Как да сглобим 3D принтер със стоманена рамка у дома

2024 Автор: Malcolm Clapton | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 03:47

ИТ специалистът Иван Зарубин сподели подробни инструкции за сглобяване на 3D принтер у дома. Цената на компонентите няма да надвишава 20 хиляди рубли, а по отношение на качеството такова устройство няма да бъде по-ниско от скъпите маркови модели.

Няма да описвам всички предимства и всички възможности на 3D принтирането, просто ще кажа, че това е много полезно нещо в ежедневието. Понякога е хубаво да осъзнаете, че сами можете да създавате различни предмети и да ремонтирате оборудване, което използва пластмасови механизми, различни зъбни колела, крепежни елементи …

Бих искал да изясня веднага - защо не трябва да купувате китайски принтер Deshman за 15 хиляди рубли.

Като правило те идват с калъфи от акрил или шперплат, печатните части с такъв принтер ще се превърнат в постоянна борба с коравината на корпуса, калибрирането и други събития, които ще засенчат красотата на притежаването на принтер.

Акрилните и дървените рамки са много гъвкави и леки, когато се отпечатват с висока скорост, те са сериозно наденица, поради което качеството на крайните части оставя много да се желае.

Собствениците на такива рамки често правят колективни ферми с различни усилватели / уплътнения и постоянно правят промени в дизайна, като по този начин убиват времето и настроението си да се занимават с печат, а не финализират принтера.

Стоманената рамка ще ви даде възможност да се насладите точно на създаването на части, а не на борбата с принтера.

Следвайки моето малко ръководство, няма да поръчате излишно и да изгорите първия си електронен комплект, както направих аз. Въпреки че това не е толкова страшно: цената на частите и резервните части за този принтер е евтина.

Ръководството е предназначено главно за начинаещи, гурута за 3D печат най-вероятно няма да намерят нищо ново за себе си тук. Но тези, които биха искали да се присъединят, след като сглобят такъв комплект, ясно ще разберат какво е какво. В този случай не са необходими специални умения и инструменти, достатъчни са поялник, набор от отвертки и шестоъгълници.

Цената на компонентите е актуална за януари 2017г.

Поръчваме части

1. Основата за принтера е рамката, колкото по-здрава и по-тежка е, толкова по-добре. Тежката и здрава рамка няма да се забие при печат при по-високи скорости, а качеството на частите ще остане приемливо.

Изборът ми падна върху стоманена рамка от руски производител.

Рамката идва с целия необходим хардуер. Момчетата поставиха винтове и гайки с марж.

2. Водещи валове и шпилки M5. Пръти с резба и водещи валове не са включени в рамката, въпреки че са на снимката.

Полираните валове се предлагат в комплект от 6 бр

Може би ще го намерите по-евтино. Ако търсите, винаги избирайте полирани, в противен случай всички скоби на валовете ще повлияят на детайлите и цялостното качество.

Шипове M5 трябва да бъдат закупени по двойки

Това всъщност са обикновени шипове, които могат да бъдат закупени в магазин за хардуер. Основното е, че те са възможно най-равномерни. Лесно е да се провери: трябва да поставите фибичката върху стъклото и да я навиете на стъклото, колкото по-добре се движи, толкова по-гладка е фибата. Валовете се проверяват по подходящ начин.

По принцип не ни трябва нищо друго от този магазин, защото има дива надценка за същия, който може да се закупи от китайците.

3. Комплект RAMPS 1.4 + Arduino Mega 2560 R3 + стъпкови драйвери A4988.

RAMPS 1.4 е разширителна платка за Arduino. Към него е свързана цялата електроника, в нея се вмъкват драйверите на мотора. Тя отговаря за цялата захранваща част на принтера. В него няма мозък, няма какво да гори и чупи в него, не можеш да вземеш резервен.

Arduino Mega 2560 R3 е мозъкът на нашия принтер, в който ще качим фърмуера. Съветвам ви да вземете резервен: поради неопитност е лесно да го изгорите, например, като поставите грешен драйвер за стъпков двигател или като обърнете полярността при свързване на крайния прекъсвач. Мнозина се сблъскват с това, включително и аз. За да не се налага да чакате нов със седмици, вземете поне още един наведнъж.

Стъпкови драйвери A4988 са отговорни за работата на двигателите, препоръчително е да закупите друг комплект резервни. Имат настройващ резистор, не го усуквайте, може би вече е настроен на необходимия ток!

Резервен Arduino MEGA R3

Резервни драйвери за стъпков двигател A4988. Съветвам ви да вземете допълнително още един резервен комплект от 4 бр

4. Понижаващ регулатор на напрежението.

Той е необходим за защита на нашето Arduino. Има свой собствен регулатор на понижаване от 12 V до 5 V, но е изключително капризен, много се нагрява и бързо умира.

5. Комплект стъпков двигател.

В комплекта са 5 броя, трябват ни само 4. Може да потърсите комплект от четири, но аз взех целия комплект, нека има един резервен. Може да се надгради и да се направи втори екструдер за отпечатване на опори с втори екструдер или двуцветни части.

6. Комплект ремъци, лагери и съединители.

Този комплект съдържа всичко необходимо за този принтер.

7. Механични ограничители - необходими са 3 бр.

Вземете 4 броя за всеки случай, нека единият е резервен. Цената е стотинка и без такъв малък детайл печатът няма да работи (изведнъж ще дойде дефектен).

8. Дисплей с вграден четец на карти.

На гърба му има четец на карти, в който по-късно ще поставите карта с памет с модели за печат. Можете да вземете един резервен: ако свържете някой елемент неправилно, тогава най-вероятно дисплеят ще умре първи.

Ако планирате да свържете принтера директно към компютъра си и да печатате от компютъра, тогава екранът изобщо не е необходим, можете да печатате без него. Но, както показа практиката, е по-удобно да печатате от SD карта: принтерът няма нищо общо с компютъра, можете да го поставите дори в друга стая, без да се страхувате, че компютърът ще замръзне или случайно ще го изключите долу в средата на печата.

9. Захранване (12V).

Това захранващо устройство е малко по-голямо по размер от това, което трябва да бъде, но се вписва без особени затруднения и има запас на мощност.

10. Топла маса.

Изисква се за ABS печат. За отпечатване на PLA и други видове пластмаси, които не се свиват при охлаждане, можете да печатате без да нагрявате платформата, но е необходима маса, върху нея се поставя стъкло.

11. Бутон и клема (220 V).

12. Екструдер.

Този екструдер е директен екструдер, тоест механизмът за подаване на пластмаса е разположен непосредствено пред нагревателния му елемент. Съветвам ви да вземете точно такъв, той ще ви позволи да печатате с всички видове пластмаса без много напрежение. Комплектът съдържа всичко необходимо.

13. Охладител за издухване на части.

Всъщност това е необходимо за издухване на PLA и други бавно втвърдяващи се видове пластмаса.

14. Охладител за продухващи драйвери.

наистина ми трябва. По-голям охладител значително ще намали шума на принтера.

15. Резервни дюзи.

При запушване е по-лесно да смените дюзите, отколкото да почистите. Обърнете внимание на диаметъра на отвора. Като алтернатива можете да наберете различни диаметри и да изберете сами. Предпочитах да се спра на 0,3 мм, качеството на частите, получени с такъв накрайник, ми е достатъчно. Ако качеството не е фактор, вземете по-широка дюза, например 0,4 мм. Печатът ще бъде многократно по-бърз, но слоевете ще бъдат по-видими. Вземете няколко наведнъж.

16. Бормашина за почистване на дюзата.

Много е лесно да го счупите, внимавайте. Не е нужно да вземете бормашина: по-лесно е, както писах по-горе, да събирате резервни дюзи и да ги сменяте. Те струват стотинка, а и рядко се запушват - при използване на нормална пластмаса и при наличие на филтър, който първо отпечатвате.

17. Комплект пружини за масата.

Комплектът съдържа 5 броя, 4 използваме за масата, използваме една пружина за ограничител на оста X.

18. Комплект за регулиране на масата. Необходими са 2 комплекта.

Тези комплекти ни трябват само заради дълги болтове, които ще използваме за закрепване на екструдера в бъдеще.

19. Набор от проводници за свързване на стъпкови двигатели.

20. Парче обикновено стъкло на масата.

Предлага се боросиликатно стъкло, което издържа на повишени температури. Използвам обикновено стъкло за прозорци: може да издържи нагряване до 90 градуса, но не ми трябва повече.

Това е всичко, което ви трябва, за да сглобите принтера.

Качеството на отпечатаните части с такъв комплект ще бъде почти същото като това на принтерите на скъпи марки. Всичко зависи от допълнителни настройки, избора на желаната температура и други нюанси, с които ще се запознаете по време на процеса на печат. Предимството на такъв принтер, в сравнение със скъп марков, смятам за способността бързо, евтино и независимо да ремонтирате всяка част, без да губите нерви и пари.

Цената на такъв комплект е не повече от 20 хиляди рубли.

Ако закупите такъв принтер като цяло, цената му днес е 43 900 рубли.

Поръчвайки инструментите на AliExpress, ще спестим около 24 хиляди рубли със същите компоненти, а екструдерът, който сме избрали, е дори по-добър в някои отношения.

Сглобяване на принтера

Е, тогава започваме увлекателния процес на сглобяване, следвайки официалните инструкции.

Инструкции →

Огледало →

Процесът на сглобяване е доста вълнуващ и донякъде напомня сглобяването на съветски метален конструктор.

Събираме всичко според инструкциите с изключение на следните точки

В параграф 1.1, в самия край, където са закрепени крайните опори, не слагаме лагери 625z - ние обаче не ги поръчахме. Оставете водещите винтове в "свободно плаване" в горна позиция, това ще ни спаси от т. нар. люлеещ се ефект.

В параграф 1.4 на снимката има черен разделител. Не е включен в рамката, вместо него има пластмасови втулки, ние ги използваме.

В параграф 1.6 прикрепяме държача на крайния превключвател по оста Y не към задната, а към предната стена на принтера. Ако това не се направи, частите се отпечатват огледално. Без значение как се опитах да победя това във фърмуера, не успях.

За да направите това, трябва да запоите терминала на гърба на платката:

В параграф 2.4 имаме различен екструдер, но той е прикрепен по същия начин. Това изисква дълги болтове, ние ги вземаме от комплекта за регулиране на масата (18-та позиция в списъка). Комплектът на рамката не се предлага с дългите болтове, които се намират във вашите местни магазини.

В раздел 2.6 започваме да сглобяваме нашия "сандвич" от Arduino и RAMPS и веднага правим много важна ревизия, за която рядко се пише в ръководствата, но която въпреки това е много важна за по-нататъшната непрекъсната работа на принтера.

Трябва да отделим нашето Arduino от мощността, която идва от платката RAMPS. За да направите това, ние запояваме или отрязваме диода от платката RAMPS.

Запояваме регулатора на напрежението към входа за захранване, който предварително настройваме на 5 V, като едновременно с това разпояваме стандартния контакт за захранване. Залепваме регулатора на някой много по-удобен, аз го залепих на задната стена на самия Arduino.

Запоих захранването от захранването към RAMPS отделно към краката, за да оставя терминала свободен за свързване на други устройства.

След това полагаме всички проводници. Можете да си купите специална плитка, можете, както направих аз, да използвате връзки или електрическа лента.

Преди да започнем, проверяваме дали никъде нищо не заглушава, каретата се придвижва до ограничителя и обратно без препятствия. Отначало всичко ще се движи плътно, с течение на времето лагерите ще се търкат и всичко ще върви гладко. Не забравяйте да смажете релсите и щифтовете. Мажа със силиконова грес.

Още веднъж виждаме, че никъде нищо не е на късо, драйверите за стъпков двигател са инсталирани правилно според инструкциите, в противен случай и екранът, и Arduino ще изгорят. Ограничителите също трябва да бъдат инсталирани, като се спазва правилната полярност, в противен случай регулаторът на напрежението на Arduino ще изгори.

Подготовка за операция

Ако всичко е свързано правилно, можете да продължите към следващите инструкции за експлоатация.

Инструкции →

Огледало →

Полезни материали за някои параметри на нашия фърмуер

• Моята конфигурирана и работеща версия на фърмуера за този принтер и екструдер. Леко е калибриран за частите, които поръчахме.
• Официален фърмуер от 3d-diy.

Попълваме фърмуера чрез Arduino 1.0.6 IDE, избираме Auto Home на екрана на принтера, уверете се, че крайните превключватели са свързани правилно и полярността на стъпките е правилна. Ако се движи в обратна посока, просто завъртете терминала на двигателя на 180 градуса. Ако след началото на движението се чуе гадно скърцане, това е скърцането на стъпаловидите. Необходимо е да затегнете резистора на тримера върху тях според инструкциите.

Съветвам ви да започнете да печатате от PLA пластмаса: тя не е капризна и прилепва добре към синята лента, която се продава в магазините за хардуер.

Използвам пластмаса Bestfilament. Взех REC, но не ми хареса как лежат слоевете. Има и море от различни марки и видове пластмаси: от гумени до "дървени", от прозрачни до метализирани… Друга фирма, която препоръчвам е Filamentarno. Те имат странни цветове и страхотен собствен вид пластмаса с отлични свойства.

С ABS и HIPS пластмаса печатам върху лента Kapton, намазана с обикновено лепило от магазин за канцеларски материали. Този метод е добър, защото няма миризма. Има много други различни начини за подобряване на адхезията на част към масата, ще научите за това сами чрез опити и грешки. Всичко се постига емпирично и всеки избира своя път.

Защо точно този принтер, базиран на Prusa i3?

1. Принтерът е "всеяден". Можете да печатате с всякакви налични пластмасови и гъвкави пръти. Днес пазарът на различни видове пластмаса е доста развит, няма такава необходимост да има затворена кутия.
2. Принтерът е лесен за сглобяване, конфигуриране и поддръжка. Дори дете може да се рови с него.
3. Достатъчно надежден.
4. Разпространено, съответно, в мрежата, море от информация за неговата конфигурация и модернизация.
5. Подходящ за надграждане. Можете да поръчате втори екструдер или екструдер с две печатащи глави, да смените линейните лагери с капролонови или медни втулки, като по този начин повишите качеството на печат.
6. Наличен за парите.

Отпечатано на екструдер E3D V6, отпечатано за известно време с този екструдер с боуден. Но се върнах към MK10.

Получих такъв ъпгрейд, в бъдеще ще печатаме с две пластмаси.

Изолирах масата за по-бързо нагряване: подложка със слой от отразяващо фолио и лепилна подложка. В два слоя.

Направено подсветка от LED лента. В един момент ми писна да включвам светлината, за да контролирам печата. В бъдеще смятам да поправя камерата и да я свържа с принтер Raspberry Pi за дистанционно наблюдение и изпращане на модели за печат без жонглиране с флашката.

За да намалите шума от принтера, поставете гумени дистанционери под принтера. Може да ги разпечатате, но за сега се справих с такива силиконови стопове, купени веднъж за пералня.

Калъф за телефон

Принтерът също помага в работилницата: водачи за карета на масата за трион

Стойки за LED лампи

Калъфът за системата за дистанционно включване на конвектора от този пост

Съпругата прави тези формички за бисквитки.

Котката, която е уморена от всичко това

Ако имате деца, такъв конструктор ще бъде много полезен и интересен. Няма да е трудно да запознаете децата с тази посока, те самите ще бъдат развълнувани да отпечатат за себе си различни играчки, конструктори и умни роботи.

Между другото, в цялата страна активно се отварят детски технопаркове, където децата се обучават на нови технологии, включително моделиране и триизмерен печат. Наличието на такъв принтер у дома ще бъде много полезно за запалено дете.

Ако имах такова нещо като дете, нямаше да има граници за моето щастие и ако към това добавихме различни двигатели, Arduino, сензори и модули, вероятно щях напълно да изгубя покрива си от възможностите, които ще се открият в пред мен. Вместо това топихме пластмаса от стари играчки и олово от батерии, намерени в сметището.

На всички, които решат да го повторят, пожелавам успешна сглобка и бързо пристигане на поръчаните стоки.:)

Благодаря за вниманието, ако имате въпроси, питайте.

Много полезен рускоезичен ресурс, където можете да намерите всякаква информация в тази област: 3dtoday.com.

Хиляди хиляди готови за печат модели за всичко: thingiverse.com.