 기계는 움직이게 되는데 보통 어느 한도를 넘어가면 기계가 오작동을 하게 된다. 3D 프린터는 과도하게 빠른 설정을 하게 되면 탈조, 필라멘트 갈림, 스테핑모터 멈춤, 드라이버보드 고장등의 현상이 일어날 수 있어 펌웨어에 기본적으로 제한이 걸려있다. 국내에서 보통 빠른 속도로 프린트 했다고 하는 동영상들은 (내가 본 한) 제한을 풀지 못했거나 가감속세팅을 하지 않아 실제 설정한 속도보다 훨씬 느리게 출력되는 경우였다.

여튼 튜닝이 잘 되어 있는 상태의 기계를, 일반적으로 추구하려고 하는 프린트 퀄리티를 향한 방향이 아닌 다른 방향을 향해, 명령(디지털 비트)을 통한 가동을 시킨다고 했을 때, 그 작업을 의도한 바 대로 실행하여 물체를 만드는 중인데, 이런 형태들은 일반적 관념들과는 다르지만 의도한 바 대로 출력할 수 있기 때문에 높은 프린트 퀄리티를 달성할 수 있다. 이런 경우에 3D 프린터로 만들긴 했지만(세로줄이나 infill) 일반적으로 보이는 형태와는 다른 독특한 형태를 만들어 내는 것이 가능하다. 여튼 지금까지 2-3주정도 위에서 설명한 것 같은 방식으로, 인간의 입장에서 봤을 때 고의적인 에러를 만들어 출력하는 시도를 해보았다. 이제 시작이고 앞으로 종종 이런 사진들을 올릴 것임.

image-1
image-2
image-5
image-6
image-7
image


New market for 3D Printers

Due to blown Pololu stepper driver, Ultimaker has been dormant for a week. While it is a wet season in Korea, I found a new way to use my Ultimaker, even with the power off. Since everyone’s patenting everything, I might patent this use soon..

IMG_4602

IMG_4604


Size doesn’t matter..

original stepper from Ultimaker

original stepper from Ultimaker

new, longer stepper

new, longer(but weaker) stepper

Been trying to find the perfect balance(even swapping parts, hoping for better a result) in retraction. I’ve almost successfully eliminated ooze and strings, but blobs at Z axis movement or before crossing perimeter, thus a small pause occurs when retracting and re-engaging filament still exist. Z blob needs to be solved in different ways, such as slicing software or firmware or so..

There was a larger stepper(same NEMA17 but longer-from Printrbot) lying around in the lab so last weekend I made a few new parts to fit on the extruder. Replaced motor only could handle 30mm/s retraction, over that it always lost steps. I played with pot on the stepper driver with no luck. Larger motor gave me this feel of it might hold stronger torque, which turned out not true. Need to look into stepper specification, after all size really doesn’t matter.

After going back to the original stepper, I again, adjusted the pot on the extruder driver, and made it inoperable. Luckily I found a  distributor  in Korea selling pololu board. If you ever happened to be in Korea and desperately need one, here is where to go.

fresh cut plates

fresh cut plates

new, larger hole

new, larger hole

항상 그랬듯이 리트랙션이 문제.. 프린트되지 않아야 될 부분에 있어서는 굉장히 깨끗하게 나오는 것이 가능해졌었다. 이제 남은 부분은 Z축 움직일때와 perimeter 건너 뛸 때 생기는 blob인데 후자의 경우는 필라멘트가 리트랙션되거나 리트랙션 되었다가 다시 프린트를 하기 위해 노즐로 밀어넣는 상황에서 노즐이 멈춰있기 때문에 일어나는 현상이다. 따라서 리트랙션에 걸리는 시간을 최소한으로 단축해 줄 경우에 노즐이 멈춰있는 시간이 줄기 때문에 흘러나오는 플라스틱의 양도 줄어들고, blob도 줄일 수 있다.

지난주말에 그렇게 해 보려던 차에 Printrbot 분해할 때 나와 랩에 굴러다니는 같은 NEMA17 사이즈지만 좀 길쭉한 스테퍼가 있길래 왠지 홀딩토크가 잘 나올 것 같아 교체를 해보았다. 교체를 위해 기어도 프린트 하고 기어를 고정하는 볼트땜시 익스트루더 마운트 플레이트도 새로 교체를 해야 했는데.. 어쨌건 결과적으로는 사이즈가 크다고 무조건 토크나 스피드가 더 나오는 것은 아니라는 것. 믿을 수 없을 정도로 리트랙션이 30mm/s를 넘어가면 바로바로 스텝이 빠졌고 다시 교체하는 과정에서 스테퍼 드라이버보드를 또 태워먹었음.

한국에서 폴롤루  스테퍼드라이버를 파는 곳이 있어서 다행히도 외국에서 주문하지 않아도 됐다.. 가격도 뭐 대략 적당한 편.

printed gear

printed gear
stuck bolt

stuck bolt


Micro Octocopter

Micro Octacopter

Micro Octacopter

Made with v939 micro quad board with eight u816 motor, arm, blades.

Lightweight frame is 3d printed on Ultimaker with PLA, and it breaks every few crashes. It needs to be more structurally sound and maybe I’ll print it wht IMPLA (impact resistant PLA. feels sorta similar to ABS) I bought from Diamond Age Solutions.

I don’t know if it is natural but even at 40% rate at the controller, it is so sensitive at the point I can’t fly well for more than a minute. U816 quad is able to balance well, not as much as minipet quad, but this octacopter, if I set the controller for 100%, it flips with just regular movements. Maybe there is a way to dull it down somehow..

Next step:reedcopter

v939 마이크로 쿼드콥터 보드에 u816 모터, 암, 블레이드를 이용해 제작.

경량 프레임은 울티메이커를 사용해 프린트했는데 아무래도 PLA다보니 몇 번 추락할 때 마다 부러져서 일단은 인두로 플라스틱 웰딩을 해서 붙여놨는데, 프레임을 더 구조적으로 견고하게 만드는 일이 필요할 것 같다. 일단 이번 주말동안 뉴질랜드에서 지난번에 구입한 충격에도 잘 깨지지 않는 재질(IMPLA, abs와 비슷한 느낌이던데)로 프린트 해봐야겠다.

그나저나 조종이 너무 과도하게 민감해서 충격보호용 뭔가를 씌워야 할 것 같긴 한데, 콘트롤러를 40%만 세팅해놔도 너무 민감하게 움직여서 조종하기가 힘들다. 다른 마이크로 쿼드의 경우에는 이정도는 아니던데 v939의 특징인지 뭔지는 잘 모르겠다. 100%로 세팅하면 앞으로 가려고 하면 그냥 홱 뒤집어짐.. 반응을 둔감하게 하는 방법이 뭐가 있는지 구글링 해봐야겠음.

다음차례는 억새콥터..

watch it fly



 


3D printed MXL pulley

MXL pulley with 68′ overhang, with same settings but following;

MXL overhang

Left : in room temperature(printer temp. 24’C)

Right : with windows open, it’s freezing cold outside! (printer temp. approx. 10~15’C)

Colder chamber definitely handles overhang better. No cleaning applied.

IMG_3104좌측이 약 24도의 실내온도에서 프린트, 우측이 창문을 열어놓고(외부 영하8도, 실내 대략 영상10-15도) 프린트 한 결과.

오버행이 무려 68도임에도 춥게 프린트 했을 시 프린트 결과물이 쓸만했다.


2013 wishes for my Ultimaker

1. String/ooze free printing by perfect retraction (which the parts are already printed for)

2. Dual or more material print

3. Even more speedier printing but nicer output

4. Local sourcing PLA

and more..

 

2013년을 맞아 나의 울티메이커에 대한 바람들을 적어보자면

1. 리트랙션이 잘 되어 깨끗한 프린팅 (부품은 이미 프린트 해놓음)

2. 두가지 이상의 재료로 프린트

3. 더 빠르지만 더 잘 나오게..

4. 국내에서 PLA 구하기

등등..