Guida e specifiche - 3DMakerLab

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Guida e specifiche

Guida descrittiva e Particolarità R2  (Rev1)

In questa sezione spiego quali sono le caratteristiche che differenziano la R2 dalle altre I3, affrontando in maniera descrittiva un'assemblaggio: può essere usata come guida alla quale ne seguirà una più schematica (per quanto riguarda il montaggio degli assi).

PREMESSA

I nuovi kit e le nuove plastiche della Revisione 2  si differenziano dalla revisione 1 per alcuni particolari riguardante alcune misure e alcune plastiche della struttura , e per l'estrusore che è stato sostituito: di questo non è spiegato passo passo il montaggio ma, sebbene molto simile al vecchio della Rev1 è possibile vederne l'assemblaggio nel file PDF3D che trovate sotto.

Cosa molto importante per chi ha acquistato i miei kit: l'elettronica è completamente assemblata, configurata e testata, quindi SALTATE TUTTA LA FASE DI PROGRAMMAZIONE del Firmware Marlin!

Buon lavoro


Strumenti necessari:

_una chiave esagonale del 13,
_una chiave esagonale del 17
_una pinza (meglio pappagallo)
_un cacciavite a croce piccolo (philips ph1)
_un saldatore a stagno punta fine
_stagno 0.75mm ( max 1mm)  
_nastro isolante o tubo termorestringente piccolo (con indice di ritrazione 3-1 potete prendere il 3mm, con ir 2-1, il 2mm)
_pinzettine becchi fini
_chiave a brugola da 2mm oppure torx del 6
_ colla cianoacrilica (tipo Attack, ma in ferramente ne trovate che costano molto meno e vanno anche meglio)
_un cutter
_una
squadra da muratore max 300mm


Attenzione ai File PDF3D riportati sotto, sono molto utili in fase di assemblaggio
Qua potete trovare un file PDF 3D per avere una visione d'insieme della stampante, e visionare le varie parti già assemblate.

Qua il file PDF 3D dell'estrusore WR2 con HE J-head All-Metal (o E3D)


La stampante può essere suddivisa in 4 settori:


La messa in opera può essere diviso in 5 fasi:


Prima Fase - assembliamo gli assi


Asse Y

L'asse Y si presenta più lunga delle precedenti versioni con guide di scorrimento tonde da 10mm. La corsa con il carrello standard, prevista di 280mm, può salire quindi a 310mm con un semplice riposizionamento della vite di fermo del finecorsa (vedi foto): operazione necessaria se si decide di montare il piano maggiorato (240x310)
La struttura y è completamente costituita da barre filettate M10, dadi standard M10 e rondelle Standard M10 (attenzione che esistono versione di dadi maggiorati e versioni di rondelle con diametro esterno superiore a 20/21mm che possono creare qualche piccolo problema), assemblata tramite gli angolari che hanno due caratteristiche particolari: tutti presentano per la prima volta dei fori di fissaggio ad una base che considero fondamentale per la messa in squadro della stampante, base che consiglio di fare in MDF da 25/30mm di spessore se la stampante è soggetta a spostamenti o lavora in luoghi con possibile presenza di umidità; 19/25mm se lavora in condizioni ottimali. Durante la seconda fase di montaggio (assemblaggio y/frame) è opportuno procedere al fissaggio dell'asse alla base contemporaneamente alla messa in squadro della struttura, per evitare torsioni e flessioni della stessa. Altra caratteristica, sempre per la prima volta, gli angolari presentano un sistema di correzione di parallelismo degli assi, tanto semplice quanto efficace: uno dei 4 angolari è diverso, presenta un'altezza maggiore, un doppio foro per la fascetta di blocco e una sede per la barra liscia più larga di 6/8 decimi in modo da consentire alla barra un minimo spostamento nel caso di errori (quasi sempre presenti) di distanza tra i due assi.

Premessa: io prediligo il PLA per la maggior parte dei pezzi della struttura, quelli non soggetti a usurra meccanica, per il semplice fatto che è più rigido; questa caratteristica del PLA però lo rende estremamente incline a rompersi nel caso tentiate di fletterlo durante il montaggio: è assolutamente necessario quindi che la temperatura delle plastiche sia almeno al di sopra dei 25 gradi per evitare  problemi; un comune asciugacapelli va bene per scaldarle un poco,  appena prima del montaggio.  Sebbene il PLA NON sia biodegradabile e i pezzi in PLA normalmente non subiscano deterioramenti significativi per il periodo medio di vita della stampante, può presentarsi qualche problema di delaminazione dopo qualche mese se la macchina è soggetta a umidità o luce solare diretta, nel qual casi consiglio l'ABS, più elastico, meno "Bio" ma più durevole nel tempo.

Per prima cosa individuare i 4 angolari e le sei barre filettate m10.
Nelle  barra da 500mm inserire nel'ordine dado, rondella, rondella, dado: non portateli al centro ma solo a 1/4 circa della barra
Inserite ora da un lato, dado rondella, angolare (inserendo la barra nel foro singolo dell'angolare con le scritte R2 verso la fine  della barra), rondella, dado autobloccante e serrare l'angolare con il dado a filo con la barra. Ripetere l'operazione con l'altra barra.
Ripetete ora quest'ultima procedura anche sul lato opposto delle barre da 500 senza però serrare i dadi: la misura che bisogna ottenere di distanza tra i due angolari sulla stessa barra, è in funzione della lunghezza effettiva delle guide da 460mm; una volta inserite in sede queste guide devono avere un gioco (lungo y) di circa 3/5mm per lato, quindi regolatevi di conseguenza per il serraggio dei dadi. Per assicurarsi che le due fasce laterali abbiano la stessa lunghezza consiglio di infilare momentaneamente le barre da 240 una da un lato e l'altra dall'altro tenendo gli angolari affiancati durante la procedura di serraggio dei dadi di modo che gli angolari anteriori e quelli posteriori siano perfettamente allineati (destro col sinistro).

Ora prendete le barre M10 da 240mm (lato frontale dell'asse); infilate da un lato nell'ordine dado, rondella, angolare (foro in basso), rondella, dado, e lo stesso dall'altro lato: non serrate.
Fate lo stesso con l'altra barra, nel foro in alto.  Ripetete l'operazione dall'altro lato dell'asse con le barre da 380mm(lato posteriore dell'asse) tenedole centrate (dovrebbero rimanere esposte le barre per 8.5mm per lato ) anche stavolta senza serrare i dadi.
L'interasse tra le barre filettate da 500mm deve essere esattamente 170mm: piccoli errori si ripercuoteranno sulle stampe quindi ponete particolare attenzione alla messa in squadro e agli interassi delle guide di scorrimento. Per essere sicuri di andarci molto vicino (5 decimi max) potete usare gli scassi del frame per tenere alla giusta distanza le barre durante il serraggio dei dadi: posizionate il frame vicino a due angolari e serrate i dadi, poi lo spostate sull'altro lato e serrate gli altri dadi.
Come qualcuno avrà notato non ho fatto inserire nessun dado, ne nessuna plastica all'interno dei lati corti dell'asse: questa è un'altra caratteristica propria della R2 ovvero la possibilità di inserimento a posteriori degli elementi dell'asse, o la loro rapida sostituzione in caso di manutenzione straordinaria.
Motor holder, endstop older e y tensioner possono essere montati a struttura ultimata.

Per mantenere un filo di ordine spiego qua le caratteristiche di questi elementi, ma ripeto potete montarli più tardi.
 Nella parte posteriore dell'asseY (barre da 380mm)va montato il motor holder: vanno inseriti due dadi M3 negli appositi alloggiamenti (sotto e dietro, lato contro il motore); se faticano ad entrare in sede scaldate il dado con un saldatore, senza esagerare; appena vedete che si muove staccatelo subito, al limite lo riappoggiate se dovete riposizionarlo meglio. Prima di fissare il Motor holder consiglio di installare il motore dotato di puleggia ( mi raccomando gli scassi sugli alberi per evitare rotazioni della puleggia sugli alberi)  per semplicità, ma anche per centrare la puleggia esattamente al centro dell'asse, dove verrà installata la cinghia. I cavi del motore possono uscire da dietro o da sotto il motore (come preferite). Per fissare il motor holder, posizionatelo sulle barre e inserite due viti M3x25mm; serrate le viti con decisione; lo spessore raddoppiato del pezzo consente la stabilità necessaria del motore.
 Subito a fianco, a 45mm di distanza dall'asse della guida va posizionato l'endstop holder: al suo interno trova posto il microswitch meccanico da 20mm; predisponetelo con i cavi (2) saldati sui connettori C e NC, infilate il cavo facendolo uscire dal foro posteriore e pressate il micro all'interno; è importante che sia assolutamente fisso, pertanto se necessario bloccatelo con una punta di colla a caldo. Fissatelo con una vite M3x 25 e dado M3.
 Sull'altro lato dell'asse Y, ovvero sul lato frontale, quello con le barre corte da 240mm, va inserito il tesionatore della cinghia Y.
Prima di tutto montate il cuscinetto 624zz insieme alle due rondelle e bloccatelo con una vite M4x20. inserite il dado M4 interno, la vite m4x25 e infilatelo nella barra alta da 240mm esattamente al centro. Ora potete inserire lo spingibarra e puntare la vite M4

Se avete montato gli accessori Y potete procedere con il montaggio del carrello. Innanzitutto prendete il carrello in alluminio e noterete subito gli scassi per le viti: questi consentiranno di avere una superfice piana così da montare eventuali piani o coibentazioni qualche mm sopra il piano. Ribaltate il carrello dalla parte senza gli scassi e montate il bloccacinghia in posizione centrale (il verso è indifferente): inserite due dadi M3 negli appositi alloggiamenti e fissatelo con viti M3x 25.
Ora prendete i supporti cuscinetti (4+4) e i cuscinetti lineari LM10UU. Uno dei problemi di questo tipo di bloccaggio cuscinetti  è che non essendoci una struttura unica, i supporti tendono a disassarsi quando si bloccano al carrello per effetto della rotazione impressa dalla vite/dado; per ovviare a questo problema le sedi per i cuscinetti LM10UU sono 4 decimi più larghe e i cuscinetti vegono montati con due ORing (OR) nelle apposite sedi dei cuscinetti, che assorbono questo disassamento. Io utilizzo anche dei microelastici da dentista che assolvono allo stesso compito in maniera egregia. Attwnzione all'inserimento dei cuscinetti: non ruotate le barre e non fate forza, perchè le sfere saltano immediatamente; verificate che non ci siano microbave sulla testa che possono bloccare l'inserimento e cercate di infilarli sulle barre con la massima delicatezza tenendoli in verticale. Montati gli OR si possono chiudere i supporti a sandwitch utilizzando 4 viti M3x30mme 4 dadi M3: attenzione che vanno inserite due viti agli angoli opposti  in un senso e le altre due nell'altro; due sedi hanno forma esagonale per bloccare i dadi, e due tonda per la testa della vite.
Una volta assemblati fissarli al carrello con due viti M3x10mm e inserendo due dadi M3 a fianco di portacuscinetti, nelle apposite sedi: attenzione che non c'è profondità sufficiente per montare vidi più lunghe.
Ora prendere la cinghia e fissarla da un lato del bloccacinghia, infilare le barre lisce nei cuscinetti lineari LM10UU e alloggiare il gruppo carrello/barre sull'asse Y: una volta inserito far passare la cinghia attorno alla puleggia motore da un lato,  e attorno al cuscinetto tensionatore dall'altro, allentare il tensionatore e fissare la cinghia nuovamente nel bloccacinghia il piu tirata possibile. Bloccare cun una fascetta il bloccacinghia.
 Ora è possibile mettere in tensione la cinghia.
Anche l''operazione di inserimaento del carrello e cinghia consiglio di farla dopo aver montato tutta la struttura per agevolare le operazioni di messa in squadro.
Mancano solo le fascette di blocco delle guide: infilate la fascetta nel foro laterale dell'angolare e serratela sopra la guida; nel caso dell'angolare con compensatore inserite la fascetta nel foro basso, e ritornate passando per il foro alto serrando la fascetta a fianco dell'angolare


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Asse X

L'asse X è in assoluto quella su cui ho dedicato più tempo perchè quella più problematica nel progetto I3: anche alcuni dei problemi dell'asse z sono causati dall'asse x e ora vediamo come li ho risolti.
Innanzitutto il carrello: delegare a dei pezzi stampati con le comuni macchine FDM il parallelismo delle barre X è una dichiarazione di ottimismo assolutamente fuoriluogo almeno per ora. Le microinperfezioni delle stampe, residui, micropassi persi e altri problemi di questa tecnologia (per fortuna non tutti assieme) fanno si che è quasi impossibile avere le barre x parallele al centesimo (vale anche per gli altri assi, ma qui la precisione la detta la stampa) Per ovviare a questo problema ho utilizzato lo stesso metodo già visto per i supporti cuscinetti del carrello Y; qui però oltre a compensare in parte il parallelismo, risolve anche un'altro problema simile a quello appena citato: difficilmente due cuscinetti inseriti in due sedi stampate manterranno l'asse in posizione perfetta; con gli OR si autocentrano. In questo caso, per mantener il più solidale possibile il carrello alle barre, solo uno per guida è dotato di OR così da autocentrarsi con l'altro fisso.
Altro grave problema del progetto I3 è l'effetto di inarcamento che subiscono le guide z sull'effetto della trazione della cinghia X: qui si sarebbe potuto ovviare aumentando il diametro delle guide Z, oppure come ho fatto, rendendo un corpo unico l'assieme x-end-motor/guide/X-end. Ho inserito nei due Xend 4 grani (due per guida su ogni Xend) in modo da bloccare ogni barra ad entrambi gli Xend in modo che la trazione della cinghia si scarichi sulle guide X e non sulle Z inarcandole verso l'interno. E' ora possibile portare in corretta tensione la cinghia tramite il tensionatore inserito nell'Xend ed estraibile per una facile manutenzione.

Prima operazione da fare è inserire i cuscinetti in sede: uno da sopra e uno da sotto; scaldare la plastica imboccare il cuscinetto, appoggiarlo ad una superfice piana e resistente e premere con forza la plastica contro il piano in modo da spingere il cuscinetto in sede. Verificare che non ci siano ostacoli all'inserimento delle guide X: dopo aver scaldato un po gli x-end, ripassare con una punta da ferro diametro 8mm (o un alesatore per i più fortunati) INVERTENDO IL SENSO DI ROTAZIONE DEL TRAPANO: urlo perchè una svista manda in frantumi il vostro x-end in una frazione di secondo. Ora con un po (tanta) pazienza alloggiare i dadi M3 all'interno delle sedi delle guide, e inserire subito la guida. Consiglio di cominciare con l'x-end motor posizionare i dadi e i grani M3x5mm e bloccare le guide X (360mm). Assemblare il carrello con due LM8UU "nudi e due muniti di OR e chiuderli a sandwitch puntandolo con 4 viti M4x 30mm (serviranno anche per l'estrusore). Inserire ora l'Xend (con dadi e grani) ma non serrare i grani (l'operazione si eseguirà con l'asse montata su z)
Montare il motore munito di puleggia e il tansionatore, riaprire il carrello, fissare la cinghia da un lato, farla scorrere nel foro dell'x-end motor, quindi attorno alla puleggia per poi attraversare il carrello, infilarsi nel foro dell'Xend e inserirla nel tensionatore attorno al cuscinetto: la sede interna è curva per agevolare l'operazione. Ora inserire il tensionatore (e la cinghia) nell'Xend; verificare e momentaneamente bloccare la distanza tra i due Xend a 298mm; portare la cinghia fino al carrello, verificare che il tensionatore sia al minimo (svitare la vite fino in fondo)  e bloccare la cinghia nella sede opposta a quella di partenza. Tagliare la cinghia in eccesso.
A questo punto non portare la cinghia in trazione: si farà dopo aver montato l'asse su Z e serrato i grani dell'Xend (ricordarsi di allentare questi grani  se li avevate tirati per l'operazione precedente).
Ora bisogna montare il dispositivo antiwobble: questo dispositivo consete di svincolare l'asse x dall'asse z in modo che le oscillazioni dovute alle imperfezioni delle barre di trasmissione z non si ripercuotano sull'asse X creando il classico effetto a onda sulle pareti delle stampe.
Questo dispositivo che ho rielaborato per inserirlo negli x-end è composta da un particolare pezzo che si trova in ferramenta nel reparto falegnameria: si tratta delle boccole M6 per legno con spina (parte esterna non filettata) che sono disponibili anche in ottone. Questa boccola viene fissata ad una plastica che ne impedisce la rotazione e ad una molla da 10mm di diametro internoche accoppiandosi col filetto da legno risulta regolabile in compressione.
Innanzitutto bisogna montare la boccola sulla plastica antiwobble (attenzione che c'è il dx e il sx). Montare due rondelle M8 (D16) nella sede in basso e in alto sull'Xend, posizionandole con un saldatore in modo che si crei una sede perfetta, in merito alle rondelle, c'è da fare attenzione al verso della rondella: essendo le rondelle comuni ricavate per taglio a pressione (non rconosco il termine tecnico), presentano sempre un lato smussato e uno più tagliente. lo scopo dell'antiwobble è consentire alla barra M6 di oscillare senza impedimenti mantenendo il controllo sull'altezza dell'asse x: pertanto è necessario che le rondelle che devono consentire lo scorrimento siano rivolte con la faccai smussata a contatto con il pezzo che deve oscillare.
Nella sede dell'antiwobble andranno così inserite in ordine dal basso: rondella M8 , rondella M6, molla/boccola con plastica, rondella M6, rondella M8.
Ora non resta che avvitare la barra di trasmissione M6. Una volta assemblato il tutto verificare che la barra M6 e tutto il gruppo antiwobble si muova liberamente all'interno dell'Xend e che non ci siano attriti dovuti alla molla: questa infatti ha la sola funzione di richiamo dell'asse x in caso di impuntamenti durante il ritorno alla posizione di home, e deve assicurare che l'asse rimanga ben appoggiata all'Xend. In caso di problemi di reperibilità, è preferibile ometterla piuttosto che montarne una non appropriata.
Ultima operazione avvitate la vite di regolazione endstop z M3x50 nel foro dedicato dell'Xend Motor .Questa operazione è da fare però dopo aver montato l'asse sul frame, quindi a struttura ultimata per un motivo che vedremo tra poco. Inserite nella vite una molla d4mm e poi una rondellina M3 quindi avvitarla nell'Xend. Non era stato previsto nessun dado nella plastica ma questa soluzione potrebbe dare alla lunga qualche problema di cedimento del filetto quidi in attesa della modifica consiglio questa procedura per inserire un dado nella plastica: avvitare la vite fino a portare la testa a contatto con la molla, senza comprimerla; misurare l'altezza della vite con un calibro; avvitare la vite per 3mm comprimendo la molla; tenendo ferma la vite, avvitare un dado m3 fino in battuta contro la plastica; ora con un saldatore o una fiamma ossidrica per dolci scaldare la vite dalla parte del filetto fino a quando per effetto della molla il dado si annega nella plastica. Durante il raffreddamento bisogna assicurarsi che la vite sta perfettamente allineata con l'endstop su z, quindi è necessario che la x sia montata sull'asse per questa operazione, e che sia completamente abbassata. (ripeto operazione da fare a struttura ultimata)

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Asse Z
 
L'asse Z non comporta problemi: avvitate i bottom z direttamente sul frame con viti da M3x10/16mm mentre nei top z dovrete alloggiare i dadi M3 e le viti da 3x16mm; inserite i dadi M8 per gli stabilizzatori e il portabobina.
Inserite sul top z Dx e Sx le viti di regolazione M3x10mm (nella versione 2.2 disponibile da settembre ma già presente nei kit di fine luglio bisogna inserire dei dadi M3 all'interno del foro della guida z)

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Montaggio Estrusore
Guida schematica passo passo
La prima cosa da dire è che in questo estrusore la hobbed bolt è fuori misura, quindi o vela costruite o...ve la costruite. Questa soluzione che non ho preso a cuor leggero è dettata dalla necessità di contenere gli ingombri per alloggiare i fun duct. Per costruirla dovete usare un bullone M8 x 50mm e creare l'incavo e la zigrinatura ad una distanza di 21mm dall'attaccatura del filetto (corpo vite): la tecnica che uso io è quella con l'utilizzo del filettatore M6, ne trovate mille varianti su thingiverse; inserite hobbed nella big gear,3 rondelle M8  e infilatela nel corpo estrusore in cui avete precedentemente alloggiato i 2 cuscinetti 608zz; inserite una rondella e un dado autobloccante. Avvitate il dado fino a quando la gear comincia a non girare liberamente; lasciatela leggermente "frizionata" perchè si assesta dopo qualche ora di lavoro. Prendete l'Idler, inserite il perno M8 con il cuscinetto 608zz; alloggiatelo sull'estrusore e inserite una vite M3 x 30 per incernierarlo. Inserite i dadi m4 sulla base di aggancio al carrello x e i dadini M3 in alto: prendete le viti da M3 x 50mm inserite un dado M3 fino alla testa , un molla d5 x 20mm  e una rondella M3 e infilatele attraverso l'idle per poi avvitarle nei dadini M3 e bloccateli con una punta di colla cianoacrilica; questa soluzione, forse non la più comoda, consente di avere una veloce estrazione delle viti per sbloccare l'idler in caso di pulizia mantenendo comunque la regolazione di pressione delle molle.


Seconda Fase - Assemblaggio assi e messa in squadro

Per prima cosa prendere la base su cui verrà fissata la stampante: attenzione che non è propriamente un'optional in quanto la stuttura a barre filettate non vincola lo squadro a nessuno dei tre piani quindi la struttura è libera di andare in torsione quando si tenta di registrarla; poichè non mandarla in torsione o flessione è a mio avviso molto difficile, se non impossibile, è necessario fissarla a un piano.
Posizionate il frame e alloggiatevi l'asse Y (se non lo avete ancora fatto) ad una distanza di 180mm di distanza dall'angolare posteriore: serrate un solo lato del frame alla y.
Ora potete inserire i supporti stabilizzatori nelle barre posteriori: come al solito dado M8, rondella M8, stabilizzatore, rondella, dado; non serrate. Inserite in ogni barra stabilizzatrice (M8x450) dado rondella rondella dado , e portateli al centro; inserite dado e ronde da un lato e e dall'altro; inserite lo stabilizzatore nel supporto stabilizzatore e portatelo in linea con il foro sul top z e infilate la barra avvitandola nel top z fino in battuta (senza forzare). Ora serrate il dado  contro il top z. Inserite al di sotto dello stabilizzatore rondella e dado autobloccante ma non serrate. Fate lo stesso con l'altro stabilizzatore.
Ora centrate l'asse y sul piano e fissate con una sola vite un angolare.
Ora arriva la parte difficile: mettere in squadro prima Ycon se stessa, poi X rispetto a Y;
Per verificare che Y sia in squadro prendete una squadra e verificate la perpendicolarità delle barre. Se non lo è allentate i dadi dell'anteriore e posteriore solo da un lato e ponetevi rimedio. Una volta in squadro Y fissate alla base un secondo angolare e ripetete la verifica; se tutto è a posto fissate tutti gli angolari.
Prendete ora la squadra e posizionatela con uno dei 2 lati otogonali coincidente con il frame, appoggiata sulle barre M10 della Y. Verificate che il frame sia perpendicolare alle barre Y da 500: questa verifica è fondamentale. Dovreste trovare il frame già in squadro con Y, ma se cio non fosse correggete serrando l'altro lato del frame. Fissate i bloccaframe alla base e riverificate la perpendicolarità.
Con Y e X su Y in squadro possiamo operare l'ultima squadratura della struttura: Y su Z. Per questo useremo sempre la squadra e gli stabilizzatori che avrete fissato alla base tramite apposita predisposizione.
Una volta posizionata la squadra in verticale con uno dei lati ortogonali contro il frame, verifichiamo che sia perfettamente in squadro e procediamo al serraggio dei dadi dello stabilizzatore: attenzione che dovrete continuare a correggere  la messa in squadro serrando alternativamente prima un dado, poi l'altro, in continuazione vino al serraggio completo. Noterete che avvitando  il dado alto l'angolo di 90 gradi tra frame e base tende a chiudersi mentre svitando il dado basso l'angolo tende ad aprirsi ( in realtà per effetto del serraggio dei dadi M10 sul frame è il frame che si flette, ma l'effetto deleterio è lo stesso).
Ora la struttura è perfettamente in squadro e salvo interventi di straordinaria (molto straordinaria) manutenzione non è più da ripetere.
Montate ora l'asse X sul frame: per prima cosa posizionate i coupling, inserendoli negli alberi motore della z facendo coincidere il foro per i grani M3 con lo scasso che sull'albero; attenzione che da un lato del coupling* il foro è da 5mm mentre dall'altro 5.75: infilatelo dal foro da 5mm. Inserite il grano M3 e puntatelo: non tiratelo perchè non è plausibile che lavori di pressione sull'albero essendo avvitato nella plastica; deve lavorare di taglio bloccandosi nello scasso dell'albero. una volta montati i motori con i coupling  infilate le guide z da 8 negli Xend e nei topZ per poi abbassarle e inserirle nella sede dei BottomZ. Se necessario regolare le barre m6 in modo che tutto l'asse appoggi sui copling.
Aiutandovi con la squadra (quelle da carpentiere) mettete perfettamente perpendicolare la guida Z Sx utilizzando le viti di regolazione sul TopZSx
Portare l'asse x in posizione di coincidenza tra i fori sul frame e i grani sugli Xend: serrare i granidel Xend Idler; portarsi ora all'altezza degli altri grani e serrarli. Portare ora l'asse alla sua massima altezza e bloccare la guida z dx con le viti di regolazione del topZDx. Avrete ora le due guide perfettamente parallele.
Inserite un dado M6 in ogni barra e avvitate la barra nel coupling fino in battuta; inserite un grano e puntate la barra poi serrate il dado contro il coupling. Portate i due Xend alla stessa altezza rispetto ai bottomZ (con un calibro) girando a mano una delle due barre M6.
La struttura è terminata.

* la scelta dei coupling stampati è stata fatta in quanto in alluminio per le barre M6 non sono di facile reperibilità; detto che quelli in alluminio fissi (quelli elastici non vanno bene per questa macchina) vanno benissimo, per chi non ha la possibilità di tornirseli o di farli tornire, visto tempi e costi, consiglio di stampare i coupling 4 alla volta con layer max 0.15 infill 0.6 e a bassa velocità. Il fatto di non inserire dei dadi M3 nel corpo per migliorare la tenuta del grano è dovuta alla minor percentuale di riuscita della perfetta concentricità del foro: dopo molte prove ho constatato che i migliori risultati si ottengono con i coupling come da STL con i parametri sopra citati.

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Terza Fase - Montaggio elettronica e cablaggio

Prima operazione è assemblare la scheda di controllo.
Inserire la scheda Ramps 1.4 sopra la scheda arduino Mega2560, facendo combaciare i pin posteriori, ovvero quelli a due file sul lato corto della scheda. Una volta perfettamente in linea e parziolmente inseriti, premere con decisione cercando di far pressione su tutta la superfice delle due schede fino al completo inserimento dei pin: spesso le ramps hanno i contatti dei connettori di potenza che sporgono troppo sbattendo sul connettore di alimentazione del Mega: troncarli in modo che la ramps si inserisca completamente. Verificare che tutti e 3 i jumper all'interno degli slot di ogni Stepper driver siano inseriti. Montare gli heatsink su ogni stepper driver : molti sottovalutano l'importanza degli heatsink, ma le temperature alte giocano solitamente brutti scherzi, quindi è meglio tenerle sotto controllo. Se l'heatsink non è dotato di biadesivo per alta temperatura, munirsi di colla apposita  per dissipatori (che va molto meglio)
Montare gli stepper driver (4) negli slot X,Y,Z,E0: se sono tipo pololu A4988 il trimpot deve essere rivolto verso il retro della scheda (lontano dai connettori di alimentazione), se sono A4988 G3D col doppio trimpot vale lo stesso mentre se sono tipo DRV8825 il verso è contrario, cioè col trimpot rivolto verso i connettori di alimentazione.
Normalmente i trimpot sono preregolati ma se dovete fare degli aggiustamenti, fate attenzione che sono delicati e per l'integrità dei circuiti, è meglio munirsi di un cacciavitino in ceramica o plastica, fondamentale in fase di taratura motori.
Ora cabliamo i cavi dei motori: nei kit normalmente ci sono i cavi prolunga a 4 pin con gli stessi colori;  servono a questo scopo 4 cavi a 4 pin da 70 cm:

attenzione che la sequenza colori non rispetta la sequenza corretta 1A1B2A2B del cablaggio motori: testate i cavi motore per trovare le due bobine e accoppiateli sui connettori (normalmente la sequenza corretta è rosso-blu, verde-nero, ma non è una regola!)

Preparate i cavi come descritto:
Y 55cm, eliminate l'altro connettore
X 40cm utilizzate il resto per un motore z
Z 25 cm  vedi sopra
Z 60 cm eliminate l'altro connettore
E 70 cm non tagliate il connettore (lasciatelo integro)
Saldate i cavi dei motori con i cavi prolunga per ottenere le misure sopra riportate(ricordatevi la sequenza colore sui connettori.

Per gli endstop tagliate 2 prolunghe da 3 cavi con queste misure (useremo solo i cavi verde e nero, per cui il rosso si può eliminare)
Y 50 cm
X 40 cm
Z 30 cm
i cavi vanno prima inseriti negli appositi passaggi e attraverso la sede del micro, e poi saldati al micro: importante saldate i cavi sui terminali esterni del micro siglati C e NC; se volete essere sicuri testate con un tester la continuità del micro a riposo (il tester deve restituire il valore 000 se settato su impedenza o provadiodi, emettere un bip se impostato su beeper).
Se avete la scatola ramps potete fissare la ramps alla scatola e la scatola al frame (posizionate prima le viti sul Frame, poi inserite la scatola nell'incavo e incastratela nelle sedi delle viti). Fissate i cavi lungo la struttura come indicato in figura e fateli uscire da sotto la scatola: se volete inguainare i cavi potete fissarli direttamente alle barre filettate, ma se non li avete inguainati, stringete una fascetta attorno ala barra e con un'altra prendete la fascetta e e i cavi di modo che non si stringano contro la barra filettata.
Bisogna ora preparare l'heated bed con i cavi già saldati: saldate due cavi meglio se in silicone ai terminali del l'heated bed : per il riscaldamento il verso della corrente è ininfluente, ma per far accendere i led il positivo deve essere cablato dalla parte giusta; ora utilizzare una prolunga a due pin per cablare il termistore; la polarità è ininfluente, l'importante è crimpare i cavi: togliere i pin dallo spinotto a 2 pin, infilare i fili del termistore nei due terminali, crimparli e saldarli. con del nastro kapton isolare i due fili terminali fino al termistore se non sono provvisti di isolamento. Sempre con un pezzo di nastro capton fissare il thermistore nel foro al centro del piatto e i cavi sotto al piatto.
Preparare i cavi per l'estrusore. Utilizzare due cavi da 0.75mm per la resistenza dell'HE, 2 da 0.25 per il termistore 2 per la ventola di raffreddamento corpo HE e due per le ventole del convogliatore. (NB i positivi di entrambe le linee di ventilazione possono essere unite in un unico cavo). Mettere a misura  i cavi HE, Motore, fan e inguainarli per 50cm; montare la clip di fissaggio cavi per tenerli in posizione ottimale e portarli in scatola ramps.
All'ingresso della scatola ramps ci sono 4 supporti per le fascette di bloccaggio cavi. Bloccare i cavi raggruppati per asse nelle fascette , 3 sotto e uno sopra.
Cablare la ramps come in figura.

Torna su

Settaggio firmware

Ora che la macchina è pronta cominciamo a vedere come farla muovere.
Questa mini guida al fw vuole essere pratica e non teorica (in quanto ce ne sono tante e fatte bene)
Nella sezione Download trovate già il FW settato per la R2

Innanzitutto serve un firmware da caricare su Arduino: normalmente io fornisco l'elettronica già configurata e pronta a lavorare, tuttavia può, nel tempo, rendersi necessaria una ritoccatina in base alle proprie esigenze (vedi cambio estrusore).
Scaricare l'ultima versione Arduino IDE dal qui
Scaricare l'ultima versione del fw Marlin (non è il solo, ma io uso questo) dal qui: (cliccare su Download zip in basso a sx)
Scarichiamo addirittura Repetier-Host (che vedremo dopo) dal qui:  (non installare le beta)
Installiamo i sw e riavviamo il pc.
Colleghiamo la scheda Arduino Mega al PC tramite cavo USB: mi raccomando cavo di buona fattura e il più corto possibile.

Da qui in poi OBBLIGATORIO SOLOTANTO per chi non ha acquistato il mio kit

_nella cartella Marlin opportunamente decompressa, trovate l'applicazione Marlin: lanciandola vi si apre la schermata di Arduino con le schede del firmware compilato; non vedremo tutte le voci del firmware, perchè troppe e perchè servirebbero competenze superiori alle mie, ma vedremo i settaggi principali che normalmete si devono modificare.
Innanzitutto prepariamolo per la comunicazione con la scheda:
_cliccare STRUMENTI, TIPO ARDUINO e selezionare "MEGA 2560 o MEGA ADK"
_cliccare Strumenti, PORTA SERIALE e selezionare la porta interessata (per chi ha parecchie periferiche deve segnarsi la porta assegnata ad Arduino che si vede nelle Impostazioni/pannello di controllo/sistema/gestione dispositivi.
Ora spostiamoci sotto, e visioniamo i 5 pulsanti:

-Verifica   verifica che non vi siano errori di compilazione: da eseguire sempre prima di salvare
-Carica    Carica il FW sulla scheda Arduino
-Nuovo   
-Apri     
-Salva  Salva le modifiche fatte
Importantissimo verificare la compilazione ad ogni modifica, anche prima di salvare

Sotto
selezioniamo la scheda configuration.h e vediamo le voci da modificare (quelle qui sotto sono quelle corrette per la R2):


_#define BAUDRATE 250000
verificare che sia settato a 250000

_#ifndef MOTHERBOARD
 #define MOTHERBOARD 33
 #endif
qui dovete attribuire il valore corrispondente al tipo di scheda che avete installato (trovate appena sopra l'assegnazione dei valori, 33 per la ramps a un estrusore)

_#define TEMP_SENSOR_0 1       
 #define TEMP_SENSOR_1 0
 #define TEMP_SENSOR_2 0
 #define TEMP_SENSOR_BED 1
qui dovete attribuire il valore corrispondente al tipo di termistore che avete installato, sia sull'hotend che sul bed (trovate appena sopra l'assegnazione dei valori, 1 per l'epcos 100k)

_const bool X_MIN_ENDSTOP_INVERTING = false; // set to true to invert the logic of the endstop.
 const bool Y_MIN_ENDSTOP_INVERTING = false; // set to true to invert the logic of the endstop.
 const bool Z_MIN_ENDSTOP_INVERTING = false; // set to true to invert the logic of the endstop.
 const bool X_MAX_ENDSTOP_INVERTING = true; // set to true to invert the logic of the endstop.
 const bool Y_MAX_ENDSTOP_INVERTING = true; // set to true to invert the logic of the endstop.
 const bool Z_MAX_ENDSTOP_INVERTING = true; // set to true to invert the logic of the endstop.
verificate che le logiche degli endstop MIN siano settate su false, i MAX non li usiamo. False indica che gli endstop lavorano su Normalmente Chiuso, quindi la scheda riceve un segnale negativo quando non è premuto, e viene tolto il negativo (in realtà viene fornito un positivo con il pullup sulla scheda) a pulsante premuto

_#define INVERT_X_DIR false   // for Mendel set to false, for Orca set to true
 #define INVERT_Y_DIR true    // for Mendel set to true, for Orca set to false
 #define INVERT_Z_DIR false     // for Mendel set to false, for Orca set to true
 #define INVERT_E0_DIR false   // for direct drive extruder v9 set to true, for geared extruder set to false
 #define INVERT_E1_DIR false    // for direct drive extruder v9 set to true, for geared extruder set to false
 #define INVERT_E2_DIR false   // for direct drive extruder v9 set to true, for geared extruder set to false
questi valori indicano la direzione degli assi: avendo le schede molto facilmente raggiungibili, se un'asse lavora al rovescio è sempre possibile ruotare il connettore sulla scheda. Spesso tuttavia si fa l'errore di ruotare il connettore della ramps senza tenere conto della posizione degli endstop, e questo determina la specchiatura degli oggetti, e nel caso ci siano presenti scritte o oggetti asimmetrici funzionali può essere un bel problema.

_#define X_HOME_DIR -1
#define Y_HOME_DIR -1
#define Z_HOME_DIR -1
questi valori indicano la direzione che deve prendere l'asse per andare in Home: -1 = verso l'endstop MIN

_// Travel limits after homing
#define X_MAX_POS 240
#define X_MIN_POS -20
#define Y_MAX_POS 270
#define Y_MIN_POS -60
#define Z_MAX_POS 240
#define Z_MIN_POS 0
qui inseriamo la posizione del piatto per determinare il suo centro esatto: poichè il piatto standard è 200x200 e gli assi sono più lunghi, gli endstop portano l'estrusore fuori dal piatto; io consiglio di settare i valori  come sopra in modo che l'home porti l'estrusore fuori dal piatto, e le coordinate  0, 0, siano sullo spigolo posteriore sx del piatto (guardando la macchina da davanti).

Questo prossimo gruppo è il più importante da settare con attenzione.

_#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT   80,80,3200,600  // default steps per unit
questi parametri sono fondamentali per la qualità e dimensioni delle stampe. Si determinano con dei calcolatori che trovate in rete, alcuni anche in Repetier-Host, e con dei metodi pratici. Non mi dilungo in formule che trovate un po ovunque, mi limito ad indicare i fattori che determinano questi parametri e tra parentesi i valori corretti per la R2:
X e Y (valori per R2)
- tipo di cinghia (GT2)
- numero di denti delle puleggie (20)
- settaggio microstep degli stepper  driver (1/16)
- passo del motore espresso in angolo (1.8°)
Z
- spostamento per giro espresso in mm dell'albero di trasmissione (1) ...questo valore intero mi ha fatto propendere per le barre M6 che annullano gli errori di approssimazione di calcolo del sw
- rapporto di accoppiamento albero di trasmissione/albero motore (1:1)
- settaggio microstep degli stepper  driver (1:16)
- passo del motore espresso in angolo (1.8°)
E
questo è un valore che è preferibile non calcolare ma determinare di volta in volta: questo perchè spesso le hobbedbolt non sono costruite nella stessa maniera, spesso hanno una scanalatura più profonda o denti più o meno affilati; bisogna pertanto procedere una volta messa in funzione la stampante e lo vediamo dopo.

#define DEFAULT_MAX_FEEDRATE         500, 500, 4, 25    // (mm/sec)
#define DEFAULT_MAX_ACCELERATION      1500,1500,20,2000    // X, Y, Z, E maximum start speed for accelerated moves. E default values are good for Skeinforge 40+, for older versions raise them a lot.
Queste sono le velocità massime (feedrate)  e le accelerazioni massime degli assi della stampante: seppur rivista e corretta in tutti i suoi aspetti la R2 mantiene purtroppo le difficoltà a raggiungere velocità elevate; con i mesi di test ho optato per una soluzione conservativa, tenendo molto basse le accelerazioni, pur potendo la macchina reggere tranquillamente fino a 5000mm/sec su X e Y; questo perchè può capitare un pezzo che genera un percorso di sliceing particolare che manda in crisi in un singolo unico passaggio la macchina con conseguente perdita di passi vanificando la stampa. Nulla vieta di tenerle più alte e valutare di volta in volta a seconda del pezzo o se si presenta il problema, ma visto che le accelerazioni non comportano sensibili cambiamenti di durata delle stampe, ne incidono sulla qualità di stampa (almeno nel 99% dei casi) consiglio di tenerle basse.


#define DEFAULT_ACCELERATION         1 500    // X, Y, Z and E max acceleration in mm/s^2 for printing moves
#define DEFAULT_RETRACT_ACCELERATION  2000   // X, Y, Z and E max acceleration in mm/s^2 for retracts
Queste le accelerazioni impostate di default in stampa.


// The speed change that does not require acceleration (i.e. the software might assume it can be done instantaneously)
#define DEFAULT_XYJERK                5.0    // (mm/sec)
#define DEFAULT_ZJERK                 0.4     // (mm/sec)
#define DEFAULT_EJERK                 2.0    // (mm/sec)
Anche questi valori sono importanti, in particolare l' XYJerk: esso determina la dolcezza con cui viene apllicata l'accelerazione, lo strappo che da in partenza ad ogni cambio di direzione; un valore troppo basso, sotto al 4 determina un effetto di seghettamento nelle curve;
valore tra 5 e 10 sono a mio avviso buoni valori per la R2

Questi valori (dagli step per unit in poi), possono essere velocemente cambiati anche dal sw Repetier host, nella scheda Configurazione Firmware EEPROM senza dover rimettere mano al firmware: da notare che il firmware sul PC non viene modificato quindi se i valori immessi in repetier sono validi bisognearà riportarli nel Firmware sul PC.

Col firmware abbiamo finito, solo decommentate l'eventuale definizione del display che avete comprato esempio:

// The RepRapDiscount Smart Controller (white PCB) (2004)
// http://reprap.org/wiki/RepRapDiscount_Smart_Controller
#define REPRAP_DISCOUNT_SMART_CONTROLLER

Ora che avete fatto le modifiche, verificate la compilazione e se non restituisce errori salvate e caricatela sulla scheda.

A questo punto accendiamo la stampante
Apriamo il sw Repetier Host e vediamo le prime impostazioni:
cliccare su impostazioni stampante in alto a DX.
_diamo subito un nome alla stampante (R2 3D Printer) in modo da lasciare quella di default invariata e richiamala poi dal menu
_nella  scheda CONNESSIONE verificare che sia impostata la COM di Arduino e il Baudrate a 250000;
le altre schede sono impostazioni per personalizzare l'uso della stampante. Usciamo e clicchiamo su connetti in alto a sx: se tutto va a buon fine il pulsante diventa verde dopo qualche secondo.
La prima cosa da fare è verificare che non ci siano errori di connessione: cliccare in modo da evidenziare in rosso il pulsanter Easy Mode in alto a sx; compaiono 3 pulsanti sulla barra, cliccare su Mostra/Nascondi Log in modo da evidenziare la finestra di log e verificare che tutte le scritte siano in blu e che non vi siano errori (in arancione).
Ora sulla sezione dx della videata clicchiamo sulla scheda CONTROLLO MANUALE e più in basso, alla sinistra del pulsante P, sul pulsante di disattivazione dei motori. Portiamo manualmente il carrello x e y al centro (la z con tutta probabilità la avrete a qualche cm dal piatto, se non è così alzatela ruotando entrambe le barre a mano)
ora provate a dare l'homeX e verificate che il motore si sposti verso l'endstop (pronti col pulsante STOP!!! in altro a dx nel caso parta nel verso opposto). Se va bene, passate alla y, se è rovesciato, cliccate sul pulsante spegni (secondo  a sx del pulsante P) e ruotate il connettore del motore x sulla ramps. Ripetete per gli altri assi.
Una volta che sono tutti "dritti" cliccate su home e verificare l'esito.
Ora alziamo la z dal piatto di circa 10cm per facilitare le operazioni, smontate l'hotend dall'estrusore e infilate il filo in modo che esca da sotto l'estrusore.
Sconnettete la stampante, aprite il FW e modificate temporaneamente la riga
#define EXTRUDE_MINTEMP 170
sostituendo 20 al valore 170
Caricate e chiudete senza salvare.

Riconnettete la stampante da repetier host.

In alternativa alla modifica firmware  e molto più semplice, potete dare il comando M302 nel casella di comando G-code della scheda Controllo Manuale di Repetier-Host.

Segnate con un pezzo di nastrocarta il filo all'uscita dell'estrusore
cliccate sulla doppia freccia in basso del controllo estrusore (sopra il punto di domanda rosso) selezionando la misura 100 (verso il basso della doppiafreccia). se il filo esce da sotto, appena si ferma ricliccate 100 e ancora per 3 volte in modo da estrudere 50cm di filo (i settaggi fatti con 10 cm sono poco attendibili perchè l'errore di misurazione è troppo alto in rapporto alla misura): segnate nuovamente il filo all'uscita dell'hotend.
Sfilate tutto il filo e misurate la distanza ottenuta.
Ora applicate questa proporzione: 600 : zz = X : 50
dove zz è la misura ottenuta e X gli step da trovare
avremo quindi X = (600*50)/zz
Ora andate in configurazione firmware eeprom e immettete il nuovo valore trovato nella casella Passi per mm E:
cliccate su salva su eeprom
rimontate l'estrusore.

PER TUTTI
OPERAZIONE FONDAMENTALE PER POTER STAMPARE:  bisogna mettere in piano il piatto di stampa: per farlo portate con i comandi manuali (le frecce nella scheda controllo manuale) la z appena sopra il piatto e posizionatelo in un'angolo ; regolate il finecorsa in modo che prema il micro e  con ripetute cliccate su homeZ e regolazioni della vite finecorsa, portate l'hotend alla distanza di 1 decimo circa (lo spessore di un foglio) dal piatto. Spostate i carrelli x e y in modo da portare il nozzle negli altri angoli senza modificare z ne la vite di finecorsa Z,  agendo sulle viti del piatto portare alla stessa distanza il nozzle dal piatto (1 decimo).
Se avete fatto le cose correttamente il piano è perfettamente livellato e non dovrete più toccarlo per un bel po di tempo.

La stampante è ora operativa. 


Al link che troverete sotto, le impostazioni SW che uso normalmente io; su forti pressioni le rendo disponibili controvoglia perchè sono sicuro che qualcuno, dopo aver impostato tutto identico, si lamenterà del fatto che non stampa bene: come imparerete le impostazioni di stampa sono troppo legata alla macchina, all'ambiente in cui lavora e persino all'altitudine a cui lavora; questo perchè la temperatura, l'umidità e tutti i fattori ambientali ne determinano il funzionamento. Vi prego quindi di non prendere come dati certi al 100% quelli che vi fornisco, ma alla stregua dei dati di default che fornisce il sw, considerateli dati di partenza per trovare i vostri specifici parametri.


Settaggio SW RepetierHost e Cura Engine.





...under costruction...

5 commenti

2014-06-19 18:25:47
ciao ho letto parte della tua guida e mi pare che hai fatto proprio un ottimo studio/lavoro, complimenti.
ho una domanda da farti che non capisco quando parli per quando riguarda il carrello asse x delle "ORing"
cosa sono? dove si recuperano?
sono supporti che usi solo per allineare e poi levi? (nella foto successiva a carrello montato non ci sono)
ultima cosa le molla dell'antiwobble che caratteristiche ha?

ciao grazie mille a presto
Nicola P
2014-06-19 23:10:15
Ciao gianluca
Gli ORing o OR sono degli anelli in gomma che solitamente vengono utilizzati come guarnizione tubo tubo; li trovi senza grossi problemi in una ferramenta o in un brico store reparto idraulica. Una volta montati nelle sedi dei cuscinetti, non vanno tolti: nel carrello X due alloggiamenti per i cuscinetti sono maggiorati per consentire di montarli con gli OR, gli altri due sono a misura precisa e i cuscinetti si incastrano senza OR.
Nei supporti del carrello Y vanno montati su tutti e 4 i cuscinetti.
La molla per l'antiwobble è quella che trovi su RRW, diametro 10mm: altre caratteristiche meccaniche non le conosco, anche perchè come spiegato è ininfluente durante l'uso normale della stampante; interviene nel caso che durante l'abbassamento del carrello l'asse si impunti da un lato: la molla interviene e spinge verso il basso l'Xend evitando che il disallineamento con l'altro Xend spezzi le plastiche per effetto della leva delle barre X.
Grazie mille a te
Davide Coletto
2015-01-28 08:15:25
Gentile Nicola P.,

Ti scrivo a seguito della segnalazione di Davide di immagina e Crea, perchè vorrei montare sulla mia prusa I3 con attacco standard, un hotend di IeC e mi dicono che serva il tuo estrusore R2, è disponibile mi dai indicazioni per prezzo.

Grazie
Davide Coletto.
Giovanni
2015-02-23 20:16:36
Salve signor Nicola, volevo ringraziarla per la sua disponibilità per tutte le informazioni utili che mi ha dato non solo dal suo sito ma anche telefonicamente. Purtroppo sono alle prime armi, ma contento perché sono riuscito ad assemblarla, invito tutti per l'acquisto della splendida macchina. Spero di iniziare a creare i primi oggetti che mi serviranno essendo un aeromodellista. Grazie Signor Nicola di tutto e complimenti.!!!!
Giovanni
2015-02-24 15:39:56
Salve signor Nicola, ieri ho effettuato la prima stampa di un cubo di 25mm per 25mm. Domanda: perché l'asse x e z sono tornati su end stop come giusto sia e quella y no? In poche parole a fine stampa l'asse y è tornato verso di me e subito ho dato il comando stop. C'è da fare una modifica sulle impostazioni, oppure è un comando che probabilmente viene dato ad una stampante diversa dalla R2? Grazie.
 
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