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Upgrade double extrusion E3D chimera

Dual Extrusion upgrade – E3D Chimera

Upgrade Double Extrusion E3D Chimera

The kit contains:

  • 1 motor kit+ extruder + stepper motor driver
  • 2 meters of PTFE tubing
  • 1 screw set
  • 1 E3D Chimera kit
  • 1 fan extender board

E3D Chimera installation guide

You will find the installation guide on the E3D official website

Necessary plastic parts

You will find the needed plastic parts on thingiverse. they are compatible with Scalar 3D printers. You will need the following parts:

Hot end installation

You need 3 M3x8 screws in order to attach the hot end heat-sink on the plastic holder Use the screws from the back of the plastic part to hold the hot end in place. 1 M3x20 thermoplastic screw in to be installed on the hole behind the inductive probe support Install you inductive probes Finally, using 3 M3x10 screws, attach everything on the  X carriage starting from the 2nd hole from the top
E3D Chimera Dual extrusion upgrade

Extruders motors installation on the chassis

double extrusion E3D chimera, installation des moteurs d'extrusion
Extrusion motors are to be installed on the top of your chassis You can attache them on the spool holders extrusions as follow.
The 2 pneumatic connectors are to be installed at the output of the extruders. They will hold the ptfe tubing later on. In the kit you should have 2 extrusion gears. Make sure to install them both, 1 on each extruder. the goal here is to have the same extrusion gear on each extruder to make things easier later on. You will need to calibrate your Control>Motion>Estep/mm after you update your firmware.

PTFE tubing installation

You can now install the ptfe Tubing between the hot end and the different extruders. Important note: the left heating block corresponds to the extruder E0, and the right side heating block corresponds to the extruder E1 You need to cut the tube to length so that they are as short as possible and still guaranty smooth motion all over the print volume. A good tip would be to make sure that the hot end nozzle is as low as possible (near touching the bed) before cutting the tube, in order to have an optimal tube length.

Nozzle alignment

You can now align your 2 nozzles:
  • Make sure that your X axis is as parallel to your heat bed as possible
  • Lower the hot end until 1 nozzle is touching the bed
  • Using the 2 small screws on the side of the heat-sink, you can adjust the 2nd nozzle to that it also touches the bed.

Electronic wiring

Here is the wiring diagram of the E3D Chimera dual extrusion upgrade
Dual extrusion E3D Chimera Wiring diagram

Extruder 2 (E1) installation

You first need to install the driver for your new extruder motor on the remaining driver slot. Warning! Carefully note the driver orientation, the location of the small heat-sink and the small round potentiometer. They must be on the same orientation as the other drivers

Stepper motor driver calibration

You will now calibrate the stepper motor driver using a Ceramic screws driver (provided with Scalar L/ XLP)

Reminder on the Ceramic screw driver

This screw driver is electrically insulated. It’s used to adjust potentiometers when powered If you are using a standard non insulated screw driver you may damage your stepper driver.
tourne vis céramique
For the calibration purpose you will also need a multi-meter with the  2V DC caliber selected  (or similar).
  • Place the multi-meter black probe on the  USB connector metallic shielding of the arduino board (blue) located below the Ramps board (red).
  • Place the red probe over the small round potentiometer located next to the heat sink
  • Measure the voltage, you want 0.850mV
  • Using the ceramic screw driver, turn the potentiometer clockwise to increase the voltage.
  • Turn counter clockwise to decrease the voltage.

Fan extender board installation

RRD fan extender
This board is used to replace the power transistor that you re-used for your second hot end heater cartridge. You will need it to power your PLA cooling fan. Install it over the « servo » extension pins on the ramps 1.4 board (same for MKS gen boards)
This board need an external power supply in order to work. You need to unplug the E3D 30mm cooling fan from the « Y » shape splitter cable. Connect another « Y » splitter cable to it and plug back the 30mm fan to one of the available end. On the remaining end, connect the 20cm Female-Female extender cable. The other end of the cable is to be connected to the 12V input of the fan extender board (here on the left) Warning! take precautions with the polarities! Now connect the PLA cooling blower fan on the D11 location on the fan extender board.

Firmware upgrade

You need to upgrade your firmware in order to take into account your 2nd extruder. The upgrade procedure is located here The compatible firmware are labeled « Dual extrusion Chimera » If you 3D printer version / model is not listed, please make sure to contact us so that we can provide it.

Precautions after upgrading your firmware

  • Check that all your stepper motors are still turning in the proper direction. If not, just flip the motor connector on the electronic board side.
  • You will need to move the location or your existing X axis end stop. Push the hot end left until the right nozzle is located on the edge of the left side of the bed.  The left nozzle must get outside of the bed area. Now push the end stop against the X carriage and you are set.
  • You will also need to adjust ZOffset before printing. The probe tip must be around 1-2mm above the nozzle tip.

Dual extrusion kit for Scalar 3D printer

Upgrade kit for dual extrusion for Scalar 3D printer

Inside the kit

This dual extrusion kit compatible is compatible Scalar S / M / L / XL and XL Premium 3d printer having E3D Lite hotends

Kit content for dual extrusion on Scalar 3D printers

Y convector assembly

Kit for Dual extrusion on Scalar 3D printers

Y For Dual Extrusion

Y For Dual Extrusion

Installation of the dual extrusion kit over E3D lite hot end

Dual extrusion kit for Scalar 3D printer

Extruder support assembly

location of the extruder on the extrusion profile for DUal extrusion system

Firmware configuration

This tutorial shows how to edit Marlin RC8 firmware .

The procedure is similar for Marlin firmware RC8 and higher

Configuration pour Cura 15.XX

Cura parameters for Scalar Dual Extrusion systemCura parameters for Scalar Dual Extrusion system

Cura parameters for Scalar Dual Extrusion system

Cura parameters for Scalar Dual Extrusion system

Cura parameters for Scalar Dual Extrusion system

Cura parameters for Scalar Dual Extrusion system

Scalar L/XL/XL Premium

Paramètres cura pour double extrusion Scalar

M92 X100
M92 Y100
M92 Z2133.33

Scalar S

M92 X100
M92 Y100
M92 Z2560

Kit double extrusion pour imprimante 3D Scalar

Kit d'upgrade double extrusion pour imprimante 3D Scalar

Contenu du kit

Le kit double extrusion compatible avec les imprimantes 3D Scalar S / M / L / XL et XL Premium  possédant la tête chauffante E3D Lite

Le kit contient les éléments suivants

contenu du kit double extrusion pour imprimante 3D scalar

Assemblage du Y

Kit double extrusion pour imprimante 3D scalar

Y pour double extrusion Scalar

Y Pour double extrusion Scalar

Installation du kit double extrusion sur la tête chauffante E3D Lite

kit double extrusion pour imprimante 3D Scalar

Assemblage du support d’extrudeur

postionement de l'extrudeur pour double extrusion sur profilé

Configuration du firmware

Ce tutoriel montre comment procéder avec le firmware Marlin RC8.

La procédure est similaire avec les version ultérieures.

Configuration pour Cura 15.XX

Paramètres cura pour double extrusion ScalarParamètres cura pour double extrusion Scalar

Paramètres cura pour double extrusion Scalar

Paramètres cura pour double extrusion Scalar

Paramètres cura pour double extrusion Scalar

Paramètres cura pour double extrusion Scalar

Scalar L/XL/XL Premium

Paramètres cura pour double extrusion Scalar

M92 X100
M92 Y100
M92 Z2133.33

Scalar S

M92 X100
M92 Y100
M92 Z2560

Aluminium spool holder assembly

Aluminium spool holderThis page shows how to assemble the aluminium spool holder of the Scalar 3D printer.

This support is modular and allows to hold the spool in an efficient way.

The aluminium extrusions have very low friction, wich is very nice for the spool to rotate freely.

You can also change/rearange the position of each elements as you wich, so it better fits your application.

list of partsList of parts:

  • 5 Tnuts
  • 5 M6x12 screws
  • 2 3030 square holders
  • 2 200mm long aluminium extrusion
  • 1 spool end stop (green part)

 

 

 


Spool holder assembly

profilé aluminium 200mm de longYou will need 200mm long extrusion profiles

 

 

 

 

profilé aluminium 200mm de longPrepare the square holders with Tnuts and screws

assemblage des profilés

assemblage des profilés

PDF 3D : Spool holder


Assembly on chassis

Installation sur le châssis

Installation sur le châssisInstallation sur le châssis

 

Calibration de l’extrudeur

A quoi sert de calibrer l’extrudeur?

Calibrer vote extrudeur permet de s’assurer que la bonne quantité de plastique est fournie à la tête chauffante.

Pourquoi devoir le calibrer sur chaque machine?

La quantité de plastique poussée par l’extrudeur dépend principalement du diamètre de la roue d’extrusion.

Cette roue est fabriquée en usine et la tolérance de fabrication peut varier d’un batch à l’autre et d’un fabricant à l’autre.

Comment ça se passe concrètement?

Concrètement on ajuste le nombre de pas nécessaire pour pousser 1mm de matière.

La procédure générale est la suivante:

  1. On extrude une certaine quantité de matière, disons 200mm
  2. On mesure avec un réglet, ou une règle assez précise, la quantité réelle de plastique poussée.
  3. On utilise une règle de trois pour ajuster la valeur de notre machine.
  4. On vérifie ensuite que notre valeur est bonne en extrudant encore 200mm de matière et en mesurant à nouveau.
  5. On ajuste au besoin et on répète l’étape 4 tant que notre valeur n’est pas bonne.
  6. Ensuite on extrude 400mm ou 600mm de matière (une grosse valeur mesurable) afin de réduire l’erreur d’extusion au maximum et on effectue les ajustements finaux.
  7. A ce stade votre extrudeur devrait être calibré correctement et la qualité de vos prints devrait s’améliorer.

Etape par étape :

  • Si vous êtes en mode Bowden, retirez le tuyau au niveau de la sortie de l’extrudeur. (Il faut pour cela maintenir la petite pièce qui est directement autour du tube à la base)
    Ensuite poussez le filament à raz de la sortie de l’extrudeur.
  • Si vous êtes en Direct drive vous allez devoir retirer l’extrudeur de son support afin de pouvoir faire la mesure de la longueur de filament à la sortie de l’extrudeur.
  • Faites une entaille la plus plate possible au niveau du filament afin de faciliter la mesure.

  • La carte SD  fournie avec  l’imprimante contient un jeu de Gcode vous permettant de vous aider dans cette étape. Les outils se trouvent ici:

 

  • Vous trouverez un jeu de fichier (ExtrudeXXXmm.gcode et RetractXXXmm.gcode)

  • Selon la version de votre firmware, il vous faudra préchauffer votre buse afin d’autoriser l’extrusion.
  • Au niveau du LCD de votre imprimante 3D, naviguez dans le dossier  et choissez « Extrude200mm.gcode » puis lancez le.

  • Mesurez la longueur de filament que pousse l’extrudeur. (Il est vivement conseillé d’utiliser un réglet et évitez une règle simple)

  • Afin de s’assurer qu’il n’y a aucun glissement qui pourrait perturber vos prochaines mesures (et ainsi fausser la mesure sans que vous compreniez pourquoi), il est intéressant de refaire la manip plusieurs fois en tirant votre filament à ras de la sortie de votre extrudeur et d’extruder 200mm.
  • Si vous mesurez à chaque fois la même longueur vous pouvez passer à la suite.

Cas d’un glissement:

  • Dans le cas contraire il vous faudra regarder d’ou provient le glissement et régler le problème avant de continuer. Un glissement peut provenir de plusieurs éléments :
    • Ressort d’extrudeur pas assez serré.
    • La bobine retient le filament, empêchant l’extrudeur de le tirer (noeud sur la bobine, bobine, bloquée)
    • le doigt de l’extrudeur peut être cassé et le roulement exerce une mauvaise pression sur le filament.
    • Votre roue dentée est mal vissée, le moteur tourne bien mais pas la roue dentée
    • La roue dentée est sale (les dents sont pleines de plastique ou autre)
    • Quelque chose bloque votre filament.
  • Si vous avez résolu le problème de glissement il vous faudra refaire les étapes précédentes.

 


 

Calcul de la bonne valeur Epas/mm
Utilisation de la règle de « 3 »

  • Une fois que vous avez vérifié que vous n’avez aucun glissement au niveau de l’extrusion vous allez pouvoir calculer votre nouvelle valeur en utilisant la formule suivante :

 (Nombre de pas / mm actuel) * (longueur de filament attendue) / (longueur de filament mesuré) = Nouveau nombre de pas /mm

exemple détaillé ci-dessous : 150 * 200 / 198 = 151.5 pas/mm

Afin d’obtenir le nombre de pas / mm de votre extrudeur, il vous faudra naviguer dans votre afficheur LCD dans  » Controler>Mouvements>EPas/mm » (dernier paramètre de la liste)

Explication de l’exemple :

Si vous avez extrudé 200mm

  • longueur de filament attendue = 200mm

Si vous avez mesuré 198mm

  • longueur de filament mesuré = 198mm

Si votre nombre de pas d’extrusion est de 150 pas/mm ( » Controler>Mouvements>EPas/mm« )

  • Nombre de pas /mm actuel = 150 pas/mm

Vous Obtenez:

Nouveau nombre de pas /mm = 150 * 200 / 198 = 151.5 (notez l’importance de la décimale)


 

Application de votre nouvelle valeur d’extrusion

  • Maintenant que vous avez calculé votre nouveau nombre de pas / mm pour votre extrudeur vous devez mettre à jour cette valeur à l’aide de votre afficheur LCD :  « Controler>Mouvements>EPas/mm« 
  • Re-faites le test d’extruder 200mm de filament. La longueur extrudé devrait être bien meilleur. Si vous avez toujours un écart c’est souvent lié à la rigueur/précision de mesure initiale.
  • Une fois que vous obtenez une valeur proche des 200mm extrudez encore 200mm. vous devriez pouvoir mesurer 400mm. Cette étape vous permet de diminuer par 2 l’erreur de mesure sur 200mm.
  • A ce stade vous pouvez effectuer un ajustement finale de la valeur d’extrusion.
  • Vous pouvez aussi utiliser « Retract200mm.gcode » pour valider que votre filament revient bien à sa position d’origine.


 

Félicitation, pensez à sauvegarder !

Vous avez à présent fini de calibrer votre extrudeur.

Pensez à sauvegarder votre nouveau paramètre dans l’EEPROM de votre machine :

  • « Controller> Sauver config« 
  • Eteignez votre machine et vérifier que votre valeur à bien été sauvegarder (« Controler>Mouvements>EPas/mm« )

 

Ressources :

pour ceux qui ont perdu le contenu de la carte SD fournie avec les Scalar M ou Scalar XL vous pouvez télécharger les fichiers Gcode en Cliquant sur l’icone suivante:

Calibration_Gcodes.Zip