Petter Reinholdtsen

A few days ago, I was introduces to some students in the robot student assosiation Robotica Osloensis at the University of Oslo where I work, who planned to get their own 3D printer. They wanted to learn from me based on my work in the area. After having a short lunch meeting with them, I offered them to borrow my reprap kit, as I never had time to complete the build and this seem unlike to change any time soon. I look forward to see how this goes. This monday their volunteer driver picked up my kit and drove it to their lab, and tomorrow I am told the last exam is over so they can start work on getting the 3D printer operational.

The robotic group have already build several robots on their own, and seem capable of getting the reprap operational. I really look forward to being able to print all the cool 3D designs published on Thingiverse. I even got some 3D scans I got made during Dagen@IFI when one of the groups at the computer science department at the university demonstrated their very cool 3D scanner.

Vi har brukt påsken til å bygge Reprap, i håp om å ha den operativ til Go Open 2009 uka etter påske. Da første test med motorkjøring avslørte at motorvibrasjonene fikk skruer og muttere til å løsne, så var første punkt på programmet å skru til alle skruer slik at det ble mindre sjanse for slikt. Det er nå nesten komplett (X-aksen gjenstår, men der må det justeres litt på montering i tillegg). Må også lime Z-aksebandet. Har skaffet Loctite Super Attak Flex Gel elastisk superlim som jeg håper vil fungere til dette formålet. I prosessen har jeg blitt bitt av den sprø plasten noen ganger. Har knekket/sprukket 3 plastbiter så langt. Håper jeg får skrevet ut nye før skriveren bryter sammen pga. dette. :)

I prosessen har jeg oppdaget en svakhet med Z-aksen, og funnet en måte å jobbe meg rundt det. Etter tegningen, skal tannhjulene på Z-aksene være tett omslynget av et par stjernehjul som holder båndet mellom alle Z-aksene på plass. Problemet er at båndet er 6mm, mens alle plastdelene er 5mm brede. Det betyr at et 6mm band skal inn i et 5mm spor, noe som ikke passer spesielt godt. Jeg har løst dette ved å legge en 1mm skive mellom tannhjulene og stjernehjulene over tannhjulet, slik at det blir plass til båndet.

Skrivehodet er har vi så vidt startet på. Mari har oppdaget at hullene i baseplaten er for grunn, slik at skruen som skal inn i disse hullene ikke får plass. Har avtalt å låne en Dremel for å frese unna litt plast for å løse dette problemet. Da vi begynte å se på skrivehodet, oppdaget vi et alvorlig problem. Det varmesikre sparkelen som skal brukes til å holde varmetråden på plass er stivnet. Var ikke klar over at dette er ferskvare, men en forumposting viser at dette er et kjent problem. Det var ikke helt enkelt å finne ut hva "Fire cement" heter på norsk. Mange Google-søk senere var jeg fortsatt like blank. Hadde funnet flere alternativer som kunne fungere, som eksosmonteringspasta, brannfugemasse, klebemørtel for pipe, ildmørtel og ildfast sparkel, men ingen av disse så ut til å være helt riktige for dette bruket. Fire cement håndterer temperaturer opp til 1200 grader celsius, og krever ikke utblanding i vann. Konsulterte, våre venner ved Høgskolen i Halden, og det viste seg at de hadde hatt samme problem. De hadde besøkt en peisbutikk og kjøpt ildfast sparkel. Jeg sjekket med Maxbo, og de hadde noe slikt som het ovnskitt, og det ser ut til å være det norske navnet på det jeg er ute etter. Dro så innom Clas Olsson (som er nærmere meg enn Maxbo), og kjøpte Stovex ovnskitt, og er nå klar til å lage varmeelement til skrivehodet. Like før jeg dro ut for å kjøpe ovnskitt, fant jeg en reprap-blogpost som fortalte om et bedre vidundermiddel for å lage varmeelement, Kapton tape, men dette hadde de ikke på Clas Olsson, så det får bli til neste gang. En reprap-variant ved navn Plastruder MK3 kommer til å bruke denne plasttypen som håndterer temperaturer mellom -100 og +400 grader og brukes av astronautene for å tette drakten.

I går tok jeg mot til meg, og løste problemet med z-aksen ved å borre i delen som manglet feste mot tannjulet som skal drive z-aksereimen. Dermed var det klart for å montere z-akse-akslingen på motoren og komme et steg videre med reprap-monteringen. Prøvekjørte den i dag med testprogrammet til stepmotoren, og kunne glad konstatere at det hele fungerte. I hvert fall når stepmotoren ikke forsøkte å snurre for raskt rundt. Ved høy hastighet roterte ikke akslingen i det hele tatt. Motoren ble bare stående å vibrere. Usikker på hvorfor, men antar motoren ikke har nok kraft til å få hele akslingen til å rotere så raskt. Denne øvelsen avslørte dog et annet problem med monteringen så langt. Under testingen begynte skruer og muttere å ry ned fra ulike deler av reprap-konstruksjonen. Jeg har ikke skrudd alt hard nok sammen til å tåle slike vibrasjoner. Tror en 5-6 skruver og/eller muttere løsnet. Brukte ganske lang tid på å finne ut hvor det manglet deler og skru ting sammen igjen. Antar alt må strammes skikkelig til før første utskrift.

Neste steg er å få laget z-aksebåndet. Der trenger jeg egnet lim og en konstruksjon for å klemme bandet sammen under limingen, som beskrevet på reprap-wikien. Er blitt tipset om svart superlim som er elastisk også etter at det tørket, og dro ned til Small Size Hobbyland på Lilletorget som skulle ha slikt, men da jeg var innom fikk jeg høre at de ikke lenger hadde slikt lim. Må finne ut hvor i Oslo jeg kan skaffe slikt. Kanskje Panduro har? Vet ikke hva limet egentlig heter, så det er vanskelig å søke på nett.

Lenge siden det var en oppdatering av status for min 3D-skriver og i mellomtiden har det skjedd en god del. Reprap-en er nesten ferdig montert, og elektronikken er også nesten ferdig loddet. Det ser ut til at bits-from-bytes sitt byggesett versjon 2.01 hadde noen småfeil, der en del manglet og en annen hadde suboptimalt design. Jeg løser antagelig det ene problemet med å borre noen ekstra hull til skruver i en plastdelen som trenger å festes. Det andre problemet håper jeg å få hjelp fra Audun Vaaler ved Høgskolen i Østfold til å løse. Høgskolen er igang med å bygge en tilsvarende reprap i versjon 2.0, og er kommet litt lenger enn meg. De kan forhåpentligvis skrive ut den delen jeg mangler på denne.

Når det gjelder elektronikken, så er mye allerede loddet sammen av min venn Anders Rosnes, som har mer peiling på elektronikk og lodding enn meg. Jeg fikk i dag testet stepper motordriveren (v1.1), og det fungerte. Jeg møtte et lite problem med strømforsyningen, en standard ATX-strømforsyning som nektet å fungere før jeg hadde satt en ledning mellom GRD og PS_ON som beskrevet på reprap-sidene om PC-strømforsyninger. Jeg møtte også et annet problem med Arduino-programvaren. Versjon 0013 fungerer visst ikke på Debian/Etch. Den kompilerte binæren ble på 0 bytes. En side jeg fant vha. et Google-søk tipset meg om at en nedgradering til versjon 0012 kunne løse problemet, og endelig ser jeg motorakslingen snurre. Nå er det å koble sammen mekanikk og elektronikk for å se om reprap-en kvikner til.

Min reprap begynner å ta form. Den er nå kommet så langt at den er blitt en kubisk ramme. Z-aksen er montert men ikke kalibrert, og det hele er klart for litt enkel testing. Har møtt på to problemer som blokkerer videre montering, men har oppnått kontakt med Audun Vaaler ved Høgskolen i Østfold som forteller at de er nesten ferdig med et tilsvarende byggesett som det jeg tar utgangspunkt i, og håper de kan forklare hvordan de kom rundt problemene. De to problemene er relatert til Z-aksen og Y-aksen.

For Z-aksen, er det et stjernehjul som festes på motoraksen ved tannjulet som driver z-aksebåndet og som skal holde båndet på plass. Problemet med det nederste stjernejulet er at det er helt løst, og blir liggende på motoren 5 mm nedenfor tannjulet, i stedet for å ligge inntil tannjulet slik det skal. Mulig løsningen er å borre i stjernehjulet, eller lime det fast.

For Y-aksen, er det en plastdel som ser ut til å mangle som skulle dekket to skruver som kommer i veien for kraftoverføringsmekanismen fra motoren til selve aksen, slik at mekanismen kan snurre fritt.

Når det gjelder elektronikken til min reprap, så er min gode venn Anders Rosnes igang med å lodde sammen delene og han forteller at koblingsbordet for Arduino er klart, og en temperatursensor og en optoswitch er også klar. Gleder meg til å teste dem. Må bare finne ut hvordan jeg laster opp firmware i Arduino-en. :)

Når det gjelder NUUGs reprap-prosjekt, så er det framgang og Ole Kristian, Tollef og Ketil besøke IFI for å få fortgang i produksjon av plastdeler, og Ole Kristian forteller at han har funnet en kilde til de fleste metalldelene. Gleder meg til å se resultaten av det arbeidet.

Et langt hopp fremover for NUUGs replikator-prosjekt i dag.

I dag klarte posten det de ikke klarte før jul, nemlig å få fram elektronikkbyggesettet for 3D-skriveren min. Fikk pakkelapp i dag som sist, og dro til min lokale post-i-butikk for å hente pakken. Ingen pakke der, som sist. Ringte så direkte til til postens kundeservice som fortalte at de hadde snakket med min lokale post-i-butikk, og nå lå pakken der. Ruslet så tilbake og nå fant de den. Fikk inntrykk av at pakken hadde annet referansenummer enn det som var på utleveringsbilaget jeg hadde fått i posten. Lurer på om det samme skjedde sist, og om pakken også da lå her og ventet på meg uten at posten klarte å gi meg den ved oppmøte. Uansett, glad og lykkelig ruslet jeg hjem igjen med elektronikkbyggesettet.

Da er det bare å gå igang med å lodde sammen alle kretskortene. Det er en solid stabel deler, selv om esken ikke var så stor (ca 20x20x20 cm). Her skal min gode venn Anders hjelpe til. Han er fysikker og jobber med elektronikk til daglig, og har sagt ja til å bidra med sin kompetanse. :)

Ellers er det god framgang med bygging av mekanikksettet som ankom før jul. Har brukt romjulen til å bygge, og er ferdig med alle hjørnestykkene, Z-aksene og i gang med delene til Y-aksen. Når siste del av Y-aksen er ferdig kan det hele monteres sammen med stag slik at rammeverket til reprap-en kan monteres. Det blir interessant å få alt nøyaktig nok montert. Z-aksen skal ha festene til utskriftsplaten i samme høyde innenfor en feilmargin på 0.25 mm, over en avstand på 40 cm. Håper vater kan bidra her. Regner med at det blir enklere å komme opp med løsninger når rammen begynner å ta form.

Her om dagen kom jeg forresten over en alternativ 3D-skriver som ikke skriver ut plastikk, men i stedet bruker papir, kniv og lim. Mcor Matrix heter vidunderet, men det er ikke i salg ennå, selv om produsentens websider påstår det skulle skje i 2008.

I dag fikk jeg endelig vite hva posten hadde gjort med elektronikkbyggesettet mitt. Fikk epost fra avsenderen, Zach 'Hoeken' Smith, som fortalte at posten hadde returnert pakken til ham. Ingen aning om hvorfor de klarte å sende pakkelappen til meg, men ikke selve pakken. De gode nyhetene er at vi forsøker igjen, og håper det går bedre denne gangen.

NUUGs replikator-prosjekt har de siste ukene fått et nytt medlem. Ole Kristian Lien har meldt seg for å bygge en reprap ved hjelp av plastdeler vi får skrevet ut på 3D-skriveren til Institutt for Informatikk i Oslo. Han er igang med å skaffe seg oversikt over hvilke deler som trengs derfra, og hvilke som kan skaffes fra jernvarehandel og f.eks. Clas Ohlson. Det er dermed gode håp om at vi har to 3D-skrivere operative over jul.

NUUG-prosjektet for å lage 3D-skrivere gjorde et lite hopp forover i dag. Jeg har som tidliger enevnt bestilt de to ferdige byggesettene for elektronikk og mekanikk, og i dag, endelig, ankom mekanikk-settet. Hurra. Håper å starte byggingen av mekanikksettet i romjula.

Når det gjelder bygging av reprap basert på deler fra IFIs 3D-skriver, så har NUUG avtale om at de lager plast-delene basert på STL-filer vi sender dem der, og printeransvarlig der har fått første dump av filer. Etter dette har jeg ikke klart å få tak i ham, så jeg tror han fortsatt er travelt opptatt. Håper det ordner seg snart. Det trengs frivillige for å bygge denne. Det innebærer blant annet å skaffe seg oversikt over hvilke plastdeler som må skrives ut, samt finne leverandør for skruver, mutt, metallstag, steppermotorer etc. Antar Clas Olsson og ELFA kan skaffe mye av dette, men har ingen plan om å sette meg inn i dette selv med det første. Frivillig til å skaffe seg sin egen 3D-skriver etterlyses, og kan melde seg på aktive@nuug.no.

Endelig fikk jeg beskjed om at mekanikkbyggesettet er sendt fra England. Jeg kan følge pakkens bevegelser via web, og den er nå kommet fram til tollen i London. Da bør jeg ha den i hus om noen dager, hvis alt går bra.

Elekronikkbyggesettet ser det derimot dårligere ut for. Rette vedkommende i USA er på ferie, så jeg har ikke fått noe tilbakemelding på hvordan jeg får ordnet opp i kaoset posten etterlot da de rotet bort første pakke.

Siste nytt om reprap-pakken med elektronikk jeg har ventet på, er at posten har sendt meg et brev der de beklager at den er tapt. Da er det bare å bestille ny pakke og kreve erstatning fra Posten. Får håpe det går bedre denne gangen.

Mekanikkpakken har så vidt jeg kan se ennå ikke blitt sendt fra England, så også der spøker det for å få alt i hus før jul. Så lenge alt er klart til Go Open 2009 i april, så er det greit.

Jeg synes ethvert møblert hjem bør ha sin egen replikator. Og for å få min replikator på plass, har jeg som del av NUUGs 3D-skriverprosjekt bestilt deler til en reprap fra utlandet, som skal bygges sammen slik at den kan demonstreres på Go Open 2009 i april. Foreløbig plan er å bygge to i parallell, en basert på byggesett fra utlandet, og en basert på deler skrevet ut på 3D-skriveren til Institutt for Informatikk ved Universitetet i Oslo. Jeg har fokusert på byggesettet, og håper noen andre vil ta ansvar for den hjemmelagede utgaven. :)

Nå er det den lange ventetiden som rår, etter at begge byggesettene er bestilt og betalt. Dog har visst den første pakken gått tapt etter at postens fikk den utlevert i Norge. Den er ferdig fortollet, og pakkelapp kom i postkassen før pakken var klar til henting. Det var 2008-11-07. Postens sporingssystem forteller at pakken ikke har beveget seg siden 2008-11-05, da den var innom omlastingsterminalen i Oslo. Dette var elektronikkbyggesettet som kom fra USA. Mekanikkbyggesettet er ennå ikke sendt fra England, og jeg håper det ikke går tapt på samme vis.