Меню

3d принтер сделал сам себя

Предисловие.
В последнее время затянуло меня в мир 3D печати. Временно оставил я свое основное занятие — создание плат и устройств, решив, что для меня будет очень необходим 3D принтер. Так что, бывает порой сделаешь какое-либо устройство, начинаешь для него подбирать корпус, а внутри нужно делать стойки для плат (ну это еще не беда – их еще хоть где-то заказать можно, пойти купить не получиться, по крайней мере, у нас в городе), крепление для каких-нибудь дисплеев, клавиатур и т.д. В общем не мне вам рассказывать, как можно применить 3D принтер!

Задача.
Создание не дорогого 3D принтера с рабочим полем 110х110х110 мм, что для моих задач вполне приемлемо, с жесткой рамой, небольшим соплом 0.2-0.3 мм, с печатью PLA пластиком (для того, чтоб не заморачиваться с подогревом стола).

Подготовка материала.
До сборки своего принтера, я уже имел представление о 3D печати. Имел достаточный опыт работы с шаговыми моторами, да и вообще собирал свой станок ЧПУ. Так же мне знакома Arduino, поэтому для электрической начинки я выбрал arduino mega 2560 с платой расширения Ramps 1.4 и драйверами A4988 .Такой комплект можно легко заказать по интернет. Еще из электронных деталей потребуются три концевых выключателя, четыре шаговых двигателя Nema 17, хотэнд (нагреватель с встроенным нагревателем и терморезистором), блок питания 12В 5А. Все! Пока все просто!

Выбор конструкции.
Я отношусь к той категории людей, которые любят делать все самостоятельно. Конечно, изобретать заново велосипеды я не люблю, но «персонализировать» свой проект – мое золотое правило. Этот подход не всегда с первой попытки приводит к желаемому результату, но зато когда все сделаешь – непередаваемый кайф. Таким образом, электроника на Arduino, а корпус я решил создать сам. Для этого сделал модель принтера и уже по ней заказал резку (материал – оргстекло 5 мм). К тому же в этой модели как раз и были созданы еще и все детали, которые необходимо распечатать на 3D принтере.

Сборка.
После долгого проектирования, потом заказа корпуса, распечатки деталей, начинается самый приятный этап – сборка. Корпус – материал оргстекло 5 мм, с множественными ребрами жесткости — в общем, с этим более чем угадал.

источник

«С незапамятных времен люди стремились уменьшить то, чем пользуются» Эрлих Бахман, «Кремниевая долина», эпизод 7

Сейчас на стыке технологий 3d-сканирования и 3d-печати появилась услуга (вреде началось все в Японии в 2012) по изготовлению 3d-фигурок.
В кинематографе 3d-принтеры промелькнули в сериалах «Элементарно» (там злодей распечатал либератор, но на хабре напечатали нарисовали в фотошопе либератор раньше, чем в кино) и в «Теории большого взрыва»(свисток сделали многие, а вот про фигурки еще никто не писал).
Вдогонку к посту о том, что стоит развивать различные 3d-сервисы в России, хочу поделиться тем как происходит процесс создания 3d фигурки от и до.
Итак, я зашел в гости к ребятам на цветном бульваре и покорение 3-го измерения началось.

Возможность считывания текстуры — есть

3D степень точности — 0,1 мм

3D степень точности на расстоянии, до — 0,15% на 100 мм

Текстурное разрешение — 1,3 Мп

Параллельная обработка — да

Производительность — 40 000 000 полигонов на 1GB RAM

Выходной формат OBJ, STL, WRML, ASCII, AOP, CSV, PTX

Калибровка менее 1 мин, не требует спецоборудования

Скорость сбора данных, до 288 000 точек/сек

Время экспонирования — 0,0002 сек

Частота видео съемки, до 16 кадров/сек

Рабочее расстояние 0,4 – 1 м

Источник света — лампа вспышка (не лазер)

Размеры, ВxДxШ — 261,5 x 158,2 x 63,7 мм

Энергопотребление — 12В, 48Вт

Минимальные системные требования
IntelCore 2 duo, 2Gb RAM, NVIDIA Quadro/GeForce 9000

ВНИМАНИЕ! заглянуть под спойлер стоит душевного здоровья:

Сканирование занимает примерно 10 минут.
Оно обычно происходит на поворотной платформе, но возможен вариант, что оператор бегает вокруг вас.
Сканирование выглядит примерно как куча вспышек от фотоаппарата (см. видео в конце обзора)

Редактирование занимает максимум час, если требовательный пользователь просит «уменьшить живот» или «убрать складки» в различных местах.
Программа редактирования входит в комплект сканера.

Что примечательно, обработка текстур возможна с космическим разрешением:


Оперативки требуется немало.

Мое первое впечатление, принтер — это смесь гигантсткого струйника, хлебопечки и пылесоса.

Принтер весит 340 кг, и живет своей жизнью, порой он самостоятельно включается и проводит чистку.
Принтер требует постоянного включения в сеть.

Толщина слоя — 89-102 мкм
Скорость печати 2-4 слоя в минуту

Для масштаба — живая девушка:

Расходник — гипс, из которого печатают модель:

Подача чернил к печатающей головке:

ВНИМАНИЕ! Заглянуть под спойлер стоит душевного здоровья:

Программа управления и предпросмотра

Предпросмотр в нескольких проекциях.


Расчетное время печати и отображение текущего слоя печати.

Сначала на основание наносится тонкий слой гипсового порошка. После этого печатающая головка наносит специальную смолу, склеивающую гипс в нужных местах, и обычные чернила. Затем наносится следующий слой гипса и т.д.

После окончания печати излишки гипса удаляются специальным пылесосом, а из труднодоступных мест сжатым воздухом.

237(из 525) слой печати как отображает программа:

После того как принтер полностью напечатал модель — необходимо некоторое время для просушки.

Прошло 1,5 часа, сейчас будем «вытаскивать из печки»:

Удаляем излишки гипса методом «всасывания»:


Гипс повторно очищается\фильтруется и идет в дело.

Теперь удаляем излишки методом «обдува»:


Снизу есть 2 отверстия — из них тоже выдуваем гипс — фигурка полая внутри

Покрывают меня цианоакрилатом («закрепитель»):

Полчаса подсохнуть — и в зал славы:


Запечатлеть памятный момент, памятную форму.


Можно поэкспериментировать с оформлением.


На мой взгляд, самая оригинальная фигурка.


Качество позволяет напечатать даже мелкие узоры одежды.

Вывод
Еще играя в Quake2, мне хотелось сделать скин со своим лицом.
Уже не за горами тот этап, когда наряду с фотоальбомами будут и 3d-альбомы.
Пока что фигурки вызывают вау-эффект, чем можно воспользоваться и сделать прикольный подарок.

источник

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Всем доброго времени суток! — мейкеры, тридэ печатники (или печатальщики, хз) и им сочувствующие:)

Категорический мой вам респект! Долго думал писать статью или нет, но земноводное в лице жабы настояла, тем более взбеленилась прознав про конкурс ‘Мой 3D-принтер’, в номинации ‘3D-принтер собранный своими руками’, почему бы не попробовать благо таковые имеются и не в одном экземпляре. Статья не первая, правда на стороннем ресурсе , но от этого излагать свои мысли не легче, поэтому прошу автора сильно не пинать за орфографию и пунктуацию отдельно извиняюсь. Здоровая критика, советы и обсуждения приветствуются.

Итак начнем повествование.

3д печать во всех ее проявлениях имеет огромный потенциал. Печать органов и космических баз, уже проекты недалекого будущего. И отнюдь, как все в нашем мире, это направление не может быть узко направленным. Находя себе применение все в новых и новых сферах, 3д печать толкает к развитию , совершенствованию и созданию не только агрегатов для 3д печати, но и развитию технологий 3д моделирования, проектирования, сканирования. А они в свою очередь подстраивают под себя другие сферы деятельности людей. Упрощая жизнь такой специальность как инженер, позволяя воплотить в реальность то что он спроектировал, задумал, привлекая при этом минимум ресурсов.

Не так давно, чуть больше года назад, Я собрал свой первый агрегат, заразившись мыслью о том что у меня будет свой 3д принтер Я уже не мог остановиться, да были и взлеты и падения куда без них, но как итог вот оно

Да неказистый, уродливый, с кучей косяков и костылей, но он печатал и на тот момент мне казалось чем-то невообразимым, что поколдовав несколько минут над грудой лома и компьютером запускается магия 3д созидания. История правда не о нем но кому интересно прошу (ссыль) подробнее о его строительстве.

Спустя какое то время, когда эйфория спала и постоянные неожиданно выскакивающие косяки достали, было принято решение, собрать ему замену. Так и вышел мой второй аппарат

но, и не о нем сейчас речь, кому интересно подробнее здесь, он просто посредник:)

Набив на них обоих неимоверное количество шишек и углубившись в тему 3д печати с головой, я уже понимал что мне нужно от 3д принтера и как это получить. В итоге вышло вот это

о нем и пойдет повествование.

Коротко пройдусь по главным, и сначала казавшимися для меня не явным, проблемам первых двух конструкций:

  • отсутствие подогрева стола
  • отсутствие калибровки стола
  • не высокая прочность конструкции
  • большие люфты в элементах
  • отсутствие (в первом агрегате) концевых датчиков положения осей

Это были самые важные моменты на которые я в последствии обратил внимание.

При выборе конструкции очередного 3д принтера я руководствовался самым для меня важным принципом

Финансы очень сужали кругозор, посему, дрыгостол с формой рамы как у prusa i3. Да я знаю за все их недостатки и главный, как по мне, потеря скорости и качества при ее увеличении, но с этим я смирился, для домашнего хоббийного принтера Я считаю лучше не придумать.

Корпус собирался из ранее разобранного первого аппарата, доработкой и допечатыванием некоторых узлов и деталей. Кинематика от него же, от него же и движки и ремни и электроника. Хотелось бы назвать это все действо модернизацией но язык не поворачивается:), так как большая часть узлов созданы заново.

Подогрев стола (или грабля №1) : Описываемая метода была давней задумкой, и предполагалось в дальнейшем применять ее на всех будущих принтерах, но что то пошло не так :). Основой хотел взять стекло на него нихром змейкой. Термодатчик от контроллера батареи ноутбука.

  • Приклеил термодатчик по середине стекла.
  • Провел и припаял полоску от гибкого шлейва.
  • Жирно намазал все термостойким герметиком и проложил серпянкой.

Герметик и серпянку купил в ближайшем строительном магазине.

Все застыло, уложил нихром зафиксировал прищепками (что было тем и фиксил) опять герметик, серпянка. И решил я все это прижать по крепче, самое тяжелое что под рукой оказалось Я сам. Положил сверху фанеру и наступил, послышался характерный хрусь и куча не нормативной лексики. Психанул я тогда знатно потому фото итога не покажу :). Но уже дальше я понял что задумка изначально была обречена на провал. У товарища из статьи про ‘Горячий стол на 220В своими руками’ из-за того что нагреватель меньше чем стекло и очень быстрого, неравномерного нагрева, лопнуло зеркало, что светило и мне, так как большинство проволоки уложено в середине и чуть на краях.

Дальше Я поступил умнее. Раздобыв алюминиевый лист 2,5 мм толщиной Я ножовкой (Ножовкой Карл! ну нет у меня инструмента) отпилил от него квадрат 300*300 мм.

Нихром я отмел т. к. :

  • во первых: решил нагрев делать от 220В чтоб не насиловать блок питания.
  • Во вторых: Даже если бы Я нашел необходимый кусок нихрома, не смог бы гарантировать гальваническую развязку проволока- стол- корпус- Я (или не дай бог дети).

Посему, был заказан с алика шнур для теплого пола длинной 10 метров и толщиной 2 мм вот отсюда. Пришло быстро и валялось долго, пока руки не дошли :). Вы не представляете как же мне было ссыкатно вставлять в розетку этот шнур! Вроде большой дядька :), но с детства остался огромный опыт оплавленных розеток, прожженных ковров и куча трендюлей от мамки:). Любопытство все равно победило.

Шучу:) искра даже не промелькнула, скучно стало экспериментировать:), но это был хороший знак т.к. Я собирался коммутировать все через механическое китайское реле и значит контакты не скоро прогорят.

Нагрев пошел очень интенсивно что не могло не радовать. Дальше по старому, вырезав термистор со шлейфом из неудавшегося стола — осколков приклеил его к пластине предварительно ее обезжирив обезжиривателем :).

Дальше начал укладывать шнур змейкой и тут эпик-фейл в чистом виде. Скука шнур из тефлона, и этого гада не держит супер клей вообще, соовсем блэадь, даже с содой. Долго мудрил с армированным скотчем, уже пройденными прищепками. Ничего не помогало шнур очень упругий и его выкручивало по всякому дальше двух змеек пройти просто не получалось.

Мудохался вечер, после просто обмотал по кругу пластины равным шагом вот так:

Клемки медные идут в комплекте со шнуром.

Залил остатками герметика, неизменная серпянка, и накрыл пленкой сверху, дальше фанера дальше системник и все 35 томов собрания сочинения Ленина:) Шучу, пяток коробок с пластиком. Пару суток все это полимеризовалось, еще на пару Я про это забыл, просохло будь здоров короче. Дальше сверление под крепление, длинные болты м2,5, пружины нашел у себя в хламе. Подключил к rampsу через реле включил нагрев, не скупясь в Репитере установил температуру 100 градусов.

Через 10 минут нагревшись до 90 градусов Репитэр выпал в ошибку. Что сразу определило температурный потолок стола и указало на ошибку в проектирования.

Шнур нужно брать короче пропорционально, метра на три, объяснять почему не буду потому что мои вычисления не научны и скорее всего подожгут пуканы ‘инженерам индиго’. Общий смысл с сайта продавца без исправлений:

Напряжение * Напряжение/Полное сопротивление = Мощность

Например: 12 К углеродное волокно, длина 10 м

220 В × 220 В/(10 м x 33 Ом) = 150 Вт

Например: 12 К длина углеродного волокна 15 м

220 В × 220 В/(15 м x 33 Ом) = 100 Вт

Данные показывают, что более длинный нагревательный провод вы используете и меньшую выходную мощность. (Минимальная длина провода 12 К из углеродного волокна составляет 10 м).

Так же в описаниях товара есть предостережение, что нельзя перехлестывать шнур, может перегреться и коротнуть. Максимальная температура у шнура 200 градусов, нам за глаза хватит.

Исходя из прошлого опыта, не хотелось чтобы даже на минимальных скоростях весь принтер ходил ходуном.

По этому нижняя часть с основными составляющим оси Y такая же как у prusa i3. Но мне не нравились применяемые в нем шпильки м8. Все детали пришлось разрабатывать с нуля по внешнему виду под свой замысел благо Солид я освоил. Начертил под шпильки м10 и м12 и распечатал на своем prusa i2. Крепление ремня на стол и натяжитель тоже.

За направляющие оси Y были взяты мебельные рельсы такого плана.

Купил их в Кастораме (не реклама). Бывают разной длинны, мои 450 мм. В упаковке пара штук, цена около 200 рублей.

Сняв с них размеры начертил модель крепления и отпечатал четыре штуки

Главное преимущество таких направляющих, кроме цены конечно, это то, что при установке их так как у меня, мы получаем без лювтовую кинематику в горизонтальной плоскости, при этом имеется незначительный, пружинящий эффект в вертикальной плоскости. Который пи избыточном нажиме позволяет избежать неприятностей при не точной калибровке поверхности печати.

Я немного изменил от исходного варианта. Разобрал линейные направляющие с бронзовыми втулками которые стояли на исходнике

Они не выдерживали нагрузок, и когда их поджимал чуть сильнее они клинили на направляющих, а не затянув каретку прилично так раскачивало. Снял размеры с бронзовых втулок, начертил крепление, даже систему смазки учел.

изображение из SOLIDWORKS

Крепление гаек для шпилек подьема оси Z хотел сделать с анти воблингом, подпружиненные в горизонтальной плоскости. Но чет накосячил с параметрами печати и пришлось импровизировать. Получилось как то так

Шаговики были взяты другие (потому что те я продал:))

И крепление для них были одними из первых шагов в Солиде. И, если мне не изменяет память, одно я даже кажется напечатал на первом агрегате.

С ней Я чуть повозился. Шаговик был взят с впрессованным шкивом без упора

И потому ремень даже при незначительной не соосности с натяжителем норовил соскочить со шкива. Все обошлось ‘малой кровью’ со второй модели натяжителя уже все срослось.

Пластины соединяющие направляющие оси X со втулками распечатать удалось не сразу, т. к. у моей prusы нет подогрева стола, а печатаю я HIPS-ом и у него имеется усадка, пусть не такая как у ABS пластика но есть, края деталей постоянно загибало. Чтобы печатать на холодном столе использую обычный ПВА (не реклама)

Жирно намазываю им стекло, для ускорения высыхания использую два вентилятора. Первый слой печатаю на минимальной скорости и с минимальнейшим зазором между столом и соплом, чтоб сопло прям втирало пластик в стекло, перемешивая его высохшим клеем. Конечно после такой экзекуции нижний слой весь в клею, зато если деталь на пятом слое не отстала от стола, то потом ее не отодрать. Приходиться замачивать, иногда даже на ночь, приложив с краю мокрую губку.

Особое внимание можно обратить на то как я элегантно избавился от излишек ремня:)

Все потому что мне жалко его. Ремень замкнутый в кольцо от старого сканера, очень качественный, и мне проще подогнать принтер под него чем разрезать его.

Крепление hotendа взял старое о чем позже пожалел.

Запустив на печать очередную деталь ушел спать на утро такая картина.

Из-за экономии времени и пластика старая деталь была напечатана не литой. И в самый неподходящий момент просто сломалась. Разлом был быстро устранен народным средством суперклей-сода и отпечатана новая деталь

Но до сих пор не установлена потому что лень:).

Крепления оси Z с осью Y были так же разработаны и отпечатаны, причем еще в процессе печати одного уже было доработано и оптимизировано другое, поэтому они не похожи в основном размерами

Подающий механизм экструдера

Был скачан из сети, первый попавшийся в свободном доступе с сайта www.thingiverse.com. Как бы у меня был покупной

но он был директом, купленый мной с алика (ссыль) когда Я еще не особо разбирался в комплектухе и покупал все подряд. Мне он не подходил и потому стал донором. Пружинку и прижимной подшипник Я дернул из него. Отпечатал, собрал.

Имеется косяк на рычаге и планке крепления к корпусу, отлипли от стола при печати. Косяк не кретичный на работоспособность не влияет посему оставим.

Стол крепится ранее указанными винтами м2,5 к двум крест накрест скрученными под прямым углом алюминиевыми пластинами

купленными все в той же кастораме. Все просто четыре винта, по четырем краям, регулировка уровня снизу от пластин. Пружины на стол я уже дозаказал у китайцев ссылка кому интересно, скоро придут. Есть один недостаток правда на печати он не проявляется на больших скоростях пластины заметно вибрируют. Поэтому рекомендую взять уголок все там же.

купил в сборе на Али (сыль). Заказал под распространенный пластик 1.75мм естественно для подачи удаленно по тефлоновой трубке. Термобарьер со встроенной тефлоновой трубкой, нагревательный элемент 12 вольт 40 Китае-ват. Термистор на 100КОм.

Провел несколько доработок с ним:

    Обмотал термоблок фум-лентой,

Ее же намотал на резьбу термобарьера со стороны термоблока.

  • Резьбу термобарьера со стороны радиатора намазал термопастой- GD900. Купил ее все там же :

Пришло время магии, скрутив все воедино и подключив в rampsy купленным ожидаемо с поднебесной (сыль) комплектом:

  • мега,
  • рампс,
  • 5 драйверов
  • экран с короткими проводами.

Картинка не от продавца лейба в левом углу не имеет к продавцу ни какого отношения

Начал настраивать по осям. Вообще в интернете полно описаний настройки прошивок каких угодно. К примеру вот. Поэтому сильно на этом останавливаться не буду, ребята гораздо лучше и доходчивее это описали, не будем воровать у них хлеб:). Остановлюсь только на одном для меня принципиальном моменте:

Так как комплектующие у меня не стандартные и считать шаги ремней и количество зубьев мне лень.

То, открывается прошивка 3д принтера, в моем случае Marlin, во вкладке Configuration.h смотрим параметры количества шагов на мм пути по осям:

#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT(200 200 20)

Цифры абстрактные не вникаем, выписываем их, по порядку (x y z e), или запоминаем кому не лень. Далее, после загрузки прошивки в плату управления, смотрим какой у нас стоит делитель шага на rampse, по табличкам

И гоним к примеру ось x на 50мм в право, отметив при этом место старта. Измеряем пройденное расстояние, если совпало повезло, нет, тогда смотрим во сколько раз не совпало. К примеру прошло 25 мм, значит количества шагов недостаточно, в нашем случае в 2 раза, во столько и увеличиваем значение в прошивке. Те же манипуляции для остальных осей. Не забываем загрузить измененную прошивку в плату.

И все б было так сказочно если б не одно но, как говорит мой инструктор в сказках секса нету. В какой то момент на одной из долго играющих печатей я добавил скорости до 100 попугаев по градации РепитерХоста и заметил что ось Y спустя какое то время начала ацки пропускать шаги. Я подумал ну что ж, наверно не хватает момента и добавил чутка тока на драйвере, как ни как бутер нагревательного стола вместе со стеклом весит прилично, грех не сбиться с шагу. Перезапустил печать, а этот гад еще сильнее начал пропускать да еще и адово греться стал. Понятно что переборщил с током что ж теперь, печатать на черепашьей скорости? Нее, вернул ток в зад. И решил убрать микрошаг, все же знают что с микрошагом момент падает, а я установил 1/32, ну что ж убрал по барски 1/8 с изменениями в прошивке, запустил печать и офигел. Печатать деталь по Y стал короче в 4 раза. Репу морщил не долго и здесь рассусоливать не буду, вот фото.

Поясняю кто не понял. Заботливый мистер Ченхуй подумал зачем протравливать соединение выставки микрошага с +5в все равно все ставят все перемычки для максимального микрошага, и соединил их дорожками. При этом продавец как честный человек, не зная как его подъе. подставил производитель, высылает ramps с комплектом перемычек. Картина маслом, ладно я шарю:). Косяк исправляется легким внесением инженерного рассечения всех соединений где их не должно быть.

Установка концевиков: по традиции в конце действа как мне нравится- по колхозному, на супер клей и горячие сопли:). Главное работает.

Ну и вроде все, этого товарища я окрестил Фрэнки 2.0. Почему так назвал статью, да потому что все детали для этого принтера были отпечатаны на принтере детали для которого напечатал он:). Получился неплохой по мне агрегат. Рабочая лошадка, помощник в дальнейших проектах. Печатаю Я пока что неизменно HIPS-ом от Сопутки нормальный пластик, гораздо лучше триммерной лески с которой я начинал:) . Да и сравнить вообщем то несчем просто.

Если кого вдруг заинтересуют модели выложу в доступ при свободном времени.

И в завершении небольшой фото отчет с короткими пояснениями:

Проба пера, уже вырисовывается ось Y.

У всех такой творческий беспорядок, или только у меня такой хаос твориться при конструировании 🙂

Благо этого не видела жена 🙂 она с дочкой на малую родину уезжала.

источник

Собственно, сама мысль собрать принтер своими силами возникла примерно год назад после прочтения статьи на вики про RepRap принтеры. До этого ничего не собирая сложнее корпусов для компьютера, было трудно оценить всю сложность предстоящей работы. Но, листая страницы дальше, обнаружил, что все схемы, чертежи и инструкции присутствуют и более того даже на русском языке.

Немного погодя, оказалось, что все компоненты стоят вместе как готовый принтер и настрой сильно упал (Ох уж эти московские перекупщики), но на помощь пришел Китай со своими сверхдешевыми электроникой и электромеханическими компонентами. В порыве радости был заказан комплект электроники RAMPS 1.4 (Как самый простой в использовании по отзывам), 5 шаговых двигателей типа nema 17 (момент удержания должен быть не меньше 1.5кг/см, но я взял аж 4кг/см), 2 метра приводного ремня размера t2.5 с двумя алюминиевыми шкивами по 20 зубьев, а так же нагревательную платформу (mk2a самая распространенная), так же нужно не забыть взять 12 линейных подшипников lm8uu. На всё я потратил чуть больше 13 тысяч рублей, что, согласитесь, несколько меньше, чем, даже, комплекты для самостоятельной сборки в магазинах.

За эти месяцы я успел познакомиться на форуме с несколькими интересными людьми, один из которых любезно распечатал на своем Replicator2 детали для моего принтера (Я выбрал конструкцию Prusa Mendel i2 из-за её дешевизны и простоты сборки). Кстати говоря, точность изготовления деталей мало на что влияет и, в принципе, можно их делать хоть из ложек, я лично сделал часть деталей для рамы из толстой фанеры. Большой проблемой было найти направляющие валы, которые стоят от 600 рублей за метр (Каленые и прочные, т.е. избыточная прочность), но решение было найдено на рынке: обычные прутки из нержавейки диаметром 8мм отлично подошли (Нужно всего 3 метра, как и что резать, написано на Вики), так же 6 метров шпилек м8 и 6 подшипников 608 (Как в роликах и скейтбордах). В качестве блока питания можно использовать что угодно от 400Вт 12-19В. Забрав с почты последнюю посылку (Не буду говорить про нашу почту, все и так всё знают. Битые и мятые коробки, ожидание, потерянные извещения), я понял, что предстоит много работы.

Самую сложную (как выяснилось позже) деталь решено было сделать самому, а именно hotend или сопло. Мой совет: если у вас нет токарного станка и вы не знаете тонкости изготовления хотендов, не беритесь за это. Было потрачено много времени и денег, но сопло было готово (спасибо сайтам и форумам), кстати, как выяснилось, готовое решение стоит 1500 рублей и это в два раза меньше, чем я потратил на свой хотенд. (Если кто-то всё же решится, то советую делать сопло сменным, а в качестве нагревателя не использовать резисторы из магазина, закажите керамический 12В 40Вт из Китая).

Собирать раму и подключать электронику по инструкции не сложно, но долго из-за возни с более чем 50 гаек и винтов.

Самая простая часть позади, предстоял самый долгий этап: настройка. Электроника основана на Ардуино, так что, проблем ни у кого возникнуть не должно. Собственно, нужно в прошивке настроить количество шагов по всем осям и на экструдере, так же настроить концевые датчики, откалибровать высоту и горизонтальность платформы, выбрать правильные термисторы. Кстати говоря, я начинал печатать ABS пластиком без нагревательной платформы на легендарном Синем Скотче. Важно: ABS нельзя печатать без нагревательной платформы, потому что неминуемо будет деформироваться деталь при остывании и все края загнутся наверх.

Детский восторг и осознание того, как много всего надо решить.

Первым делом, я прикрутил нагревательную платформу, которая дала такой потрясающий результат с первого раза:

Ничего не отклеивается и не загибается даже на деталях такого размера. Но были и минусы: синий скотч оставался на деталях и его приходилось переклеивать каждый раз. плюс ко всему, перегорали резисторы раз в неделю стабильно и был заказан нагреватель из Китая.
Печать шла, вроде бы все хорошо, но хотелось большего. Засел за редактор и через пару дней родил проект нового принтера, больше, выше, солиднее. Рама из толстой фанеры, части напечатанные, все шло хорошо, но, собрав всё воедино, оказалось, что направляющие не параллельны и прочее и прочее, в итоге проект был заброшен.

Провал не давал спокойно спать и многие дни я думал надо новой конструкцией. Идей было много, некоторые удалось реализовать, но как это и бывает, с косяками, потому не буду надолго останавливаться на этом.

Музой стал принтер Prusa Mendel третьего поколения с фанерной рамой (Правильно читать не «пруса», а «прюша», т.к. это Чешский парень Йозеф Прюша). Как раз под рукой оказался станок для лазерной резки и автокад. Долгие вечера перед монитором, 3 разные версии.

Не обошлось без напечатанных деталей, но их было уже гораздо меньше: всего 3 каретки и 3 держателя концевиков.

Печать всех частей заняла около 9 часов. В то время я порезал фанеру (Покупайте для резки фанеру в магазинах, потому что на рынках она вся в сучках, которые не прорезаются нормально) и собрал первую версию рамы.


Ставка была сделана на высоту, она составила немного больше полуметра, что давало рабочую область высотой в 420мм, вряд ли вы найдете похожий.

Первое время я использовал пруток 3мм в силу его дешевизны, но для его подачи в экструдер необходимо использовать редуктор. печать неплохая, но подающий болт порой забивается и сам экструдер получается большим.

В следствии, было решено перейти на пруток меньшего диаметра, 1.75мм (Благо, сейчас полно производителей появилось) с маленьким экструдером без редуктора и с большей точностью подачи.

Советую всем сразу печатать прутком 1.75, потому что это реально удобнее. 3мм- это архаизм со времен использования сварочного прутка.

Само собой, работы еще предстоит много, но, могу сказать, что это вполне законченный продукт, который, при желании, можно повторить самому. Принтер не отличается ни сверхточностью, ни скоростью печати. Это обычный принтер на уровне того же Prusa i3, просто он выше и удобнее. Хочется сказать, что любой принтер можно настроить так, что он будет не хуже покупных монстров с ценником за 100.000, на который вы потратите не больше 15.000 рублей. Форумы и блоги пестрят различной информации, Китай доставляет что угодно за смешные деньги, так почему бы не сделать это самому?

источник

IT-специалист Иван Зарубин поделился подробной инструкцией по сборке 3D-принтера у себя дома. Стоимость комплектующих не превысит 20 тысяч рублей, а по качеству такое устройство не уступит дорогим брендовым моделям.

Не буду расписывать всю пользу и все возможности 3D-печати, скажу просто, что это очень полезная вещь в быту. Приятно иногда осознавать, что ты сам можешь создавать различные предметы и чинить технику, в которой используются пластиковые механизмы, различные шестерни, крепежи…

Сразу хотелось бы внести ясность — почему не стоит покупать дешманский китайский принтер за 15 тысяч рублей.

Как правило, они идут с акриловыми или фанерными корпусами, печать деталей с таким принтером превратится в постоянную борьбу с жёсткостью корпуса, калибровками и прочими событиями, которые омрачат всю прелесть владения принтером.

Акриловые и деревянные рамы весьма гибкие и лёгкие, при печати на повышенных скоростях их серьёзно колбасит, за счёт чего качество конечных деталей оставляет желать лучшего.

Владельцы таких рам часто колхозят различные усилители/уплотнители и постоянно вносят изменения в конструкцию, убивая тем самым своё время и настроение заниматься именно печатью, а не доработкой принтера.

Стальная рама даст возможность насладиться именно созданием деталей, а не борьбой с принтером.

Следуя моему небольшому руководству, вы не закажете лишнего и не спалите свой первый комплект электроники, как это сделал я. Хотя это и не так страшно: стоимость деталей и запчастей к этому принтеру копеечная.

Руководство рассчитано в основном на новичков, гуру 3D-печати, скорее всего, не найдут здесь для себя ничего нового. А вот те, кто хотел бы приобщиться, после сборки такого комплекта будут чётко понимать, что к чему. При этом не требуется специальных навыков и инструментов, достаточно паяльника, набора отвёрток и шестигранников.

Стоимость комплектующих актуальна на январь 2017 года.

1. Основа для принтера — рама, чем она крепче и тяжелее, тем лучше. Тяжёлую и крепкую раму не будет колбасить при печати на повышенных скоростях, и качество деталей будет оставаться приемлемым.

Стоимость: 4 900 рублей за штуку.

Рама идёт со всем необходимым крепежом. Винтиков и гаечек ребята кладут с запасом.

2. Направляющие валы и шпильки M5. Резьбовые шпильки и направляющие валы не идут в комплекте с рамой, хотя на картинке они есть.

Стоимость: 2 850 рублей за комплект.

Возможно, найдёте и подешевле. Если будете искать, то выбирайте обязательно полированные, иначе все косяки валов отразятся на деталях и общем качестве.

Стоимость: 200 рублей за штуку.

Это, по сути, обычные шпильки, которые можно приобрести и в строительном магазине. Главное, чтобы они были как можно более ровными. Проверить несложно: нужно положить шпильку на стекло и прокатить её по стеклу, чем лучше катается, тем ровнее шпилька. Валы проверяются соответствующим способом.

В общем, больше нам от этого магазина ничего не надо, ибо там дикая наценка на то же самое, что можно приобрести у китайцев.

Стоимость комплекта: 1 045 рублей.

RAMPS 1.4 — плата расширения для Arduino. Именно к ней подключается вся электроника, в неё вставляются драйверы двигателей. За всю силовую часть принтера отвечает она. В ней нет мозгов, гореть и ломаться в ней нечему, запасную можно не брать.

Arduino Mega 2560 R3 — мозг нашего принтера, на который мы будем заливать прошивку. Советую взять запасной: по неопытности его легко спалить, например вставив неправильно драйвер шагового двигателя или перепутав полярность при подключении концевика. Многие с этим сталкиваются, и я в том числе. Дабы вам не пришлось неделями ждать новую, берите сразу ещё хотя бы одну.

Шаговые драйверы A4988 отвечают за работу моторов, желательно приобрести ещё один комплект запасных. На них есть построечный резистор, не крутите его, возможно он уже выставлен на необходимый ток!

Стоимость: 679 рублей за штуку.

  • Запасные драйверы шагового двигателя A4988. Советую дополнительно взять ещё запасной комплект из 4 штук.

Стоимость: 48 рублей за штуку.

Стоимость: 75 рублей за штуку.

Он необходим для защиты нашей Arduino. В ней есть свой понижающий регулятор с 12 В на 5 В, но он крайне капризен, сильно греется и быстро умирает.

Стоимость комплекта: 2 490 рублей.

В комплекте 5 штук, нам необходимо только 4. Можно поискать комплект из четырех, но я взял весь комплект, пусть будет один запасной. Его можно будет пустить на апгрейд и сделать второй экструдер, чтобы печатать поддержки вторым экструдером или двухцветные детали.

Стоимость комплекта: 769 рублей.

В этом комплекте есть всё необходимое для данного принтера.

7. Механические ограничители — необходимо 3 штуки.

Стоимость: 23 рубля за штуку.

Возьмите на всякий случай 4 штуки, пусть один будет запасным. Стоимость копеечная, а без такой мелкой детали печатать не получится (вдруг придёт бракованная).

Стоимость: 501 рубль за штуку.

В его задней части есть картридер, в который в дальнейшем вы будете вставлять карту памяти с моделями для печати. Можно взять один запасной: если вы неправильно подключите какой-то элемент, то, скорее всего, дисплей сдохнет самым первым.

Если планируете подключать принтер напрямую к компу и печатать с компа, то экран и вовсе необязателен, печать можно производить и без него. Но, как показала практика, с SD-карточки печатать удобнее: принтер никак не связан с компьютером, его можно ставить хоть в другую комнату, не опасаясь, что комп зависнет или вы его нечаянно вырубите на середине печати.

Стоимость: 1 493 рубля за штуку.

Данный блок питания немного больше по габаритам, чем тот, который должен быть, но он без особого труда влезает, а мощности у него с запасом.

Стоимость: 448 рублей за штуку.

Необходим для печати ABS-пластиком. Для печати PLA и другими видами пластика, не дающими усадки при остывании, можно печатать не нагревая платформу, но стол обязателен, на него кладётся стекло.

Стоимость: 99 рублей за штуку.

Стоимость: 2 795 рублей за штуку.

Данный экструдер является директ-экструдером, то есть механизм подачи пластика находится непосредственно перед его нагревательным элементом. Советую брать именно такой, он позволит вам печатать всеми видами пластика без особых напрягов. В комплекте есть всё необходимое.

Стоимость: 124 рубля за штуку.

Собственно, необходим для обдува PLA и прочих медленно затвердевающих видов пластика.

Стоимость: 204 рубля за штуку.

Очень нужен. Больший кулер существенно уменьшит шум от принтера.

Стоимость: 17 рублей за штуку.

При засорении проще поменять сопла, чем чистить. Обратите внимание на диаметр отверстия. Как вариант, можно набрать разных диаметров и выбрать для себя. Я предпочёл остановиться на 0,3 мм, качества получаемых деталей с таким соплом мне достаточно. Если качество не играет особой роли, берите сопло шире, например 0,4 мм. Печать будет в разы быстрее, но слои будут более заметны. Берите сразу несколько.

Стоимость: 31 рубль за штуку.

Его очень легко обломить, будьте аккуратны. Сверло можно не брать: проще, как я написал выше, набрать запасных сопел и менять их. Стоят они копейки, а засоряются крайне редко — при использовании нормального пластика и при наличии фильтра, который вы и напечатаете первым делом.

Стоимость: 56 рублей за штуку.

В комплекте 5 штук, 4 используем для стола, одну пружинку используем для ограничителя оси X.

18. Комплект для регулировки стола. Необходимо 2 комплекта.

Стоимость комплекта: 36 рублей.

Эти комплекты нам нужны только ради длинных болтов, которыми мы в дальнейшем будем крепить экструдер.

19. Комплект проводов для подключения шаговых двигателей.

Стоимость комплекта: 128 рублей.

20. Кусок обычного стекла на стол.

Можно заказать боросиликатное стекло, которое выдерживает повышенные температуры. Я использую обычное оконное стекло: нагрев до 90 градусов оно выдерживает, а больше мне и не надо.

Это всё, что понадобится вам для сборки принтера.

Качество напечатанных деталей с таким комплектом будет практически таким же, как у принтеров дорогих брендов. Всё зависит от дальнейших настроек, выбора нужной температуры и прочих нюансов, с которыми вы познакомитесь в процессе печати. Плюсом такого принтера, по сравнению с дорогим брендовым, я считаю возможность быстро, дёшево и самостоятельно починить любую деталь, не потратив при этом нервов и денег.

Стоимость такого набора — не более 20 тысяч рублей.

Если покупать такой принтер целиком, его стоимость на сегодня составляет 43 900 рублей.

Заказав оснастку на AliExpress, мы сэкономим порядка 24 тысяч рублей при тех же комплектующих, а экструдер, который мы подобрали, в некотором плане даже лучше.

Ну а далее начинаем увлекательный процесс сборки, следуя официальной инструкции.

Процесс сборки достаточно увлекателен и чем-то напоминает сборку советского металлического конструктора.

В пункте 1.1, в самом конце, где крепятся торцевые опоры, не ставим подшипники 625z — впрочем, мы их и не заказывали. Ходовые винты оставляем в «свободном плавании» в верхней позиции, это избавит нас от эффекта так называемого вобблинга.

В пункте 1.4 на картинке присутствует чёрная проставка. В комплекте с рамой её нет, вместо неё идут пластиковые втулки, используем их.

В пункте 1.6 держатель концевика оси Y крепим не к задней, а к передней стенке принтера. Если этого не сделать, детали печатаются зеркально. Как я ни пытался в прошивке это победить, мне не удалось.

Для этого надо перепаять клемму на заднюю часть платы:

В пункте 2.4 у нас другой экструдер, но крепится он точно так же. Для этого нужны длинные болты, их мы берём из комплекта для регулировки стола (18-я позиция в списке). В наборе с рамой нет таких длинных болтов, как и в местных магазинах.

В пункте 2.6 мы начинаем сборку нашего «бутерброда» из Arduino и RAMPS и сразу же сделаем очень важную доработку, про которую редко пишут в мануалах, но которая тем не менее очень важна для дальнейшей бесперебойной работы принтера.

Нам необходимо отвязать нашу Arduino от питания, которое приходит с платы RAMPS. Для этого выпаиваем или отрезаем диод с платы RAMPS.

Припаиваем регулятор напряжения ко входу питания, который заблаговременно выставляем на 5 В, попутно выпаивая стандартное гнездо питания. Приклеиваем регулятор кому куда удобнее, я приклеил на заднюю стенку самой Arduino.

Питание от блока питания к RAMPS я припаял отдельно к ножкам, чтобы оставить свободной клемму для подключения других устройств.

Далее укладываем все провода. Можно купить специальную оплётку, можно, как сделал я, использовать стяжки или изоленту.

Перед запуском проверяем, что нигде ничего не заедает, каретка двигается до ограничителя и обратно без препятствий. Поначалу всё будет двигаться туго, со временем подшипники притрутся и всё пойдёт плавно. Не забудьте смазать направляющие и шпильки. Я смазываю силиконовой смазкой.

Ещё раз смотрим, что нигде ничего не коротит, драйверы шаговых двигателей поставлены правильно согласно инструкции, иначе сгорит и экран, и Arduino. Ограничители тоже необходимо поставить соблюдая правильную полярность, иначе сгорит стабилизатор напряжения на Arduino.

Если всё подключено верно, можно переходить к следующей инструкции по эксплуатации.

  • Мой настроенный и рабочий вариант прошивки под этот принтер и экструдер. Он слегка откалиброван под те детали, которые мы заказали.
  • Официальная прошивка от 3d-diy.

Заливаем прошивку через IDE Arduino 1.0.6, выбираем на экране принтера Auto Home, убеждаемся в правильном подключении концевиков и правильной полярности шаговиков. Если двигается в противоположную сторону, просто поверните клемму у мотора на 180 градусов. Если после начала движения слышен противный писк, это писк драйверов шаговиков. Надо подкрутить на них подстроечный резистор согласно инструкции.

Советую начать печатать из PLA-пластика: он не капризен и хорошо прилипает к синему скотчу, который продаётся в строительных магазинах.

Я беру пластик фирмы Bestfilament. Брал фирмы REC, но мне не понравилось, как ложатся слои. Есть ещё море различных брендов и видов пластика: от резиновых до «деревянных», от прозрачных до металлизированных… Ещё одна фирма, которую я порекомендую, — Filamentarno. У них чумовые цвета и отличный собственный вид пластика с отличными свойствами.

Пластиком ABS и HIPS я печатаю на каптоновом скотче, намазанном обычным клеем-карандашом из магазина канцтоваров. Такой способ хорош тем, что нет запаха. Есть много других разных способов повышения адгезии детали к столу, об этом вы узнаете сами в процессе проб и ошибок. Всё достигается опытным путём, и каждый выбирает свой способ.

  1. Принтер «всеяден». Печатать можно любыми доступными видами пластика и гибкими прутками. На сегодня рынок различных видов пластика достаточно развит, нет такой необходимости иметь закрытый бокс.
  2. Принтер прост в сборке, настройке и обслуживании. Ковыряться с ним может даже ребёнок.
  3. Достаточно надёжен.
  4. Распространён, соответственно в Сети море инфы о его настройке и модернизации.
  5. Пригоден для апгрейда. Можно заказать второй экструдер или экструдер с двумя печатными головками, заменить линейные подшипники на капролоновые или медные втулки, тем самым повысив качество печати.
  6. Доступен по деньгам.

Фильтр для филамента

Печатал крепление для экструдера E3D V6, печатал какое-то время этим экструдером с боуден-подачей. Но вернулся обратно на MK10.

Приобрёл вот такой апгрейд, в дальнейшем будем печатать двумя пластиками.

Утеплил стол для более быстрого разогрева: подложка с отражающим фольгированным слоем и клейкой основой. В два слоя.

Сделал подсветку из светодиодной ленты. В какой-то момент надоело включать свет для контроля печати. В дальнейшем планирую закрепить камеру и подключить к принтеру Raspberry Pi для удалённого наблюдения и отправки моделей в печать без передёргивания флешки.

Для уменьшения шума от принтера необходимо подкладывать под него резиновые проставки. Можно их напечатать, а пока я обошёлся вот такими силиконовыми упорами, когда-то купленными под стиральную машинку.

Если у вас есть дети, такой конструктор будет очень полезным и интересным. Приобщить детей к этому направлению будет несложно, им и самим будет в кайф печатать для себя различные игрушки, конструкторы и умных роботов.

Кстати, по стране сейчас активно открываются детские технопарки, в которых детей обучают новым технологиям, в том числе моделированию и трёхмерной печати. Иметь такой принтер дома будет очень полезно для увлечённого ребёнка.

Будь у меня такая штука в детстве, моему счастью не было бы предела, а если к этому добавить различные моторы, Arduino, датчики и модули, у меня бы, наверное, и вовсе поплыла крыша от возможностей, которые передо мной бы открылись. Мы вместо этого плавили пластмассу от старых игрушек и свинец из найденных на помойке аккумуляторов.

Всем, кто решит повторить, желаю удачной сборки и быстрого прибытия заказанных товаров. 🙂

Спасибо за внимание, если есть вопросы, задавайте.

источник

Читайте также:  Как в домашних условиях сделать промывание ушей