Alfawise_U20_/_Longer_LK1_Standalone

Résumé en Français, puis en Anglais
Summary in French then in English

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J'ai conçu ce mod standalone pour mon Alfawise U20 afin de pouvoir déporter l'ensemble de électronique d'origine sous le châssis de la machine. Cela inclue donc :

• La carte mère d'origine, commune aux modèles U20 U20+ et LK1,
• Un ventilateur supplémentaire (de préférence très silencieux car le boitier résonne beaucoup), trouvable chez RS-Pro,
• L'alimentation d'origine PW360W24,

Et aussi

• Un mosfet OU (sauf avec CM Longer) un module MKS PWC et le bouton reset associé
• Les cartes mères MKS Sgen L, MKS Gen L, MKS Robin Nano jusqu'à la V3.0
• Les cartes mères BigTreeTech SKR 1.1 & 1.3 & 1.4 TURBO & 2
• L'écran MKS TFT35 v1.0
• L'écran MKS TS35
• L'écran BigTreeTech TFT35 V3.0
• jusqu'à 2 x TL Smoothers (si placés dans le boitier)
• jusqu'à 4 x TL Smoothers (si placés en dehors du boitier sous le ventilateur de l'alimentation)
• 2 x convertisseurs de tension type LM2596 de taille max 43x21 (entraxe entre les trous 30x16)

Compatibilité partielle avec la Alfawise U20+. Seuls les crochets hook1, hook1_cut, hook1_lock, hook4 et hook4_lock pourront être utilisés, ils sont cependant suffisants pour un bon maintient sachant qu'il y a un pied sous le couvercle pour permettre à l'ensemble de reposer sur le sol.
Pas d’intérêt pour Les U30 / LK2, elles sont d'origine déjà en standalone.
Compatible chassis Creality CR10 et autres copies

Les caractéristiques du boitier sont les suivantes :

• AÉRÉ : le ventilateur 40x40x10, à placer sur l'emplacement prévu, envoie le flux d'air des deux côtés de la carte mère pour refroidir au mieux les puces de contrôle des moteurs. La grille de ventilation en forme de dôme géodésique permet de ne pas créer de nuisances sonores ou d'écoulement. Le raidisseur circulaire sous la carte mère permettra de contenir ce flux localement et évacuer l'air par les ouvertures hexagonales à proximité. En s'évacuant par le haut l'air chaud provoquera l'aspiration, par le bas, de l'air frais venant de l'extérieur à travers les ouvertures hexagonales situées sur le couvercle. La distance par rapport au sol est suffisante pour que le ventilateur de l'alimentation puisse évacuer l'air sans provoquer de nuisances sonores. Les câbles branchés sur la carte mère sont à l'écart de celle-ci pour ne pas nuire à son refroidissement. Après une heure d’impression, la température mesurée à l'intérieur du boitier est 5°c supérieure à l'ambiante (29.5°c pour 25°c) et l'alimentation expulse de l'air beaucoup moins chaud qu'auparavant dans le boitier noir.
• COMPACT : afin de ne pas prendre trop de place aussi bien en terme d'espace que visuellement, tout en permettant à l'ensemble des composants de se fixer facilement, et aux câbles de pouvoir être mis à l'écart de la carte mère facilement,
• ROBUSTE : des raidisseurs sont disposés à divers endroits afin de supporter les sollicitations sous poids propre, notamment à proximité de tous les points de fixation et à plusieurs points de jonction paroi/plafond. Les pieds sont épais pour supporter le poids de l'imprimante,
• SUSPENDU : L'alimentation est accrochée aux profilés aluminium par l'intermédiaire de crochets, lesquels sont vissés à l'alimentation sur les perçages libres afin de la maintenir verrouillée en position. De même pour le boitier de la carte mère. Un pied à fixer sous l'ensemble permettra au tout de reposer sur le sol pour soulager les crochets.
• FACILE À MONTER ET À ASSEMBLER : Pas d'achat de quincaillerie à prévoir car les vis nécessaire à l'assemblage sont récupérables directement sur le boitier noir d'origine. Le ventilateur peut être maintenu en position par l'intermédiaire des ergots intégrés ou en le vissant. Un bouchon permet d'obstruer l'emplacement du ventilateur si celui-ci est absent.
• CONFIGURATION FLEXIBLE : Le choix est laissé à l'utilisateur concernant l’installation ou non du ventilateur 40x40x10, sa fixation au boitier (avec ou sans vis) et la fixation des flexibles de l'imprimante (latéral ou à l'arrière). Il est aussi possible d'installer les cartes mères listées plus haut (Alfawise/Longer, MKS, BigTreeTech), les écrans MKS TFT35 V1.0 et BTT TFT35 V3.0, un mosfet, 2 TL-Smoothers et 2 convertisseurs de tension. Pour chaque marque, 3 versions de boitier d'écran sont disponibles : 2 versions fixes (écran horizontal et incliné à 30°) et une version inclinable à la volée (-90° ; -60° ; -30° ; 0° ; -30° ; -60° ; -90°). Le couvercle du boitier est disponible en deux versions, une normale, plate, adaptée aux cartes mère avec de petits dissipateurs sur les drivers et une version plus profonde, adaptée pour des tmc 2208 qui necessitent de gros dissipateurs,
• IMPRESSION FACILE AVEC PEU DE SUPPORTS : Les pièces les plus consommatrices en matière comme le boitier, le couvercle, le pare-poussière ou les pieds peuvent être imprimées quasiment sans supports car ces pièces sont prévues sans angles de porte à faux supérieurs à 70°. Il faudra toutefois utiliser les supports pour les crochets et la grille de ventilateur, mais ce sont de petites pièces qui occasionneront peu de pertes.
• ÉLÉGANT : Les pièces sont agréables à la vue grâce à l’utilisation de courbes partout où il est possible de le faire raisonnablement,

Ce mod nécessite, hors supports, environ une moitié de bobine de PLA 1kg pour un remplissage 100% :

• Masse boitier : 1 x 131 g (~10h40 de temps d'impression chez moi en 0.2)
• Masse couvercle boitier : 1 x 55 g (~4h49 de temps d'impression chez moi en 0.2)
• Masse écran toutes versions : ~30 g
• Masse pare-poussière : 1 x 19.6 g
• Masse pied support : 4 x 55.3 g
• Masse pied support petit : 1 x 9.2 g
• Masse grille ventilateur : 2.8 g
• Masse couvercle ventilateur : 1 x 2.8 g
• Masse crochets : 22 g
• Masse entretoises : 2 x 0.5 g
• Total : ~500 g

Le pare-poussière n'est pas obligatoire car l'alimentation est déjà protégée et isolée par un film plastique.
Le capot du ventilateur n'est à imprimer que si on choisit de ne pas installer ce ventilateur.
J'ajouterai probablement un couvercle sous l'écran pour ne plus avoir la nappe apparente.

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I designed this standalone mod for my Alfawise U20 in order to be able to move the original electronics assembly under the machine chassis. This therefore includes:

• The original motherboard, common to the U20, U20+ and LK1 models,
• An additional fan (preferably a very quiet one, because the enclosure resonate a lot), purchasable at RS-Pro
• The original PW360W24 power supply,

Also :

• One mosfet OR (not for Longer motherboards) a MKS PWC module and the associated reset switch
• The MKS Sgen L, MKS Gen L, MKS Robin Nano up to V3.0 motherboards
• The BigTreeTech SKR 1.1 & 1.3 & 1.4 TURBO & 2 motherboards
• The MKS TFT35 v1.0 screen
• The MKS TS35 screen
• The BigTreeTech TFT35 V3.0 screen
• up to 2 x TL Smoothers (if placed inside the enclosure)
• up to 4 x TL Smoothers (if placed outside the enclosure, under the fan of the power supply)
• 2 x voltage converters LM2596 type, max size 43x21 (distance between holes 30x16)

Partial compatibility with the Alfawise U20 +. Only hooks hook1, hook1_cut, hook1_lock, hook4 and hook4_lock can be used, they are however sufficient for a good support knowing that there is a foot under the cover to allow the whole to rest on the ground.
No interest in The U30 / LK2, they are original already in standalone.
Compatible with the Creality CR10 frame and other copies

The characteristics of the case are as follows:

• VENTILATED to allow hot air to escape. The 40x40x10 fan, to be placed in the space provided, sends the air flow on both sides of the motherboard to cool the motor control chips as best as possible. The fan grill with a geodesic dome shape allows to not cause noise and turbulences. The circular stiffener under the motherboard will contain this flow locally and evacuate the air through the hexagonal pettern openings under the card. By evacuating from the top the hot air will cause the suction, from below, of the fresh air coming from outside through the hexagonal openings located on the cover. The distance from the ground is sufficient for the supply fan to exhaust the air without causing more noise. The connection wires on the motherboard are away from it to not affect its cooling. After one hour of printing, the temperature measured inside the case is 5°c higher than the ambient (29.5°c for 25°c) and the supply expels a much less hot air than before in the black case.
• COMPACT to not take up too much space in terms of space as well as visually, while allowing all of the components to be easily fixed, and the cables being able to be moved away from the motherboard easily,
• ROBUST. Stiffeners are arranged in various places in order to withstand the stresses under self-weight, in particular near all the fixing points and at several wall / ceiling junction points. The feet are thick to support the weight of the printer,
• SUSPENDED. The power supply is attached to the aluminum profiles with hooks, which are screwed to the psu on the free holes to keep it locked in position. The same goes for the motherboard case. A foot to be fixed under the assembly will allow everything to rest on the floor to relieve the hooks.
• EASY TO ASSEMBLE AND INSTALL. No purchase of hardware to provide because the screws required for assembly are to be retrieved directly from the original black box. The fan can be held in position by means of the integrated teeth or by means of screws. A printable hood obstructs the location of the fan if it is absent.
• FLEXIBLE CONFIGURATION. The choice is left to the user concerning the installation of the 40x40x10 fan, its fixing to the box or concerning the fixing of the printer cables (lateral or rear). It is possible to install the motherboards listed above (Alfawise/Longer, MKS, BigTreeTech), the MKS TFT35 V1.0 and BTT TFT35 V3.0 screens, a mosfet, 2 TL-Smoothers and 2 voltage converters. For each brand, 3 screen box versions are available : 2 fixed versions (horizontal screen and 30° tilted screen) and a tilt-on-the-fly version (-90°; -60°; 30°; 0°; 30°; 60°; 90°). The case cover is available in two versions, a normal, flat, suitable for motherboards with small heatsinks on the drivers and a deeper version, suitable for tmc 2208s which require large heatsinks,
• EASY PRINTING WITH FEW SUPPORT. The parts that consume the most material such as the case, the cover, the dust-shield or the feets can be printed with little to no supports because I made sure to not create overhangs angles greater than 70°. However, you will need to use the support for the hooks and the fan grille, but these are small parts that will cause little loss. I also made sure to reduce the retraction needs in one same layer, to avoid under-extrusion, in the screen in particular.
• ELEGANT. I tried to make the parts pleasant to the eye by using curves wherever I could do it reasonably,

This mod requires, excluding supports, about half a 1kg PLA spool for 100% filling (33% is however more than enough):

• enclosure mass: 1 x 131 g (~ 10h40 printing time at home in 0.2)

• enclosure hood mass: 1 x 55 g (~ 4:49 printing time at home in 0.2)

• Screen mass all versions: ~30 g

• Dust-shield mass: 1 x 19.6 g

• Support foot mass: 4 x 55.3 g

• Support foot small mass: 1 x 9.2 g

• Fan grid mass: 2.8 g

• Fan hood mass: 1 x 2.8 g

• hooks mass: 22 g

• spacer mass: 2 x 0.5 g

• Total: ~500 g

The dust-shield is not compulsory because the power supply is already protected and insulated by a plastic film.
The fan cover is only to be printed if you choose not to install this fan.
I will probably add a cover under the screen to no longer have the apparent cable nappe.