Voron 0.1 FYSETC
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Voron 0.1 Kit FYSETC: Análisis y configuración de esta versátil y reducida impresora 3D

La Voron 0.1 Kit FYSETC es una impresora 3D DIY (Do it yourself!) muy peculiar y hoy en 3DWork hablaremos un poquito sobre su funcionalidad y algunas de sus características.

Cabe destacar que la Voron 0.1, pese a su tamaño y aspecto, no es ningún juguete ya que básicamente vamos a contar con las mismas características que tenemos en impresoras de media/alta gama en un formato muy reducido.

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Breve introducción

Es importante recalcar que pese al excelente trabajo de diseño de Voron, su documentación y que FYSETC en su kit nos proporciona todo lo necesario para su correcto montaje, el proceso es laborioso y es aconsejable tener alguna experiencia en la construcción de impresoras 3D así como de electrónicas y Klipper.

Por otro lado una vez montada es una auténtica delicia su comportamiento con el único «pero» de su tamaño de impresión reducido. Siendo ideal como segunda impresora de alto rendimiento especialmente para impresión de materiales técnicos o como impresora portátil que siempre puede tener aplicaciones interesantes.

Y antes de continuar con el artículo de hoy recuerda que puedes encontrarnos en nuestras redes sociales o unirte a nuestro canal de Telegram. De ambas formas te estaremos eternamente agradecidos. Vayamos entonces al lío …

¿Donde puedo comprar la Voron 0.1?

Como siempre solemos hacer, os dejamos algunos enlaces donde poder adquirir el kit de FYSETC de esta impresora, así como algunos componentes.

Si los utilizas, el precio del producto será el mismo que si accedes de manera habitual, pero a 3DWork le quedará una pequeña comisión. Algo que nos ayudará a soportar el proyecto y poder ofreceros este tipo de artículos.

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También puedes utilizar nuestro buscador de productos para impresión 3D desarrollado por 3DWork, donde con una sola búsqueda se te mostrará precios de diferentes marketplaces (Amazon, Aliexpress, Banggood, etc.)

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Contenido del Kit FYSETC

Voron 0.1 FYSETC
Voron 0.1 FYSETC

Como ya hemos comentado previamente, FYSETC ha efectuado un enorme trabajo con este kit incluyendo todo lo necesario para ponerla en marcha a excepción de las partes impresas, las cuales podremos adquirir en otros kits.

Incluso en breve dispondremos de un Kit de metal que probablemente sea altamente recomendable, incluso si ya tenemos nuestra Voron 0.1 montada.

Todo el kit viene perfectamente embalado y etiquetado, tan solo como mejora sería ideal etiquetar los perfiles de aluminio para saber identificar de forma sencilla cada uno de ellos.

A continuación podéis ver una imagen de los componentes del kit, un listado de los mismos y una descripción de aquellos componentes mas destacados.

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Como podrás observar, en el apartado de la electrónica contamos con una correcta FYSETC Cheetah v1.2b, aunque en kits más actuales esta ha sido actualizada la FYSETC Cheetah v2.0 (kit rev1.1).

Esta placa cuenta con una MCU STM32 y drivers TMC2209. También incluye una Raspberry Pi 3B+ que junto al sistema Klipper nos va a permitir impresiones de alta velocidad, un control de la impresora remoto (vía WiFi o Ethernet), cámara para poder visualizar nuestra impresora, acelerómetros, pantallas LCD 12864, y muchas cosas más.

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Potente fuente de alimentación de 150W (teniendo en cuenta el tamaño de nuestra impresora), además de incluir un módulo DCDC 5V 10A para la alimentación específica de nuestra Raspberry Pi 3B+, aunque podríamos usarla para alimentar tiras leds u otros periféricos.

Voron 0.1 FYSETC
Voron 0.1 Hotend

En cuanto al Tornado hotend incluido es compatible con sistemas Dragon, siendo capaz de trabajar con componentes de alta temperatura. Y por supuesto, con el cableado listo para poder conectar todos los componentes de una forma cómoda y sencilla, algo que en esta máquina se agradece enormemente.

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Las guías lineales son bastante correctas, las cuales nos aportaran al conjunto una gran precisión y fiabilidad en los movimientos de la Voron 0.1.

La cama caliente de aluminio mic6 se encuentra perfectamente mecanizada, y junto al calefactor de 24V 75W con protección de temperatura (termofusible) y el PEI magnético ofrecen un acabado redondo.

Además, el sistema de nivelación manual de 3 puntos nos van a permitir tener una superficie de impresión perfecta. Por último resaltar los motores incluidos que pese a no tener la serigrafía de Voron/LDO se han comportado en nuestras pruebas excepcionalmente y sin ningún tipo de problema.

En los kits facilitados por FYSETC no se incluía pantalla, la cual usando Klipper no es imprescindible pero sí que puede ser cómoda en determinadas circunstancias.

FYSETC vende una pantalla para este tipo de máquinas que se conecta directamente a la Raspberry Pi y por otro lado también podemos conectar otro tipo de pantallas LCD directamente a la placa y configurar correctamente nuestro Klipper para usarla.

Montaje de la impresora

Como ya hemos comentado, y lo seguiremos haciendo en todo el artículo, la Voron 0.1 no es una impresora sencilla de ensamblar dada su complejidad de cinemáticas CoreXY embutidas en un chasis de pequeñas dimensiones.

Así que aconsejamos, antes de comenzar su ensamblado, disponer de información al respecto. Por aquí os dejamos algunos enlaces y un video que esperamos os sirvan de utilidad:

Para facilitaros el proceso de ensamblado aquí tenéis un video del ensamblado del hotend para daros alguna idea de los pasos de forma más visual y como ayuda extra al manual de ensamblado de Voron.

Ensamblado Tornado Hotend

Electrónica

A continuación os mostramos el esquema de conexión de toda la electrónica, siempre dependiendo de qué versión de kit tengamos:

Firmware

La impresora Voron 0.1 está inicialmente pensada para Klipper, aunque si es un sistema con el cual no os sentís cómodos siempre es viable hacerla funcionar sobre Marlin.

No vamos a explicar detenidamente cómo montar todo el sistema dado que los tenemos en detalle en las guías que os hemos mostrado. Tan solo os iremos dando los pasos para ponerlo en marcha con links a guías más detalladas.

  • Instalación de Klipper, podéis encontrar en la guía de instalación de Klipper información detallada al respecto. En todo caso, y para nuestras Voron 0.1, hemos utilizado MainsailOS como imagen para nuestra Raspberry Pi con Klipper y se procedió, por comodidad para gestionar los componentes de Klipper, a instalar Kiauh.
  • Crear nuestro firmware Klipper, de nuevo en nuestra guía de instalación Klipper podremos encontrar como generarlo.

Usaremos la siguiente configuración para generar nuestro firmware Klipper para nuestra Cheetah v1.2:

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Para subir el firmware debes utilizar el siguiente comando (conectado mediante SSH):

1stm32flash -w out/klipper.bin -v -i rts,-dtr,dtr /dev/ttyUSB0

Podéis encontrar más información de como subir vuestro firmware aquí.

Usaremos la siguiente configuración para generar nuestro firmware Klipper para nuestra Cheetah v2.0:

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Podéis encontrar más información de como subir vuestro firmware aquí.

  • Obtener el ID de nuestra MCU para configurarlo en Klipper, una vez tengamos nuestra electrónica completamente actualizada con el firmware Klipper deberemos obtener el ID de nuestra MCU. Tenéis más detalle del proceso aquí.
  • Configurar nuestro printer.cfg, ya teniendo listo nuestro firmware en placa y el sistema Klipper montado solo nos queda acceder a nuestra interfaz Mainsail/Fluidd y comenzar a configurar nuestro printer.cfg. En este caso tenemos los ejemplos para el kit rev1.0 aquí y para el rev1.1 aquí.

Puesta en marcha

Ahora que ya tenemos nuestra máquina montada y el sistema de control preparado ya podemos comenzar con la puesta en marcha realizando una serie de ajustes previos, la calibración inicial de la máquina y por supuesto, la configuración de nuestro slicer o laminador favorito.

Mainsail… interfaz de Klipper

Dado que para realizar algunas de las comprobaciones/ajustes previos y a posteriori el manejo de la impresora os enseñamos algunas partes interesantes de Mainsail, que es el interfaz web desde donde controlaremos nuestra impresora.

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Terminal, dependiendo de la configuración de nuestro Mainsail o versión este aparecerá como una pestaña o un widget en algunos de los apartados. Desde el podremos enviar comandos a nuestra impresora.

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Control, en este módulo podremos realizar movimientos de nuestros ejes, modificar el feedrate, hacer home o conocer las coordenadas de nuestro nozzle.

Comprobaciones y ajustes previos

  • Tensado de correas. En el ajuste del tensado de correas para impresoras con cinemática CoreXY es vital que ambas correas que mueven el eje X e Y tengan una tensión similar.
  • Direcciones de los motores. Para comprobar que los motores estén en la dirección correcta, y con la impresora apagada, colocaremos manualmente el cabezal de impresión en el centro de la cama y seguidamente enviáremos el comando/macro SET_CENTER_KINEMATIC_POSITION desde la consola. Acto seguido podremos usar los controles de movimiento de Fluidd para verificar que se mueven en el sentido correcto cada eje. En el caso que no estén correcta la dirección deberemos de indicarlo con un ! (o quitarlo) en la definición de dir_pin del motor. [stepper_y] dir_pin: !y_dir_pin # Add ! in front of pin name to reverse Y stepper direction
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  • Finales de carrera/endstops: Una vez verificado que la dirección de nuestros motores es la correcta tendremos que comprobar nuestros finales de carrera.
    • Finales de carrera físicos, en el caso de usar finales de carrera físicos podremos comprobar su estado desde la propia interfaz de Fluidd en la pestaña Tunning. El estado correcto es OPEN sin estar activado y TRIGGERED activado
    • Sensorless, si optamos por usar sensorless deberemos de ajustar la sensibilidad dentro del fichero de printer.cfg añadiendo un override de la configuración por defecto: [tmc2209 stepper_x] driver_SGTHRS: 70 # Stall guard threshold, this is your X sensitivity, to adjust, copy this section and override it in printer.cfg.[tmc2209 stepper_y] driver_SGTHRS: 70 # Stall guard threshold, this is your Y sensitivity, to adjust, copy this section and override it in printer.cfg.
    • Z-Probe, si disponemos de un sensor de nivelación dependiendo del tipo que usemos la verificación del mismo puede variar. En el caso de inductivos/capacitivos/IR, que suelen ir funcionar como finales de carrera físicos se comprueban de la misma forma. Por otro lado sensores estilo BLTouch/3DTouch o similares, que usan una parte servo, se han de verificar de forma diferente usando los comandos BLTOUCH_DEBUG COMMAND=pin_down para desplegar el pin, un BLTOUCH_DEBUG COMMAND=touch_mode y verificando con QUERY_PROBE teniendo que devolver un probe: open. Usaremos el comando BLTOUCH_DEBUG COMMAND=pin_up para volver a subir el pin. En el caso que algo no funcione correctamente y quede el sensor colgado, parpadeando en rojo, volveremos a dejarlo en estado normal mediante BLTOUCH_DEBUG COMMAND=reset.
  • Z-Offset, en el caso de usar sensor de nivelación deberemos ajustar el Z-Offset, que es la distancia entre que el sensor se activa al detectar la cama y el nozzle, para ello usaremos el comando PROBE_CALIBRATE para entrar en la calibración. Una vez finalizado el proceso de posicionamiento usaremos el tradicional folio y los comandos TESTZ Z=-.1 (podemos variar el valor a nuestro gusto) para ajustar Z hasta que el folio tenga fricción con el nozzle. Cuando tengamos el valor adecuado usaremos el comando ACCEPT el cual guardará en nuestro printer.cfg el valor obtenido, este se encuentra el zona inferior de valores que son auto-generados y no se debe de modificar: #*# [probe]#*# z_offset = 1.4 En el caso de querer ajustarlo manualmente podremos modificar ese valor.

Calibración

Ya tenemos la máquina lista para continuar con los ajustes iniciales importantes a realizar antes de comenzar con la calibración.

Ajuste PID

El ajuste del PID es un punto importante a realizar durante la puesta en marcha y siempre que modifiquemos alguna pieza/componente relacionada con el sistema de calentado de nuestra máquina. El proceso es muy sencillo y se hace muy rápido, así que no tenemos excusa para efectuarlo siempre que veamos fluctuaciones anormales de temperatura:

  • Hotend/Extrusor, lanzaremos desde el terminal el comando PID_CALIBRATE, por ejemplo: PID_CALIBRATE HEATER=extruder TARGET=200. Una vez finalizado haremos SAVE_CONFIG para que se guarde en nuestro printer.cfg nuestra configuración de PID.
  • Cama, en este caso lanzaremos el comando de la siguiente forma: PID_CALIBRATE HEATER=heater_bed TARGET=60 Una vez finalizado haremos SAVE_CONFIG para que se guarde en nuestro printer.cfg nuestra configuración de PID.

Calibración extrusor (e-steps)

Antes de comenzar a imprimir, si… ya hay ganas!!!, tendremos que calibrar los pasos de nuestro extrusor.

  • Con el hotend a la temperatura óptima para el material que usemos realizaremos una marca a 120mm de la entrada del extrusor.
  • Desde Mainsail en Control extruiremos 50mm dos veces (para hacer un total de 100mm extruidos) lo hacemos en dos veces porque por defecto Klipper tiene limitado la distancia máxima de extrusión la cual por otro lado podremos ajustarla si deseamos.
  • Después de extruir mediremos desde la entrada del extrusor, donde previamente tomamos como referencia para marcar los 120mm, hasta la marca que hicimos en el primer punto. Y con ese valor realizaremos la siguiente fórmula (asumiremos que, aunque en un mundo perfecto debería medir 20mm esa distancia, hemos obtenido 19mm):
    120mm-19mm= 101mm
  • Ahora calcularemos nuestro nuevo rotation_distance en la parte del extrusor de nuestro printer.cfg utilizando el valor de la siguiente fórmula:
    valor_actual_rotationdistance*(valor_realextruídopasoanterior/valor_solicitadoaextruirenpasoanterior)= nuevovalor_rotationdistance
    Como ejemplo: 4.63 * (101/100) = 4.58

En nuestra guía de calibración podéis encontrar una calculadora para que os sea más sencillo/cómodo estos cálculos.
– Medida Modelo Test, será el valor que hemos solicitado extruir… en nuestro ejemplo 100mm
– Medida Modelo Impreso, el valor obtenido en el punto 3… en nuestro ejemplo 101mm
– Pasos Actuales, el valor actual de rotation_distance… en nuestro ejemplo 4.63
– Nuevos Pasos, será el nuevo valor a poner en rotation_distance… en nuestro ejemplo 4.58

Nivelación de cama

En los ficheros de configuración de FYSETC para su Kit Voron 0.1 disponemos de macros de inicio para realizar la nivelación de cama manual. En cualquier caso os facilitamos el link a la documentación de Klipper sobre la nivelación de cama para personalizar o explorar otras opciones si lo creemos oportuno.

Pressure Advance

Pressure Advance es otra función interesante de Klipper que también cuenta con funciones similares en otros firmwares. Pressure Advance nos permite un control total sobre la extrusión evitando artefactos como hilos o restos de filamentos en movimientos sin extrusión o mejorando el acabado en los cambios de dirección en nuestras piezas.

El proceso para medir nuestro valor de Pressure Advance mediante una torre de test diseñada para resaltar estos defectos y seguir el procedimiento descrito en el siguiente link.

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Es importante recordar que el valor de Pressure Advance puede cambiar considerablemente por dos factores, el nozzle (diámetro, material, etc) y filamento (diámetro, composición, temperatura, humedad, etc).
Con esto en mente es aconsejable encontrar el valor para cada combinación de ambos factores (nozzle/filamento) para un resultado óptimo.

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Compensación de resonancias… Input Shaping

Una de las grandes funcionalidades de Klipper, y que vamos a ver próximamente en otros firmwares como Marlin o Duet, es el soporte a Input Shaping que es una técnica que permite reducir las vibraciones/ondas (ringing, echoin, ghosting, rippling son otros nombres de ese tipo de artefactos).

Este tipo de artefactos están producidos por vibraciones mecánicas originadas normalmente por los movimientos bruscos en los cambios de direcciones. Algo ocasionado normalmente por… un chasis no suficientemente rígido, correas muy o poco tensas, problemas de alineación en partes del chasis o cinemática, movimientos de masas grandes en los ejes de movimiento, etc…

Por lo que es aconsejable antes de comenzar, asegurarse que hemos intentado solventar lo máximo posible los fallos más comunes comentados.

Dado que es un proceso muy extenso os vamos a explicar las dos formas de poder ajustar Input Shaping facilitando links a la documentación oficial, recordaros que en nuestro caso usamos un sensor para medir las resonancias de nuestra máquina:

  • Compensación de resonancias manual, en este caso y mediante una torre de test podremos encontrar y ajustar los valores de Input Shaping siguiendo las instrucciones del link anterior.
  • Compensación de resonancias usando un acelerómetro, en nuestro caso al usarlo en otras máquinas nos decantamos por usar un acelerómetro ADXL345 para la medición automática de resonancias que podéis encontrar el proceso en el link anterior. El proceso es un poco laborioso en la instalación de ciertos componentes software y requiere de un cableado extra pero por los resultados obtenidos creemos que vale la pena.

Configuración slicer/laminador

FYSETC dispone en su repositorio para la Voron 0.1 perfiles para PrusaSlicer y SuperSlicer. Podemos descargar el siguiente fichero VoronV0.ini y exportar la configuración en estos laminadores. Algo que nos ahorrará ingentes cantidades de tiempo en pruebas y que es de agradecer.

Experiencia de uso

La Voron 0.1 es una impresora impresionante, pese a su apariencia de juguete, y no sería justo valorarla por su volumen de impresión. Estamos hablando de una impresora 3D para usuarios medio/avanzados con cierta experiencia o con ganas de aprender a manejar máquinas que se salgan del estándar actual de impresoras cartesianas/Marlin.

Gracias a la documentación, diseño de partes impresas y calidades en los componentes el ensamblado y manejo de la impresora es relativamente sencillo, siempre teniendo en cuenta que se trata de una impresora avanzada.

El poder gestionar la máquina desde cualquier dispositivo gracias a Klipper, nuestra pantalla LCD o incluso usando una pantalla a nuestra Raspberry Pi es una delicia.

Una vez ensamblada, realizados los ajustes básicos de máquina/firmware y las calibraciones de nuestro slicer podemos afirmar que la calidad y fiabilidad de la impresora ha sido soberbia en todos los tests y pruebas realizadas.

Voron 0.1 ¿Realmente la necesito?

Como ya hemos comentado previamente, la Voron 0.1 es una impresora muy peculiar. Disponemos de una impresora de alto rendimiento condensada en un pequeño chasis con un área de impresión reducida (120mmx120mmx120mm)

Y ciertamente esto no es algo a lo que solemos estar acostumbrados. Pero por otro lado es una impresora perfecta para diversas funciones:

  • Excelente para piezas pequeñas, sobretodo si usamos materiales muy técnicos
  • Impresora de gran precisión y altas velocidades (menores tiempos de impresión)
  • Completamente portátil y de bajo consumo
  • Diseño cerrado que mejora y permite trabajar con casi cualquier material técnico
  • Acceso a cantidad de mods y a su amplia comunidad Voron

En el caso que todas estas ventajas coincidan con lo que buscamos y el coste de la máquina esté dentro de nuestro presupuesto es una de las mejores impresoras que podemos tener a día de hoy de estas características.

Porque no nos engañemos tiene un coste elevado pero a la altura de las prestaciones que ofrece.

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Valoración final

Pese a que tenemos bastante experiencia en la construcción de impresoras 3D, ya sean comerciales, DIY o diseñadas/fabricadas por nosotros mismos debemos ser sinceros y resaltar que el montaje de la Voron 0.1 no es sencillo.

Y es por eso que una buena planificación, documentación previa del proceso y lo más importante… armarse de paciencia y ser meticuloso en cada uno de los pasos a seguir nos ayudará muchísimo en nuestro empeño.

Por contrapartida, una vez has montado la Voron 0.1 y comienzas los ajustes te das cuenta que no es una impresora normal y sus posibilidades se multiplican con el uso. Además existe una gran comunidad de Voron que continuamente mejoran y le añaden funcionalidades.

Esto hace de la Voron 0.1 una impresora muy a tener en cuenta. Eso sí, para un uso muy concreto dadas sus limitaciones de tamaño.

Como siempre FYSETC ha hecho un trabajo excelente en su kit, pudiendo simplificar el proceso de montaje. Cabe destacar lo siguiente:

  • Completa tornillería perfectamente etiquetada
  • Piezas mejoradas así como herramientas de montaje e instrucciones específicas de su kit en GitHub
  • Una correcta y suficiente electrónica para esta impresora, sobretodo pensando que funciona con Klipper y pasan a ser meros controladores de motores y sensores
  • Un hotend que nos sorprendió por su comportamiento, aunque idealmente si vamos a trabajar de forma continuada con materiales técnicos sería uno de los puntos a mejorar sin duda
  • Todo el conjunto y partes de la cinemática tienen una buena calidad así como los perfiles usados
  • Los motores pese a no ser LDO originales desde Fysetc nos indican que son idénticos pero serigrafiados con su marca

No relacionado con el kit de FYSETC, ya que no se incluye en el mismo, es importante recalcar que es necesario imprimir bastantes partes y que estas, dependiendo de qué materiales tengamos pensado trabajar, deberían de ser impresas en PETG aunque lo ideal es el uso de ABS/ASA.

En cualquier caso es muy importante que la impresora que usemos para imprimir estas partes esté muy bien calibrada ya que las tolerancias de estas piezas, dado el tamaño de la impresora, es muy baja y puede darnos verdaderos quebraderos de cabeza durante el ensamblado, ajuste o uso de nuestra Voron 0.1.

Y esto es todo amigos. Si has llegado hasta el final no queda más que agradecerte tu interés por nuestros artículos. Esperamos y deseamos que haya sido de vuestro agrado e interés.

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