Más información y las piezas disponibles en Github.

Piece (image) n File name Notes/Details
1 Big_gear_gregs_hex.stl 1 por impresora
M8 nut must be inserted in the hole
2 Plunge.stl 1 por impresora
Must be completely flat (no warping!)
3 AJGW_GearsHering_Small.stl 1 por impresora
M3 nut must be inserted inside, aligned with the hole for the bolt to block the motor shaft
May require filing the inner part to fit in the motor shaft
4 internal_gear.stl 1 por impresora
5 Base_support.stl 1 por impresora
Remove support and open holes
6 Spring_press.stl 1 por impresora
M3 nut must be inserted inside

Se puede consultar un modelo 3D interactivo de la extrusora ensamblada completa en línea: https://a360.co/2EwcIV1

Para poder trabajar con la nueva extrusora en cualquier impresora, necesitamos obtener unos datos básicos de la transmisión mecánica, para obtener los pasos por unidad. Este es un parámetro presente en todos los ejes o una impresora 3D normal que trabaja con motores paso a paso. Representa cuánto debe girar el motor paso a paso para obtener un movimiento de 1 mm al final de la transmisión. Por ejemplo, cuando el eje x, yoz se mueve 1 mm. Este número se puede calcular siguiendo el movimiento de las partes mecánicas conectadas al motor. En nuestro caso, el motor (que gira 1.8◦ por paso) se mueve solidariamente con un pequeño engranaje en espiga (doble helicoidal) [Pieza 3].

Luego, un sistema de reducción transforma este movimiento en una rotación más pequeña, pero con un par mayor. Solidario a este gran engranaje en espiga [Pieza 1], se encuentra un piñón [Pieza 4] que traduce el movimiento de rotación a uno lineal, gracias a un sistema piñón-cremallera. Esta rejilla [Pieza 2] actuará como la zambullida que presionará la jeringa.

Por tanto, este es el elemento final de la transmisión, el que debe moverse 1 mm. Los cálculos necesarios para obtener el número de pasos que debe girar el motor para lograr este movimiento (pasos_por_unidad) se reflejan en la siguiente imagen.

Transmision movement scheme to calculate the ’steps per unit’ for the extruder motor. It may change for other printers microstepping.

Adaptación de Firmware – MARLIN

Marlin está compuesto por muchos archivos y bibliotecas. En nuestro caso, solo necesitamos utilizar un Marlin adaptado a nuestro modelo de impresora, e hicimos algunos cambios en ‘Configuración.h’.

#define TEMP_SENSOR_0 998
Esto le dirá a la impresora que la temperatura actual de la extrusora es siempre de 25 ◦C. Esto es necesario para imprimir, ya que no usamos la calefacción, ni el sensor de temperatura de la extrusora.

#define EXTRUDE_MINTEMP 20
Para eliminar la limitación de imprimir solo por encima de 170 ◦C, que normalmente está preinstalado en las impresoras.

#define INVERT_E0_DIR falso
Solo cuando sea necesario, si la extrusora se mueve en la dirección opuesta. También el conector se puede girar.

#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT (x, y, z, E)
Donde (x, y, z) se da de forma predeterminada según el modelo de impresora, y E se cambia a 352 * para configurar la deposición de volumen correcta. Este número viene dado por la traslación del movimiento desde el avance giratorio del motor paso a paso hasta el movimiento lineal de la inmersión que presiona la jeringa con la pasta, como se explica en la figura anterior.

*Este número puede cambiar si la placa electrónica de la impresora utiliza otra relación de micropasos.

#define Z_RAISE_BEFORE_HOMING n
Donde “n” puede ser 20 (mm). Se utiliza para evitar colisiones, si se utilizan transwells o cualquier otro recipiente para la bioimpresión. Esto también se puede cambiar en “Iniciar código G” dentro del software de corte.

Programa de capeado (ej.: Cura)

Este anexo describirá la configuración requerida en el software de corte (Cura, Ultimaker) para generar las trayectorias (.gcodes) y depositar el volumen correcto de pasta. En primer lugar, debemos acceder al menú de configuración de la impresora y cambiar la configuración del ‘diámetro de filamento compatible’ a 18 mm, que normalmente es el diámetro del cartucho / jeringa de 10 cc. Luego, en el menú Filamento, introducimos nuevamente este número (18 mm) donde normalmente se configura el tamaño del filamento plástico utilizado. Necesitamos cambiar también la temperatura requerida para la fusión del termoplástico a los 25 ° C, y configurar la temperatura de la base caliente si es necesario.

En la configuración del menú de impresión debemos comprobar también algunos submenús:

  • Diámetro del filamento: El diámetro del cartucho, que junto con los mm extruidos, nos da el volumen de material que ingresa al sistema. En nuestro caso, los cartuchos de Nordson se establecen en 18 mm.
  • Temperatura de la cama: 37 ° C, si hay células.
  • Altura de la capa: 65% del diámetro de la boquilla / punta de la aguja.
  • Retracción: Desactivada, para evitar la introducción de aire en el interior de los cartuchos