V posledním článku o Original Prusa XL jsem zmiňoval, že vám chceme další update přinést co možná nejdříve. Od té doby jsme o XL mluvili v našem podcastu, tiskárnu jsme přivezli na několik výstav a pochlubili jsme se několika timelapsy. Doufal jsem, že vám tenhle článek budu moci přinést mnohem dřív, ale plán úplně nevyšel – tohle zdržení mě mrzí a doufám, že vám čekání alespoň trochu vynahradím další náloží informací o XL. Podíváme se blíže na elektroniku i na Nextruder, a také pro vás máme hned několik nových videí.

Novinky o Nextruderu

Z předchozích textů a vývojářského deníčku je asi jasné, že nejvýraznější novou funkcí Nextruderu je Loadcell senzor, díky kterému vytvoří XL vždy zcela perfektní první vrstvu. Žádné dolaďování osy Z a přítlaku trysky nebo podkládání tiskového plátu – to u velkoformátové tiskárny prostě nepřipadá v úvahu. Loadcell senzor je mnohem přesnější než SuperPINDA – a že si to vážně nevymýšlíme dokazuje video níže. Při čekání na dodání součástek pro výrobu jsme měli navíc možnost ještě upravit mechanismus pro toolchanger (jak softwarově, tak hardwarově), takže je nyní ještě o kousek spolehlivější a nevyžaduje mazivo, což je z hlediska údržby velmi příjemné zlepšení.

Pak je tu ještě pár vychytávek, které jsme v souvislosti s Nextruderem zatím nikde nepsali. Jak asi víte, Nextruder je poháněný separátní deskou, které říkáme Dwarf. Má vlastní procesor i driver Trinamic, tudíž stačí, když mu hlavní základní deska (XLBuddy) pošle jednoduchou informaci typu „zahřej trysku na 215 °C“ a Dwarf se postará o zbytek. Na stejném principu funguje i elektronika pro segmentový heatbed, která taktéž dostává pokyny z XLBuddy. Díky tomu se nám podařilo výrazně omezit množství informací, které by jinak muselo běhat po všech možných sběrnicích.

A přidali jsme i několik užitečných vylepšení. Na Nextruderu se nachází přední stavová dioda, která vás vizuálně informuje o stavu zařízení – ale to není až tak zajímavé. LEDka je ale doplněna dvěma fyzickými tlačítky, které si můžeme naprogramovat dle libosti – v tuto chvíli je třeba používáme k rychlému vyčištění trysky nebo retrakci filamentu. Momentálně jsou jejich funkce natvrdo naprogramované ve firmwaru a nejspíš nebude možné jejich funkce měnit prostřednictvím menu tiskárny (minimálně ne hned po vydání), ale i tak by nás zajímalo, jak byste taková tlačítka využili vy – dejte nám vědět! 😉
 

Druhou vychytávkou je pak přítomnost dvou LEDek na toolchangeru, které osvětlují trysku. Tohle byla funkce, o kterou jste si často psali a my jsme se rozhodli, že ji do návrhu zařadíme. Nextruder má sice okolo trysky víc volného prostoru, takže je pod extruder lépe vidět (v porovnání např. s MK3), ale s osvětlením je to ještě lepší. Nextruder a mechanismus toolchangeru jsou osázeny Hallovými senzory, které kontrolují, zda došlo ke správnému zaparkování/vyparkování extruderu. Celkem je na XL s pěti hlavami až 21 Hallových senzorů, což byla v posledních několika měsících opravdová noční můra. Při tisícových produkcích to jsou obrovské počty součástek, které nám dodavatelé nebyli schopni poskytnout. Nakonec jsme museli nakombinovat několik různých typů od různých dodavatelů – to jsou věci, které nás neustále zdržují a které bychom před třemi lety vůbec nemuseli řešit.
 

Ještě se vrátím k trysce: topné těleso podporuje teploty až 300 °C a také jsme dokončili vývoj speciálního adaptéru, který vám umožní k Nextruderu připojit libovolnou V6-kompatibilní trysku bez omezení. Můžete si nainstalovat jakoukoliv trysku chcete – od tvrzených, přes trysky s různým průměrem až po high-flow modely.

Navíc je celá sestava hotendu navržena tak, aby se dala jednoduše vysunout. Výměna trysky je tím pádem hračka.

Větší tryska se u velkoformátové tiskárny vždycky hodí – ale pak také poměrně rychle zjistíte, že 1kg špulka filamentu není zas tak moc. XL má zabudované senzory filamentu, takže se tisk pozastaví, jakmile filament dojde. Ale pokud nechcete řešit výměny cívek, není nic snazšího, než sáhnout po dvoukilových Prusamentech (v obchodě máme Prusament PLA Recycled a PETG Recycled), které jsou k tomuhle účelu jako stvořené. XL s většími špulkami samozřejmě počítá – je vybavena teleskopickými držáky.
 

Nová elektronika, zabudovaná Wi-Fi

XL pohání nová deska XLBuddy a celý systém je výrazně pokročilejší než u našich současných modelů. Namísto toho, abychom měli vše na jedné desce, využíváme modulární systém. Základem je jednoduchá „Sandwich“ deska, což je v podstatě takový „hub“ s dvěma PCIe sloty a základními konektory. Do Sandwiche se pak zasunují další karty – a vymysleli jsme tenhle cool způsob, jak je vysouvat ven. 🙂

Oba sloty sice využívají rozhraní PCIe, ale zapojení je, pochopitelně, uzpůsobené pro potřeby našeho zařízení – takže žádná GeForce RTX. 😉 Jedna z karet je základní deska XLBuddy, která neobsahuje žádné porty. Slouží pouze k tomu, že řídí komunikaci napříč tiskárnou. Porty pro připojení většího množství nástrojových hlav (3-5) se pak nachází na druhé desce, které říkáme Splitter.

Poslední důležitá deska je umístěná na spodní části vyhřívané podložky – to je ten zmiňovaný kontrolér, který se stará o řízení teplot jednotlivých segmentů. Díky tomu máme mnohem větší míru flexibility. Tohle je ale oblast, které jsem se věnoval i v minulých článcích. Co jsem ale ještě detailně nezmiňoval: Na desce XLBuddy je zabudovaný Wi-Fi modul, konkrétně populární ESP32-WROOM-32.

Last-minute změny

Posledních několik měsíců jsme tiskárny intenzivně testovali a podařilo se nám odchytit několik věcí, které vyžadovaly naši okamžitou pozornost. Naštěstí se jedná většinou o softwarové problémy, takže nemusíme tiskárnu na poslední chvíli zásadně upravovat. Problémy se vyskytly hlavně v souvislosti s funkcí automatického homingu na osách X a Y. U CoreXY je tato funkce poměrně komplexní, protože na rozdíl od klasických tiskáren nemáte jeden motor na osu, ale hned dva – tedy v momentě, kdy se extruder pohybuje zprava doleva (nebo zezadu dopředu), běží souběžně dva motory. Pohyb je řízený extrémně dlouhým řemenem, který má tendenci mírně pružit, a pokud chceme dosáhnout skutečně precizního homingu, je nezbytné tenhle problém vyřešit. Mimo jiné by to znamenalo, že by například zotavení ze ztráty napájení (Power panic) nefungovalo správně – což je u dlouhých tisků zcela nepostradatelná funkce.

Bohužel se ale jeden zásadní hardwarový problém vyskytl. Kvůli nedostatku součástek na trhu a neustále rostoucím cenám máme momentálně problémy s lineárním vedením, konkrétně s modelem, který jsme využívali od samotného začátku vývoje. To znamená, že celý návrh tiskárny počítá s tímto konkrétním typem a změna na poslední chvíli nám může spustit řetězovou reakci. V tuto chvíli máme na stole několik alternativ a musíme se co nejrychleji rozhodnout, jak dál. Není to jenom o značce, ale i o správném typu lineáru. Např. přednaputé lineáry se hodí jen na osu Z, kde se nachází těžká vyhřívaná podložka, zatímco na osách X a Y potřebujeme co nejhladší chod.

Tahle situace nás bohužel dostala do bodu, kdy jsme museli udělat nepopulární rozhodnutí: abychom mohli XL vydat, budeme potřebovat ještě pár týdnů navíc na otestování a doladění nových lineárů. Počítáme s tím, že v průběhnu prosince pošleme XL našim externím betatesterům (bude několik desítek tiskáren) a předobjednávky začneme vyřizovat v lednu 2023. Je to další zdržení a vážně mi nedělá radost vydání odsouvat, ale nechceme riskovat, že se několik let naší práce sesype na volbě špatné součástky.

Ještě před vánočními svátky vám přineseme další aktualizaci a podělíme se o vícebarevné tisky a další technické detaily!