UA-Mount: toolhead for Sapphire Plus (SP-5) and BIQU H2 V2s + CHC Pro

[hardlock]

Navigation:

• History
• BOM (Bill of materials)
• Print
• Assembly
• Install
• Profit and tests
• About ?_mistake_? in IO-Mount

[hardlock]

History

History, p.1. - boring don't read

For a long time on my printer I used my remix of the head "The MintMount" under E3D Volcano with native BMG as feeder. The result of the work more than suited me, but time passes, my hands itch, I wanted to try flex printing, and this "under-direct" is not for that at all. Therefore, the sale was purchased "true direct" BIQU H2 V2S. I looked closely at Revo version, but I realized that the performance there is not enough, and I no longer want to go "below the Volcano". Therefore, at the same time I purchased the CHC Pro kit from Trianglelab.

Історія, ч.1. - нудно, не читати

Довгий час на своєму принтері я користувався своїм реміксом голови "The MintMount" під E3D Volcano з рідним BMG як механізм, що подає. Результат роботи мене більш ніж влаштовував, але час іде, руки сверблять, хотілося спробувати друк флексами, а цей "недо-директ" зовсім не для цього. Тому на розпродажі було придбано "тру-директ" BIQU H2 V2S. Придивлявся до Revo версії, але зрозумів, що продуктивність там замала, а опускатися "нижче за Вулкан" вже не хочеться. Тому заразом придбав комплект CHC Pro від Trianglelab.

Available:
- BIQU H2 V2S
- CHC Pro hotend.
- 3D printer Sapphire Plus (SP-5)
Wishlist:
- modular design.
- get rid of the native steel bracket (it weighs 70 grams).
- without loss of the print area (maximum loss 1-2mm).
- parts cooling with 2 x 4010 (possibly later 2 x 4020) blower fans.
- built-in belt tensioners
- BLTouch (3DTouch) is a must, I abandoned the Z-axis limit switch a long time ago.
- fastening for cable chain 7x7 or 10x10.
- mount for CAN-board (or just commutation board) for nema17 motor (42x42mm).
- retain the ability to use the handle for extracting / refilling the filament (optional).
- version for standard V6 and Revo hotends (other ducts and BLTouch mount).
- version for BIQU H2 V2S Lite (almost without alteration).
Task:
- mount for all of the above and not exceed the weight of TheMintMount with BMG and Nema17-23mm motor (550g).

UA

У наявності:
- BIQU H2 V2S
- CHC Pro hotend.
- 3D принтер Sapphire Plus (SP-5)
Побажання:
- модульна конструкція.
- позбавитися рідної сталевої скоби (вона сама важить 70 грам).
- без втрати області друку (максимум мінус 1-2 мм).
- обдув деталі 2 x 4010 (можливо пізніше 2 x 4020) равлики
- вбудовані натягувачі ременів
- BLTouch (3DTouch) обов'язково, від кінцевика по осі Z я відмовився давно.
- кріплення для кабельного ланцюга 7x7 или 10x10.
- кріплення для CAN-плати (або просто плати комутації) під nema17 мотор (42x42мм).
- зберегти можливість користування ручкою для вилучення/заправки філаменту (не обов'язково).
- версія під стандартний V6 та Revo хотенди (інші дуйки та кріплення BLTouch).
- версія під стандартний V6 та Revo хотенди (інші дуйки та кріплення BLTouch).
Знайти:
- кріплення для всього вище перерахованого та не перевищити вагу TheMintMount c BMG та мотором Nema17-23mm (550г).

History, p.2. - boring don't read

I've been following the printhead project IO Mount for a long time. Respect to the author - beautiful, functional, modular, paid ... But, unfortunately, I never tried it because the 3010 fan was used in the radiator blower, and I did not want to return to it after 4010 on TMM. On the Internet, files of this head were found under Sapphire Pro (SP-3), and later under Sapphire Plus (SP-5), so it became possible to look the head in CAD, even though these are STL files. I will not share the files found, respect the work of others, purchase from the link above. Moreover, I found a serious mistake in the design of the head (more on that later) and replicate it without correction is not entirely correct.

Історія, ч.2. - нудно, не читати

Я давно стежу за проектом голови IO-Mount. Автору респект - красиво, функціонально, модульно, платно... Але, на жаль, я її так і не спробував, тому що в обдуві радіатора там використано 3010 вентилятор, а повертатися до нього після 4010 на TMM мені не хотілося зовсім. На просторах інтернету знайшов файли цієї голови під Sapphire Pro (SP-3), пізніше і під Sapphire Plus (SP-5), тому з'явилася можливість покрутити голову в CADі, хоч це і STL-файли. Ділитись знайденими файлами не буду, поважайте чужий труд, купуйте за посиланням вище. Тим більше, я знайшов серйозну помилку в дизайні голови (про це нижче) і повторювати її без виправлення не зовсім коректно.

So the inspiration came from IO-Mount. I have had a desire to model and study CAD for a long time, and such a project should become a good training ground. Therefore, it was decided to draw my head from scratch in the IO-Mount style. I apologize in advance to the author of IO-Mount for imitating, but let this be his praise. If he thinks that I should buy his project, I will definitely do it.

UA

Отже, натхнення надійшло від IO-Mount. Бажання моделювати та вивчати CAD у мене є давно, а такий проект має стати непоганим навчальним полігоном. Тому було вирішено намалювати свою голову з нуля в стилі IO-Mount. Заздалегідь перепрошую автора IO-Mount за запозичення дизайну, але нехай це буде йому похвалою. Якщо він вважатиме, що я маю придбати його проект, я обов'язково це зроблю.

It took me about 3 months to implement the first prototype on my printer. True, I had little time for designing (occasionally in the evenings). From such a sketch at the end of December 2022:

UA

На використання першого прототипу на своєму принтері у мене пішло близько трьох місяців. Щоправда, часу на проектування у мене було мало (зрідка вечорами). Від таких малюнків наприкінці грудня 2022 року:

And before the installation of the first prototype on the printer at the end of March 2023:

And still in development. Still need to finish:
- cable chain bracket on the frame
- cable chain bracket 10x10 per head
- other nozzles for blowing parts (in the style of IO-Mount) for Volcano, B6 and Revo
- another bracket for BLTach (also for 3 versions)

UA

І все ще в розробці. Ще треба доробити:
- кронштейн кабельного ланцюга (7x7 та 10x10) на раму
- кронштейн кабельного ланцюга 10х10 на голову
- інші сопла обдуву деталі (в стилі ІО-Mount) для Volcano, V6 та Revo
- інший кронштейн для BLTouch (також для 3 версій хотенду)

[hardlock]

BOM (Bill of materials)

• BIQU H2 V2S / BIQU H2 V2S Revo / BIQU H2 V2S Lite - biqu.equipment
• CHC Pro Kit 24V hotend (with nozzle) *if need Volcano hotend on V2S - Aliexpress (Trianglelab)
• ADXL345 - Aliexpress
• PC4-M6 - Aliexpress
• T8x2 Lead Screw Lead 8mm, L=380mm, Trapezoidal (четырехзаходный, шаг 2mm) - 2 pcs, or cut stock. (* only for Volcano and Lite) - Aliexpress
• 3DTouch - Aliexpress (Trianglelab)
• CAN board (Makerbase MKS THR42 Canbus Board RP2040 or similar) - Aliexpress
• DIN 912 - M2 x 8 - Aliexpress (M2 kit) or Aliexpress (50pcs)
• DIN 912 - M2 x 12 - ↑
• DIN 7984 - M3 x 5 - Aliexpress
• DIN 7984 - M3 x 8 - ↑
• DIN 7984 - M3 x 12 - ↑
• DIN 7984 - M3 x 16 - ↑
• Hot Melt Inset Nuts M2 D3.5 L3
• Hot Melt Inset Nuts M3 D4.5 L4 - or Aliexpress (500Pcs M2 M2.5 M3 Brass Hot Melt Inset Nuts Assortment Kit)
• LED backlight (width 3 mm) with 3 LEDs in a group (can be cut by 3 LEDs) Aliexpress
• SMD 2835 LED 1W 9V 100mA - Aliexpress
• 7*7mm (or 10*10mm) Cable Drag Chain - Aliexpress
• POWGE 2GT Open Timing belt width 6mm 5m - Aliexpress
• Bearings F695-2RS 5*13*4 mm (20pcs - 2 lots) - Aliexpress (Fushi)
• Flat Washer 5x7x0,5mm (50pcs) - Aliexpress
• Neodymium magnet D3 * L3 (4 pcs) - Aliexpress

[hardlock]

Print
Slicer: SuperSlicer (because it has a flexible bridge configuration)
Material: ABS or ABS/PC
Infill: Gyroid 18%
Solid infil threshold area: 70 mm²
No perimeters on bridge areas: Keep only bridges
Supports: without supports! Supports need only on Fan_Ducts (see pictures below).
Print order: I recommend to print Main_Body and Top_Plate separately from the rest of the details for maximum quality and lack of stripes in places where the layer time changes (due to a decrease in the number of printed parts)

Files for print
At this stage, I'm not ready to post the files to reproduce this project. There is a possibility that this project will be paid, or closed, and distributed only in a closed group. In any case, you can write me in PM, maybe I will want to share the project with you.

UA

На цьому етапі я не готовий викласти файли для відтворення цього проєкту. Існує верогідність, що цей проєкт буде платний, або закритий, та розповсюджуватись тільки у закритій группі. В будь-якому випадку, Ви можете написати мені в ПП, можливо, я захочу поділитися проєктом з Вами.

[hardlock]

Assembly
The photo may contain different versions of parts, different colors. Please understand, because photos were taken at different intervals of the development and assembly of the project.

Before assembling the head, you need to rebuild the extruder. BIQU H2 V2s must be disassembled and turn the motor with the connector to the right by 90°(if you look at the hotend from the side of the motor). At the same time, you can put tiny strips of kapton tape into the bearing seats to eliminate play in these places. During assembly, the motor can be adjusted within a small range. Thus, I was able to reduce the backlash in the gears.

Remove brim, bridges and built-in supports

Smooth out sagging bridges with a soldering iron

Install Inserts M2 D3.5 L3 - 4 pcs and M3 D4.5 L4 - 4 pcs.

Install interts from the inside (as in the pictures below). Inconvenient, but this is designed to allow you to use other types of inserts, as in the picture below. But I still recommend using the correct (moulded) inserts.

Next is Top_Plate.
Remove the bridges and cut the M6 thread for the PС4-M6 fitting

Install Inserts M3 D4.5 L4 - 7 pcs.

Cut the M2 thread for X-axis endstop switch.

Fix the endstop switch with M2x12 screws.

Let's get back to Mine_Body. Install the most difficult part in this project. Filament release handle pusher. Clean the hole with a 4.0-4.1mm drill, and check with 4mm PTFE tube.

Next comes the creative process. Bicycle spoke 2mm bends in place, almost without a drawing, focusing on the surrounding objects and the dimensions of the part. Hopefully the photo will show you how to do it.

The result should be a pusher as in the drawing. Fold 12mm (for the handle) is done last.

Put on a piece of PTFE tube 15-16mm before bending the spoke. Everything is ready to install BIQU H2 V2s. The extruder is fixed with two M3x8 screws on the sides.

The third attachment point is made of a stock heat break from a Sapphire Plus 3D printer. You can also use a through heat break M6 with a 4.1mm hole inside.

If you use M6 heat break. You must use an M5 nut with M6 threaded in it as the mounting nut, because the M6 nut won't fit in that spot.

Let's move on to the bottom of the extruder.
Using transparent epoxy resin, glue the light (3mm pcb LED backlight). On the light board, I replaced the LEDs with 9V LEDs and 680 Ohm resistors for 24V operation. The wires are pulled inside the part. Inserts M2 D3.5 L3.0 are melted on the sides (4 pcs). Do not forget to install neodymium magnets D3.0 L3.0 for attaching the cover (2 pcs in holder, 2pcs in cover). Fan_and_light_holder is screwed to the extruder with M3 * 8 screws through insulating washers.

Then assemble the 3D touch holder. Connect the two parts and glue with acetone. After the glue has dried, cut the M3 thread.

Install the M3 D4.5 L4.0 insert into one mounting ear of the fan (as shown in the photo). This is necessary for the pre-assembly of this part.

Under the fan, another backlight is installed. Same as fan_and_light_holder.

Wires from the motor are additionally fixed with wire_holder_nema14 part and M3*8 screw. The wires are fastened with plastic ties 2-2.5 mm wide.

Before installing the left blower fan, need to fix its wire.

It remains only to install the inserts (M3) in the holders and belt tensioners.

[hardlock]

Install
First, we dismantle the old head, and perform prevention of linear guides (rails). During the initial assembly of the printer, I was afraid (lazy) to do this, which I regretted many times.

UA

Спочатку демонтуємо стару голову, та виконуємо профілактику лінійних направляючих (рейок). Під час первинної збірки принтера я побоявся (полинувався) зробити це, про що багато разів шкодував.

Fasten the assembled Top_Plate to the MGN12H carriage with M3*8 screws

UA

Прикручуємо зібранний Top_Plate до каретки гвинтами M3*8

Checks how the carriage moves along the entire length of the rail. Here we have the first surprise - the Top_Plate has already rested on the spool, the end of the X axis has not yet reached its stop on the beam.

UA

Перевіряємо, як рухається каретка по всій довжині рейки. Тут нас чекає перша несподіванка - Top_Plate вже вперся в шпулю, кінцевик вісі X ще не дістає до свого упору на балці.

There are several ways out of this situation:

• increasing the stop
• transfer of the ending
• bending of the metal tab of the kintsivik
• replacement of native spools with bearings

I chose the last option because one of the spools has been cracking for a long time and I have a set of F695-2RS bearings and washers 5*7*0.5 for replacement.

UA

З цієї ситуації є декілька вариантів виходу:

• нарощування упору
• перенесення кінцевика
• підгинання металевого язічку кинцивика
• заміна рідних шпуль на підшипники

Я вібрав останній вариант тому що одна з шпуль вже давно трищить і в мене лежить комплект підшипників F695-2RS і шайб 5*7*0.5 для заміни.

And if I already got into the mechanics of the X-Y axes, then I decided to fasten the shafts on which the rollers (spools) sit. For this I printed my remix of "stabilizers" - Stabilizer of pulleys shafts by hardlock

UA

А якщо вже поліз у механику вісей X-Y, то вирішив трохи закріпити консольні шпильки на яких сидять ролики (шпулі). Для цього я надрукував свій ремікс "стабілізаторів" - Stabilizer of pulleys shafts by hardlock

After replacing the rollers with bearings, the limiter reaches its stop normally and you can proceed to installing the assembled "Main_Body". To do this, insert it from below and fix it with two central screws M8x12 DIN7984 (So far, they are not tightened - nothing will fall anywhere.

UA

Після заміни роликів на підшипники кінцевик дістає до свого упору нормально і можна переходити до встановлення зібраного "Main_Body". Для цього вставляємо його знизу і фіксуємо двома центральніми гвинтами M8x12 DIN7984 (Пока що їх не зятягуємо - нікуди нічого вже не впаде.

Now you can check if the new head is chipping something else. And here we are waiting for another unpleasant thing - the blowing nozzles of the parts do not fit a little (some 3-5 mm) above the screws of the Z axis... This applies only to the Volcano version. Revo and standard V6 will fit fine

UA

Тепер можна перевірити, чи не чипляє нова голова ще щось. І тут нас чекае друга неприємнісь - сопла обдуву деталі трохи (якихось 3-5мм) не пролазять над гвинтами осі Z... Це стосується тільки версії з Volcano. Revo і стандартний V6 влізуть нормально

You can cut the native screw, or you can put a shorter T8 screw (380 mm long). I went the second route because a local shop found 380mm long T8 screws for $5 USD a pair.

UA

Можна обрізати рідний гвинт, а можна поставити коротший гвинт довжиною 380мм. Я пішов по другому путі, тому що в локальному магазині знайшлись T8 гвинти довжиною 380мм за $5 USD за пару.

Let's proceed to the installation of belts. First, we fix the "upper" belt with the right rear blocker using the M3*12 DIN7984 screw

UA

Переходимо до встановки ременів. Спочатку закріплюємо "верхній" ремінь правим заднім блокиратором за допомогою гвинта М3*12 DIN7984

Pull the belt through the entire kinematics, and pull it out through the hole on the left front. Then we insert the tensioner with the M3*16 DIN7984 screw and tighten the belt by turning the screw, as shown in the pictures below. After both belts are tensioned, we fix both tensioners with M3*12 DIN7984 screws through the holes in the front.

UA

Протягуємо ремінь по всій кінематиці, та витягуємо крізь отвір зліва спереду. Потім вставляємо натягувач з гвинтом М3*16 DIN7984 і натягуємо ремінь завертаючи гвинт, як показано на малюнки нижче. Після того, як оба ремені натягнуті, фіксуємо оба натягувача гвинтами M3*12 DIN7984 крізь отвори спереду.

It remains to insert the PTFE tube. Approximately 70 mm should fit through the fitting if a native thermal barrier is used. If less got in, it means that the tube did not get into the thermal barrier that fastens the extruder from behind.

UA

Залишається вставити PTFE трубку. Орієнтовно 70мм повинно влізти через фітінг, якщо використовується рідний термобар'єр. Якщо влізло меньше, це означає що трубка не залізла в термобар'єр, яким кріпиться екструдер іззаду.

Everything is ready to connect the wires. I'm using my switch board, but the CAN adapter will do the same.

UA

Все готово для підключення дротів. Я вікористовую свою плату комутації, але з CAN-адаптером буде те саме.

[hardlock]

Profit and tests

TheMintMount with BMG and nema17 23mm - 550g

UA-Mount with 4010 fans - 360g

UA-Mount with 4020 - 380g

finding the right place for the accelerometer
There are almost no differences in vibration readings when the accelerometer is located at the end of the nozzle and at the bottom of the motor. But when the accelerometer is placed on the Top Plate, the vibration level on the graph is much lower (by 1.5-2 times), but the frequency is the same. Therefore, the shaper and maximum accelerations are not always correctly selected in automatic mode. Based on this, a decision was made to place the accelerometer under the motor.

UA

Відмінностей в показах вібраціі при розташуванні акселерометра на кінці сопла та знизу мотора майже немае. А ось при розташуванні акселерометра на Top_Plate - рівень вібрації на графіку значно меньше (в 1,5 - 2 рази), але частота співпадає. Тому не завжди вірно вібирається шейпер та максимальні прискорення в автоматичному режимі. Виходячи з цього було прийняте рішення розміщення акселерометра під мотором.

Check Vibrations on UA-Mount (ADXL345 under motor)

comparison with Vibrations on TheMintMount

Filament Load/Unlod


ADXL345

[hardlock]

About ?_mistake_? in IO-Mount
After printing the first prototype, redrawn with IO-Mount, when trying on the beam, the lower belt was skewed. At the same time, the upper belt stood straight.

UA

Після роздрукування першого прототипу, перемальованого з IO-Mount, при примірці до балки виявився перекос нижнього ременя. При цьому верхній ремінь стояв рівно.

Then I compared the dimensions of the belt holes in the Main_Body with the dimensions on the rear spools. On the IO-Mount, it does not match the actual location of the belts on the printer by about 2 mm. Then several users confirmed to me that there was such a problem. But not everyone. For someone, everything becomes even. Why so - I do not know.

UA

Тоді я порівняв розміри отворів під ремені в Main_Body з розмірами на задніх шпулях. На IO-Mount майде на 2 мм не співпадає з реальним розташуванням ременів на принтері. Потім мені підтвердили декілька користувачів, що є така проблема. Але не у всіх. У когось все стає рівно. Чому так - я не маю гадки.

I fixed this error in UA-Mount. The distance between the belts is 3 mm. The distance between the edges of the belts is 16 mm.

UA

В UA-Mount цю помилку я виправив. Відстань між ременями 3 мм. Відстань між краями ременів - 16 мм.

[hardlock]

Reserve 2

[Creo]

IMG_20230419_160036.jpg
Navigation:

• History
• BOM (Bill of materials)
• Print
• Assembly
• Install
• Profit and tests

Молодець! Велику роботу зробив! Дуже гарно вийшло! Чекаю на Revo mod з 4020

[hardlock]

Чекаю на Revo mod з 4020

Все буде, але поступово. За дуйками зіткнувся з проблемою кріплення до корпусу Н2. Універсальних не вийде, то будуть одна версія під вулкан, та окремо друга версія під V6 та Revo. Ну і 3DTouch теж проблема приліпити з такими дуйками - скоріш за все буде десь спереду.

[witem]

Виглядає гарно! Чи був якийсь прогрес з модель для Revo Micro хотенду? Планую собі встановити

[hardlock]

Чи був якийсь прогрес з модель для Revo Micro хотенду?

Так, для Revo змоделив та надрукував, навіть придбав хотенд, але не встиг ще зібрати та перевірити.

[voodoo]

Look again once you found your work as a reference. congratulations very good work!!!!
This is for you to upgrade a My SP-5
But I still have no idea what to print, either IO.Mount (paid) or Diamond (free), but I honestly can't decide.
Material I have to upgrade Triaglelab CHC hotend and a SherpaMini.
I think I'll choose to draw my own
toolhead too! with a little inspiration from them all

[hardlock]

voodoo, I was inspired by the design and technical part of IOMount, so it turned out very similar to it.An excellent modular head that is worth the money. I recommend repeating it.

[witem]

Чи був якийсь прогрес з модель для Revo Micro хотенду?

Так, для Revo змоделив та надрукував, навіть придбав хотенд, але не встиг ще зібрати та перевірити.

Ок, дякую!
А ще таке питання, чи "Stabilizer of pulleys shafts by hardlock" підійде до SapphirePro(SP3)?

[hardlock]

чи "Stabilizer of pulleys shafts by hardlock" підійде до SapphirePro(SP3)

Скоріш за все на PRO не підійде, там по іньшому розташовані вісі на самій балці.