3D-принтер - пристрій, який може друкувати або створювати об'ємні зображення.
Сучасні промислові моделі працюють на спеціалізованому пластичному матеріалі (розробники навчили девайси працювати з усіма видами пластиків), який наноситься на форму і поступово створює об'ємну модель. При цьому пристрій може працювати на будь-яких «чорнилі».
Про що піде мова:
Як це працює
Принцип створення об'єкта також може за фактом бути різним - від фрезерування, до нанесення пластичного матеріалу у вигляді заданої форми пошарово. Вже зараз існують великі будівельні моделі, які «друкують» вдома з бетону, є і сенсаційні чутки про спробу друку на принтері живих органів.
При цьому можна «спуститися на Землю» і зробити своїми руками відповідну модель для виробів, конструювання або інших прикладних цілей. Отже, збираємо 3D принтер своїми руками - скільки часу це може зайняти? Все залежить від виділеного часу, від інструкції, в цілому, на збірку йде максимум кілька днів, пристрій поміщається на невеликий стіл.
Підготовка до складання
Почнемо з того, що зберемо 3D принтер H BOT своїми руками - йдеться про доступною методології складання, що включає схеми і навіть відео. В результаті пристрій допоможе вам робити невеликі об'ємні фігурки.
Це пристрій може істотно допомогти в моделюванні, дизайні або меблевому виробництв, а також якщо зроблено просто для інтересу і домашніх справ. Зрештою таку штуку можна просто продати і на цьому заробити.
У промислове складання використовуються технології:
- лазерного попиксельного нанесення пластичного речовини;
- лазерного спікання пластика;
- струминну, видавлюють на форму розігрітий пластик.
З першого погляду третій метод є найдоступнішим, але знову ж таки залишається питання реалізації такого устаткування, яке на практиці складається з цілого ряду металевих напрямних, які позиціонують друковану головку. Фактично ви можете зробити девайс, що друкує квіти на тістечок або тортах, з огляду на специфіку створення подібних кондитерських виробів. При цьому з девайсом, які друкують із пластику, його будуть ріднити загальні елементи і конструкція.
Що потрібно:
- датчики, які будуть зчитувати характеристики наноситься речовини, в разі пластика мова йде про виміри температури в соплі екструдера і столу, де відбувається формування;
- крокові двигуни з функцією мікрошага, які будуть займатися позиціонуванням друкованої головки (є готовий комплект H bot);
- кінцеві датчики, які відстежують точність руху і відповідність системі координат;
- термістори;
- нагрівальні елементи для друкованого речовини.
Якщо ви будете друкувати кондитерські вироби з тіста або крему, в залежності від його складу і консистенції може знадобитися нагрівання або охолодження матеріалу, а також перемішування, щоб зберегти наносимую масу пластичної. Варіацій на тему може бути безліч, але ми розглядаємо загальний випадок створення 3D-друкованого пристрою. Для тренування можна використовувати комплекти «зроби сам», H bot і покрокові інструкції - так звані Rewrap 3D, призначені саме для самостійної збірки. Вони працюють в основному на базі акрилу, за допомогою якого отримують різні фігурки або деталі з пластика.
Вибираємо найкраще з наявного досвіду
Отже, збираємо 3d принтер своїми руками. Зробити його з окремих комплектуючих, наприклад, датчиків і крокових двигунів, можуть собі дозволити тільки інженери-кулібіни. Для більшості людей втілення в життя такого завдання навіть при наявності проекту - це не реалізована ідея. Однак, можна піти іншим шляхом і використовувати готові модулі, з яких виходить готовий пристрій. Загальний принцип складання, сподіваємося, вже зрозумілий.
Залишилося вибрати готові модулі, які можуть бути використані в самостійній збірці такого пристрою (на фото):
- Конструкція являє собою корпус, зібраний з окремих деталей, виконаних за кресленнями з фанери на лазерного різання. Приклад можна подивитися у UltiMaker Original (пропонуємо покрокову інструкцію англійською в PDF у вигляді слайд-презентації, всього 109 сторінок). Можна починати роботи, зробивши стіл для 3D принтера.
- Позиціонує рамка (її також називають швидкісний кінематикою), найкраща і точна - це H BOT. Вона є в продажу і являє собою вже готову рейкову рамку, що забезпечує відмінну базу позиціонування сопла на рейковому механізмі. H BOT вперше показаний був у влаштуванні від Replicator 5, аналог є MakerBot.
Як електроніки в самостійно зібраних моделях себе відмінно показав RAMPS 1.4 c прошивкою MARLIN.
Екструдер МК8, потрібна невелика доробка, але цілком реально навіть для недосвідчених майстрів, як хотента (термонагревателямі для акрилу) використовується E3D V6, який оптимізований термотрубкі.
В якості основи, досвід показує, найкраще підходять напівпромислові моделі Signum Thingiverse, а також ZAV, які можна знайти на Робофоруме.
Корпусні рамки доступні вже в продажу, але їх можна зробити за власними кресленнями, які складаються з візуального наприклад. На їх базі можна побачити не один 3D принтер, зібраний своїми руками.
Підсумкові параметри саморобного 3D принтера
- Розміри заготовки 20 * 20 * 20 см.
- Матеріал - будь-який пластик з діаметром нитки 1,6-1,9 мм;
- Швидкість друку - 200 мм / с, високошвидкісна подача матеріалу.
Деякі важливі доповнення до покрокової інструкції
- Необхідно ізолювати крокові двигуни і встановити на них охолодження;
- Щоб отримати термокамеру, конструкцію збираємо зі склом. Особливо воно актуальне при установці другого екструдера з метою підвищення швидкості друку і створення більш складних форм.
- Також можна запозичувати позитивний і відомий багатьом досвід китайських розробників makeblock на платформі i3 - йдеться про фірмову рамі, доступною в продажу. Для управління з комп'ютера використовується arduino mega 2560+ ramps з софтом printrun, який можна вільно скачати.
Що таке Arduino MEGA 2560? Це мікроконтролер на основі ATmega2560. У нього входить все необхідне для управління периферичних пристроєм типу 3D принтера. Arduino являє собою досить складний пристрій для недосвідчених користувачів, з яким проте, можна просто розібратися при необхідності. Можна використовувати рекомендований мікроконтролер RAMPS 1.4. Для складання рекомендуємо збирати по PDF файлів, показаним вище.
Іван Зарубін
IT-фахівець, DIY-стартапер.
Не буду розписувати всю користь і всі можливості 3D-друку, скажу просто, що це дуже корисна річ у побуті. Приємно іноді усвідомлювати, що ти сам можеш створювати різні предмети і лагодити техніку, в якій використовуються пластикові механізми, різні шестерні, кріплення ...
Відразу хотілося б внести ясність - чому не варто купувати дешманскій китайський принтер за 15 тисяч рублів.
Як правило, вони йдуть з акриловими або фанерними корпусами, друк деталей з таким принтером перетвориться в постійну боротьбу з жорсткістю корпусу, калібруваннями та іншими подіями, які затьмарять всю красу володіння принтером.
Акрилові та дерев'яні рами досить гнучкі і легкі, при друку на підвищених швидкостях їх серйозно ковбасить, за рахунок чого якість кінцевих деталей залишає бажати кращого.
Власники таких рам часто колгоспу різні підсилювачі / ущільнювачі і постійно вносять зміни в конструкцію, вбиваючи тим самим свій час і настрій займатися саме печаткою, а не доопрацюванням принтера.
Сталева рама дасть можливість насолодитися саме створенням деталей, а не боротьбою з принтером.
Дотримуючись моєму невеликому керівництву, ви не замовите зайвого і не спалите свій перший комплект електроніки, як це зробив я. Хоча це і не так страшно: вартість деталей і запчастин до цього принтера копійчана.
Керівництво розраховане в основному на новачків, гуру 3D-друку, швидше за все, не знайдуть тут для себе нічого нового. А ось ті, хто хотів би долучитися, після складання такого комплекту будуть чітко розуміти, що до чого. При цьому не потрібно спеціальних навичок та інструментів, досить паяльника, набору викруток і шестигранників.
Вартість комплектуючих актуальна на січень 2017 року.
замовляємо деталі
1. Основа для принтера - рама, ніж вона міцніше і важче, тим краще. Важку і міцну раму НЕ буде ковбасити при друку на підвищених швидкостях, і якість деталей залишатиметься прийнятним.
Ціна: 4 900 рублів за штуку.
Рама йде з усім необхідним кріпленням. Гвинтиків і гаєчок хлопці кладуть із запасом.
2. Направляючі вали і шпильки M5. Різьбові шпильки і напрямні вали не йдуть в комплекті з рамою, хоча на зображенні вони є.
- Поліровані вали йдуть комплектом з 6 штук.
Ціна: 2 850 рублів за комплект.
Можливо, знайдете і дешевше. Якщо будете шукати, то вибирайте обов'язково поліровані, інакше все косяки валів позначаться на деталях і загальну якість.
- Шпильки M5 необхідно придбати парою.
Вартість: 200 рублів за штуку.
Це, по суті, звичайні шпильки, які можна придбати і в будівельному магазині. Головне, щоб вони були якомога більш рівними. Перевірити нескладно: потрібно покласти шпильку на скло і прокатати її по склу, чим краще катається, тим рівніше шпилька. Вали перевіряються відповідним способом.
Загалом, більше нам від цього магазину нічого не треба, бо там дика націнка на те ж саме, що можна придбати у китайців.
Вартість комплекту 1 045 рублів.
RAMPS 1.4 - плата розширення для Arduino. Саме до неї підключається вся електроніка, в неї вставляються драйвери двигунів. За всю силову частину принтера відповідає вона. У ній немає мізків, горіти і ламатися в ній нема чому, запасну можна не брати.
Arduino Mega 2560 R3 - мозок нашого принтера, на який ми будемо заливати прошивку. Раджу взяти запасний: через недосвідченість його легко спалити, наприклад вставивши неправильно драйвер крокової двигуна або переплутавши полярність при підключенні концевика. Багато з цим стикаються, і я в тому числі. Щоб вам не довелося тижнями чекати нову, беріть відразу ще хоча б одну.
Крокові драйвери A4988 відповідають за роботу моторів, бажано придбати ще один комплект запасних. На них є построечний резистор, що не крутите його, можливо він вже виставлений на необхідний струм!
- Запасна Arduino MEGA R3.
Вартість: 679 рублів за штуку.
- Запасні драйвери крокової двигуна A4988. Раджу додатково взяти ще запасний комплект з 4 штук.
Вартість: 48 рублів за штуку.
Вартість: 75 рублів за штуку.
Він необхідний для захисту нашої Arduino. У ній є свій понижуючий регулятор з 12 В на 5 В, але він вкрай примхливий, сильно гріється та швидко вмирає.
Вартість комплекта: 2 490 рублів.
У комплекті 5 штук, нам необхідно тільки 4. Можна пошукати комплект з чотирьох, але я взяв весь комплект, нехай буде один запасний. Його можна буде пустити на апгрейд і зробити другий екструдер, щоб друкувати підтримки другим екструдером або двоколірні деталі.
Вартість комплекту: 769 рублів.
У цьому комплекті є все необхідне для даного принтера.
Вартість: 501 рубль за штуку.
У його задній частині є картрідер, в який в подальшому ви будете вставляти карту пам'яті з моделями для друку. Можна взяти один запасний: якщо ви неправильно підключіть якийсь елемент, то, швидше за все, дисплей здохне найпершим.
Якщо плануєте підключати принтер безпосередньо до комп'ютера і друкувати з компа, то екран і зовсім необов'язковий, друк можна виробляти і без нього. Але, як показала практика, з SD-картки друкувати зручніше: принтер ніяк не пов'язаний з комп'ютером, його можна ставити хоч в іншу кімнату, не побоюючись, що комп зависне або ви його ненароком постинаєте на середині друку.
Ціна: 1 493 рубля за штуку.
Даний блок живлення трохи більше за габаритами, ніж той, який повинен бути, але він без особливих зусиль влазить, а потужності у нього з запасом.
Вартість: 448 рублів за штуку.
Необхідний для друку ABS-пластиком. Для друку PLA і іншими видами пластику, що не дають усадки при охолодженні, можна друкувати не нагріваючи платформу, але стіл обов'язковий, на нього кладеться скло.
Вартість: 99 рублів за штуку.
Вартість: 2 795 рублів за штуку.
Даний екструдер є директ-екструдером, тобто механізм подачі пластика знаходиться безпосередньо перед його нагрівальним елементом. Раджу брати саме такий, він дозволить вам друкувати всіма видами пластика особливо не напружуючись. У комплекті є все необхідне.
Вартість: 124 рубля за штуку.
Власне, необхідний для обдування PLA і інших повільно затвердевающих видів пластику.
Вартість: 204 рубля за штуку.
Дуже потрібен. Більший кулер істотно зменшить шум від принтера.
Вартість: 17 рублів за штуку.
При засміченні простіше поміняти сопла, ніж чистити. Зверніть увагу на діаметр отвору. Як варіант, можна набрати різних діаметрів і вибрати для себе. Я вважав за краще зупинитися на 0,3 мм, якості одержуваних деталей з таким соплом мені досить. Якщо якість не грає особливої \u200b\u200bролі, беріть сопло ширше, наприклад 0,4 мм. Друк буде в рази швидше, але шари будуть більш помітні. Беріть відразу кілька.
Вартість: 31 рубль за штуку.
Його дуже легко обламати, будьте обережні. Свердло можна не брати: простіше, як я написав вище, набрати запасних сопел і міняти їх. Коштують вони копійки, а засмічуються вкрай рідко - при використанні нормального пластика і при наявності фільтра, який ви і надрукуєте перш за все.
Вартість: 56 рублів за штуку.
У комплекті 5 штук, 4 використовуємо для столу, одну пружинку використовуємо для обмежувача осі X.
Процес складання досить цікавий і чимось нагадує збірку радянського металевого конструктора.
Збираємо все за інструкцією за винятком наступних пунктів
У пункті 1.1, в самому кінці, де кріпляться торцеві опори, не ставимо підшипники 625z - втім, ми їх і не замовляли. Ходові гвинти залишаємо в «вільному плаванні» у верхній позиції, це позбавить нас від ефекту так званого вобблінга.
У пункті 1.4 на зображенні присутній чорна проставка. У комплекті з рамою її немає, замість неї йдуть пластикові втулки, використовуємо їх.
У пункті 1.6 держатель концевика осі Y кріпимо ні до задньої, а до передньої стінки принтера. Якщо цього не зробити, деталі друкуються дзеркально. Як я не намагався в прошивці це перемогти, мені не вдалося.
Для цього треба перепаяти клему на задню частину плати:
У пункті 2.4 у нас інший екструдер, але кріпиться він точно так же. Для цього потрібні довгі болти, їх ми беремо з комплекту для регулювання столу (18-я позиція в списку). У наборі з рамою немає таких довгих болтів, як і в місцевих магазинах.
У пункті 2.6 ми починаємо збірку нашого «бутерброда» з Arduino і RAMPS і відразу ж зробимо дуже важливу доопрацювання, про яку рідко пишуть в мануалах, але яка проте дуже важлива для подальшої безперебійної роботи принтера.
Нам необхідно відв'язати нашу Arduino від харчування, яке приходить з плати RAMPS. Для цього Випаюємо або відрізаємо діод з плати RAMPS.
Припаюємо регулятор напруги до входу харчування, який завчасно виставляємо на 5 В, попутно випаюючи стандартне гніздо живлення. Приклеюємо регулятор кому куди зручніше, я приклеїв на задню стінку самої Arduino.
Харчування від блоку живлення до RAMPS я припаяв окремо до ніжок, щоб залишити вільною клему для підключення інших пристроїв.
Перед запуском перевіряємо, що ніде нічого не заїдає, каретка рухається до обмежувача і назад без перешкод. Спочатку все буде рухатися туго, з часом підшипники притруться і все піде плавно. Не забудьте змастити направляючі і шпильки. Я змащую силіконовою змазкою.
Ще раз дивимося, що ніде нічого не коротить, драйвери крокових двигунів поставлені правильно відповідно до інструкції, інакше згорить і екран, і Arduino. Обмежувачі теж необхідно поставити звертаючи увагу на полярність, інакше згорить стабілізатор напруги на Arduino.
Підготовка до експлуатації
Якщо все підключено вірно, можна переходити до наступної інструкції по експлуатації.
Корисні матеріали по деяких параметрах нашої прошивки
- Мій налаштований і робочий варіант прошивки під цей принтер і екструдер. Він злегка відкалібрований під ті деталі, які ми замовили.
Заливаємо прошивку через IDE Arduino 1.0.6, вибираємо на екрані принтера Auto Home, переконуємося в правильному підключенні кінцевиків і правильної полярності кроковиках. Якщо рухається в протилежний бік, просто поверніть клему у мотора на 180 градусів. Якщо після початку руху чути противний писк, це писк драйверів кроковиках. Треба підкрутити на них підлаштування резистор відповідно до інструкції.
Раджу почати друкувати з PLA-пластика: він не примхливий і добре прилипає до синього скотчу, який продається в будівельних магазинах.
Я беру пластик фірми Bestfilament. Брав фірми REC, але мені не сподобалося, як лягають шари. Є ще море різних брендів і видів пластику: від гумових до «дерев'яних», від прозорих до металізованих ... Ще одна фірма, яку я порекомендую, - Filamentarno. У них чумні кольору і відмінний власний вид пластика з відмінними властивостями.
Пластиком ABS і HIPS я друкую на каптоновом скотче, намазати звичайним клеєм-олівцем з магазину канцтоварів. Такий спосіб хороший тим, що немає запаху. Є багато інших різних способів підвищення адгезії деталі до столу, про це ви дізнаєтеся самі в процесі проб і помилок. Все досягається досвідченим шляхом, і кожен вибирає свій спосіб.
Чому саме цей принтер на базі Prusa i3?
- Принтер «всеїдний». Можна друкувати будь-якими доступними видами пластику і гнучкими прутами. На сьогодні ринок різних видів пластику досить розвинений, немає такої необхідності мати закритий бокс.
- Принтер простий в збірці, настройці і обслуговуванні. Колупатися з ним може навіть дитина.
- Досить надійний.
- Поширений, відповідно в Мережі море інформації про його налаштування і модернізації.
- Придатний для апгрейда. Можна замовити другий екструдер або екструдер з двома друкованими головками, замінити лінійні підшипники на КАПРОЛОНОВИЄ або мідні втулки, тим самим підвищивши якість друку.
- Доступний по грошах.
Фільтр для філамента Друкував кріплення для екструдера E3D V6, друкував якийсь час цим екструдером з Боуден-подачею. Але повернувся назад на MK10.
Придбав ось такий апгрейд, в подальшому будемо друкувати двома пластиками.
Утеплив стіл для більш швидкого розігріву: підкладка з відбиваючим фольгированним шаром і клейкою основою. У два шари.
Зробив підсвічування з світлодіодним стрічки. У якийсь момент набридло включати світло для контролю друку. Надалі планую закріпити камеру і підключити до принтера Raspberry Pi для віддаленого спостереження та відправки моделей в друк без перекручування флешки.
Якщо у вас є діти, такий конструктор буде дуже корисним і цікавим. Долучити дітей до цього напрямку буде нескладно, їм і самим буде в кайф друкувати для себе різні іграшки, конструктори і розумних роботів.
До речі, по країні зараз активно відкриваються дитячі технопарки, в яких дітей навчають новим технологіям, в тому числі моделювання і тривимірної друку. Мати такий принтер будинку буде дуже корисно для захопленого дитини.
Будь у мене така штука в дитинстві, моєму щастю не було б межі, а якщо до цього додати різні мотори, Arduino, датчики та модулі, у мене б, напевно, і зовсім попливла дах від можливостей, які переді мною б відкрилися. Ми замість цього плавили пластмасу від старих іграшок і свинець зі знайдених на смітнику акумуляторів.
Всім, хто вирішить повторити, бажаю вдалої збірки і швидкого прибуття замовлених товарів. :)
Дякую за увагу, якщо є питання, задавайте.
Вельми корисний російськомовний ресурс, на якому ви знайдете будь-яку інформацію з цього напрямку:
(Адаптер в комплекті).
ЗАМОВЛЕННЯ
Купувати плати в оригіналі мені здалося занадто дорого. Зекономити на пайку багато за підрахунками також не вийде. Відповідно замовлення зробив на e-bay. При цьому чудово усвідомлював, що плати можуть виявитися вельми посередньої якості. Ризикнув! Три тижні очікування, і плати у мене в руках.
ТЕСТУВАННЯ
Насамперед, за звичкою, плати піддалися ретельному візуальному огляду. Перша попалася в руки Arduino MEGA 2560 R3 ATmega2560. Вона виявилася вельми прийнятної якості.
За нею - RAMPS 1.4. І тут величезне розчарування - сильно окислилися (навіть проржавілі) контакти силового роз'єму.
При високих токах залишати таке неподобство мені здалося неправильним !!! Довелося акуратно випаять роз'єм. На фото він синього кольору. І запаяти знайдений в засіках подібний (на фото зелений). Рада для тих, кому попадеться ця засада - перед тим як випоювати корпус роз'єму краще «розкусити» бокорезами. Контактний майданчики плати, та й провідники, виконані досить добре. Плата успішно пережила «ремонт». Перед відмиванням ще раз переглянув пайки. В результаті виявив, що навколо штирьових контактів велика кількість кульок припою. Замочив плату в спирті на 20 хвилин і добре промив ... 
Потім спробував поєднати силову плату з контролером. Вийшло! Але з великими труднощами. По-перше відповідні роз'єми погано збігаються :(. По-друге корпус роз'єму живлення контролера уперся в «ногу» роз'єму живлення силовий плати (на фото праворуч) - довелося скусити «ногу» бокорезами!
Після установки силовий плати приступив до монтажу плат драйверів крокових двигунів. Габаритні розміри цих плат виявилися занадто великими і плати заважали один одному !!! Довелося попрацювати надфілем. Поки обточував контуру, відвалилися радіатори:) ... Або мені так не щастить, або не зрозуміло на що ці радіатори встановили! Довелося приклеїти їх на місце теплопроводящим клеєм.
Після «приємних мук» з силовою платою в руках виявилася інтерфейсна плата. А ось тут виявився шлюб, який після включення живлення міг привести до краху! Індикатор напаяли без установки стійок і за допомогою короткого роз'єму. В результаті чого корпус РКІ панелі замкнув контакти входить роз'єму !!! 
По хорошому, непогано б перепаять індикатор. Але через відсутність часу на пошуки високого роз'єму PLS вирішив тимчасово встановити складений аркуш паперу (на фото).
Після того як підправив все косяки, підключився до USB порту - спалахи з ударами не сталося! Значить прийшов час заливати прошивку.
Зупинився я на проекті Marlin. До моєму захопленню вихідні прекрасно закоментовані ... Налаштування індивідуальної прошивки здійснюється через включення / вимикання потрібних описів в вихідному коді. Налаштовуємо, компілюємо, прошиває, включаємо. 
Програма пішла. Але через отсутсвия датчика температури зупинилася на помилку (знизу дисплея). Знайшов підходящий термодатчик, встановив. Контролер повністю заробив - «Mendel is ready». Настав час підключити приводи і протестувати з'єднання з компьтером. Як підібрати крокові приводи можна подивитися. У моєму проекті використані, показані на фото нижче.
|
|
|
Переконавшись в рабтоспособності електронних вузлів плати концентруємося на збірці корпусу принтера ... 
РОЗМІЩЕННЯ ЕЛЕКТРОНІКИ
Корпус зібраний! Почнемо розкидати електроніку ... Якщо з корпусом все було досить прозоро, то з розміщенням електронних вузлів довелося грунтовно подумати. Переглянувши велику кількість інструкцій по збірці подібних принтерів, мені впало в око відсутність інформації в них про те яким чином розміщувати електроніку і, що не менш важливо, як тягнути дроти. Кидати на самоплив і вішати дроти без розбору мені не захотілося. Вільне «базікання» проводів може привести до самих непередбачуваних наслідків.
БЛОК ХАРЧУВАННЯ І ПЛАТИ УПРАВЛІННЯ
Блок живлення, як і в основній масі подібних устройст, розташував на правій бічній стійці каркаса. Отвори для кріплення зробив по-місця, обміряючи розташування кріпильних отворів БП. Тут хочу відзначити, що мені попався досить вдалий БП. Потужність 250Вт у відносно невеликому корпусі. 
Збірку з плат розмістив на лівій бічній стійці. На всіх платах кріпильні отвори настільки тісно розташовані, що провідники знаходяться навіть під головкою гвинта. З цієї причини довелося нарізати стійки і шайби для кріплення плат із силіконового шланга. Для прискорення процесу використовував звичайний розвідний ключ. Затискав шланг в ньому, витягав на необхідну довжину і різав концелярскім ножем. 
Для розмітки довелося розібрати збірку. Далі по платі ARDUINO розмітив і просвердлив кріпильні отвори. Потім встановив плату ARDUINO на гвинти в центрі плати (досуп в збірці до них не буде).
|
|
|
Після цього встановив плату RAMPS і закріпив залишилися гвинти через силіконові стійки і шайби. 
Для того, щоб безпечно протягнути дроти живлення (12В) від БП, провід від мотора осей Y, Z і кінцівки осі Y до збірки плат, попередньо розмістив на різьбових шпильках звичайні будівельні кабельні канали. 
ДАТЧИКИ ПОЛОЖЕННЯ НУЛЯ
Настав час встановлювати «нульові» концевики. При виборі варіанту кріплення плати концевиков я зупинився на детале. Конструкція мені здалася дуже зручною і перевіряти на моделях не став. А насправді вийшло, що підходить вона виключно для осі Z. Встановив на вісь Z. Як датчик концевика осі використовував смужку з нержавійки, приклеєних клейовим пістолетом як показано на фото.
|
|
|
Далі довелося довго поламати голову над тим як встановити концевики на осі Y і X. C віссю Y виявилося простіше - вдалося пристосувати держатель, який встановив на вісь Z. Закріпив його стяжками до різьбовій шпильці. Як датчик також поставив смугу з тонкої нержавіючої сталі. У такому варіанті регулювати положення спрацьовування концевика не представляється можливим (визначається довжиною самого датчика). 
А ось з установкою концевика X довелося повозитися! Для початку зробив з текстоліту перехідник.
Потім зробив кріпильні отвори М3 в утримувач ПРИВОДУ, встановив кінцевик і відрегулював його положення. Датчик знову зробив з смужки нержавійки, яку прикрутив знизу УТРИМУВАЧА Екструдер (допустимо приклеїти клейовим пістолетом).
|
|
|
Нагрівач СТОЛУ
Перед установкою плати нагрівача (далі просто нагрівач) я довго міркував як пустити кабельний канал. Вивчивши конструкцію аналогічних принтерів зрозумів, що «палять» проводів від столу всюди виконаний досить невдало через торкання деталей каркаса. У своєму варіанті цей момент я виключив (буде видно на фотографіях нижче).
Насамперед посадив термоусадку на обидва кінці підготовленого кабельного каналу. На мій погляд термоусадка додає жорсткість кабельному каналу. Один кінець закріпив на тримачі столу за допомогою стяжок як показано на фото. 
Після отримання плати нагрівача я не став детально її оглядати. А ось перед монтажем вирішив оглянути з пристрастю якість монтажу проводів. Підсумком огляду стало рішення перепаять дроти - дроти були з явними розривами жив і погано Залужжя ... У ситуації, коли передбачається рух столу і як наслідок можливі вигини у місця пайки, необхідно якісне з'єднання!
|
|
|
Відпаяв дроти, відрізав пошкоджені хвости і, добре прогрів, залуділ. Прогріти необхідно для того, щоб провід ЗАЛУДІТЬ не тільки на зачищеному ділянці, а й під опліткою. Підпаяв дроти на місце і добре змив залишки флюсу спиртом.
Далі перейшов до монтажу датчика температури столу. На даному етапі важливо акуратно підпаяти дроти (в моєму випадку це МГТФ) і відформувати висновки, не пошкодивши корпусу. Датчик встановлюється в отворі в центрі нагрівача і кріпиться смужками каптоновому скотча. На цьому етапі необхідно проконтролліровать, щоб датчик не виступав за рівень плати нагрівача і висновки були надійно закріплені скотчем без замикань.
|
|
|
Потім пропустив дроти від датчика температури у встановлений кабельний канал і встановив плату нагрівача на місце. Провід нагрівача виявилося зручніше завести в кабельний канал збоку як показано на фото. 
Настав час збирати в «купу» дроти, що йдуть від екструдера. Цей вузол не викликав особливих складнощів. Єдине, що я з самого початку не простягнув дроти для вентилятора! Але з моїм екструдером знадобляться аж два вентилятора. Про це я розповім в статті «Робота над ПОМИЛКАМИ». Закріпити кабельний канал можливо дуже зручно як показано на фотографіях. При кріпленні за запропонованою схемою не буде потрібно свердлити додаткових отворів ...
|
|
|
Кабельні канали закріпив на лівій стійці. На цьому етапі буде потрібно повозитися з дрилем. Як все закріплено можна побачити на фотографіях нижче.
|
|
|
|
|
|
На останній фотографії добре видно як розташовано кабельний канал столу. Як я і говорив раніше, вдалося розмістити його таким чином, щоб він не торкався деталей принтера при русі стола. Те ж саме можна сказати і про решту кабельні канали.
Всі дроти на місці - можна починати їх з'єднувати з платою. Знадобилося трохи терпіння і уваги для того, щоб все поєднувалося саме як зазначено на схемі вище! Єдиний момент, який не збігається зі схемою - це використання оптичних датчиків положення. Потрібно врахувати ще одну лінію - харчування датчика (на платі передбачений контакт на тому ж роз'ємі).
Всі дроти на місці - можна переходити до принтера.
НАБІР ДЛЯ ЗБІРКИ
Повний набір електроніки доступний в інтернет-магазині за посиланням http://www.zdvstore.ru/prusa-electronic/.
У набір включена плата контролера, що містить прошивку в якій враховані всі особливості, описані в моїх статтях. Встановивши цей набір електроніки, Ви відразу запустіть принтер ...
ЯКІСТЬ ЗАПЧАСТИН З ALIEXPRESS (ДОПОВНЕННЯ ВІД 01-04-2016)
Після відвідин мого інтернет-магазину мені часто задають питання про «завищеною» вартості електроніки на його прилавку! Я готовий відповісти на це питання.
При покупці електроніки на перший свій принтер мені дісталися цілком собі непогані екземпляри (за винятком силової плати RAMPs :). Вторинна покупка невеликої партії комплектуючих привела мене в жах !!!
І ось уже більше року я намагався знайти хорошого постачальника електроніки в Китаї. За адекватні гроші належний товар мені так і не вдалося відшукати.
Скажу чесно, що тільки Arduino MEGA 2560 R3 ATmega2560 і нагрівач столу MK2B DUAL POWER приходять в належному вигляді за рідкісним винятком. З іншими платами ну просто БІДА! Особливо це стосується плат RAMPs v1.4 і драйверів крокових двигунів DRV8825. В незалежності від продавця надходять приблизно такі вироби:
Найпоширеніший косяк - це неотмитая плата з величезною кількістю припою, розмазав по паяльною масці; (. Наступна біда в тому, що останнім часом стали ставити на плати роз'єми з контактами сталевого кольору. Ці контакти не "хочуть» навіть лудіться! Не кажу про нормальної пайку контактів. Особливо це відноситься до драйверів крокових двигунів. Далі йдуть всілякі «приколи», починаючи з перевернутих роз'ємів (на фото вище :), закінчуючи неправильно запаяними потенціометрами на платах індикатора.
Одним словом, мені доводиться досить довго вичищати припій, пропоювати роз'єми, виправляти косяки і відмивати плати!
Сподіваюся, що на питання я дав вичерпну відповідь :) !?
ВИПУСК ПЛАТ RAMPs (ДОПОВНЕННЯ ВІД 01-04-2016)
Оскільки часу на відновлення плат йде шалено багато, я прийняв рішення виготовляти частина електроніки в Росії. На першу пору (поки знайду постачальників) самі друковані плати будуть з Китаю, але з травня 2016 вже вітчизняні.
Першими підуть силові плати RAMPs v1.4 в двох модифікаціях. Різниця в встановлених на вході харчування запобіжниках. На одній платі передбачені самовідтворюваними, на інший - плавкі автомобільні.
Крім цього вже закупив партію транзисторів з опором відкритого каналу в 5 разів менше, ніж у встановлених на оригінальних платах, і потужністю розсіювання 300 Вт.
Також для тих, хто любить возитися з паяльником в травні 2016 будуть доступні набори для зборки силових плат обох модифікацій :).
Слідкуйте за анонсами на сайті і інтернет-магазині !!!
Очевидно, що чим вище кількість в виготовляється партії, тим нижча собівартість і, відповідно, кінцева вартість. З цієї причини буду радий прийняти замовлення на виготовлення силових плат RAMPs v1.4 від тих, хто реалізує запчастини для 3D принтерів - телефонуйте, пишіть ...
ЯК УМИРАЕТ RAMPs З ALIEXPRESS (ДОПОВНЕННЯ ВІД 27-04-2016)
На початку статті описано як я перепаював браковані силові роз'єми на платі RAMPs. Нагадаю, це були роз'єми для підключення нагрівальних елементів хотедов і столу. Вхідний роз'єм живлення мені здався цілком собі пристойним :).
Минуло трохи більше року ... І ... У самий «відповідний» момент, під час друку термінового замовлення, спрацьовує температурний захист прошивки! Принтер зупиняється на середині деталі ...
Ретельний огляд показав, що прогорів роз'єм вхідного харчування.
Незважаючи на те, що на платі коштує 9-ти приміщення повинна бути захищена предохраніель (повинен бути 11-ти приміщення повинна бути захищена), вигорів котакт роз'єму. Довелося вбити час на перепайку. На місце вигорілого роз'єму встановив подібний від DEGSON і знову в «бій».
Я починаю публікувати цикл статей по збірці принтера Ultimaker своїми руками. У статтях я розповім про будівництво принтера, починаючи від замовлення запчастин в різних інтернет магазинах і Ali, збірки, програмування і т.д., а так само буду збирати його сам разом з Вами.
Статті будуть написані в стилі IKEA - доступно і зрозуміло для всіх бажаючих!
Ви зможете в он-лайн режимі разом зі мною зібрати 3D-принтер для себе, задати питання в коментарях до статей та отримати мої відповіді. Статті будуть випускатися з періодичністю в 2 тижні.
Вартість: принтер обійдеться Вам приблизно в 25 тисяч рублів - це буде надійний і якісний апарат.
Чому тут і зараз?Більшість відвідувачів спільноти знаходяться в пошуках принтера. Я прихильник збірки принтера своїми руками, а що буде далі, кожен вирішує сам.
Чому саморобний? Причин кілька:
- Розумна вартість. На даний момент принтер обходиться в межах 25 000 рублів. Є багато китайських принтерів вартістю від 14 до 18 неоподатковуваних мінімумів доходів громадян. Однак, ці конструктори вимагають ще стільки ж, для того що б вони почали видавати то що можна назвати 3d-печаткою. Ця вартість заводських принтерів складається з: маркетингу, зарплати, інженерних вишукувань і т.д. На шляху інженерних вишукувань я витратив набагато більше ніж 25 000 рублів. Зараз же я ділюся своїми знаннями і накопиченим досвідом абсолютно безкоштовно.
- Придбати 3D принтер це не пів і навіть не третина справи, потрібно ще навчитися ним користуватися! Так ось досвід складання та налаштування дає відчутний крок у освоєнні 3D друку.
- Як власник і користувач двох принтерів Ultimaker 2 і саморобного Ultimaker, можу точно заявити, швидкість і якість друку у них не відрізняються. Вони обидва чудово друкують, при цьому екструдер і друкування голова у Ultimaker 2 більш примхлива.
- Цикл статтею буде свого роду ілюстрованою інструкцією по збірці і налаштування свого особистого персонального 3D-принтера. Буду намагатися максимально докладно висвітлюватися весь процес і вести діалог з вами в коментарях.
Як принтера для будівництва було обрано і взятий за основу Ultimaker:
- Він досить простий - в збірці.
- Він надійний - як автомат Калашникова.
- Всі його креслення лежать у відкритому доступі.
- Він, мабуть, найпоширеніший в світі.
- Інженерні вишукування над ним веду я і інші користувачів по всьому світу. Майже все, що є в цьому принтері, зібрано з різних місць і є у відкритому віде.Філософскій питання щодо діаметра прутка може бути 3 мм або 1,75мм - кожен вирішує сам що йому використовувати, висловлю лише свою думку з приводу плюсів і мінусів.
- Простіше отримати пруток більш зі стабільною якістю, в тому числі і в домашніх умовах.
- Кращий для Bowden (Боуден) екструдера.
- Як правильно в принтерах з прутком 3 мм можна використовувати пруток 1,75 мм.
- Перехлести і зажёвиванія в котушках зустрічаються рідше, ніж 1,75.
- Мало виробників на даний момент його випускають.
- Мало різних видів пластику.
- Дуже багато різних видів пластику.
- Набагато більше виробників.
- Прекрасний для директ екструдера.
- Не дуже добре себе зарекомендував для Боуден екструдера (деякі фахівці заперечать, але на це можу відповісти тільки одне - спробуйте, а потім обговоримо).
Отже, поїхали! Статті по збірці принтера будуть виходити з періодичністю в два тижні, за змістом я намітив приблизно наступний план:
1. Цей пост - Вступний. Придбання всього необхідного.
2. Збірка принтера. Частина перша. Корпус і механіка.
3. Складання принтера. Частина друга. Електроніка.
4. Прошивка та налаштування принтера - Marlin.
5. Прошивка та налаштування принтера - Repetier-Firmware.
Що необхідно закупити:1. Корпус на вибір з будь-якого листового матеріалу товщиною 6 мм (фанера, МДФ, акрил, монолітний полікарбонат і т.д.).
Ціна за фанерний приблизно - 1200-2000 рублів. Особисто я роблю.
Якщо хтось сумнівається в фанерному корпусі, ось невеликий доказ його надійності, при цьому це можна зробити і під час друку, на фото мій принтер з:
41.1. Гвинт M2.5x20 6 шт.
41.2. Гвинт M3x10 30 шт.
41.3. Гвинт M3x12 30 шт.
41.4. Гвинт M3x14 15 шт.
41.5. Гвинт M3x16 85 шт.
41.6. Гвинт M3x20 20 шт.
41.7. Гвинт M3x25 20 шт.
41.8. Гвинт M3x30 21 шт.
41.9. Гвинт M3x4 2 шт.
41.10. Гвинт M3X5 10 шт.
41.11. Гвинт M3X6 10 шт.
41.12. Гвинт M3X45 2 шт.
41.13. Гвинт M3x8 10 шт.
41.14. Гайка M2,5 6 шт.
41.15. Гайка M3 130 шт.
41.16. Гайка самоконтрящаяся M3 35 шт.
41.17. Шайба M2,5 6 шт.
41.18. Шайба кузовна або широка M3 17 шт.
Сучасний адитивний принтер - задоволення не з дешевих. Щоб стати власником високотехнологічної «машини», доведеться викласти кілька сотень, а то і тисяч доларів. Багато прихильників тривимірного друку задаються питанням, як зібрати 3d принтер своїми руками? Якщо пристрій може відтворювати деталі будь-яких форм і розмірів, чому б не спробувати надрукувати точно такий же принтер?
Самовідтворення, як альтернатива комерційним моделям
Насправді інженери вже не перший рік б'ються над тим, щоб зробити технологію тривимірного друку загальнодоступною.
Вперше про самовідтворюються механізмах заговорили в 2004 році. Проект отримав назву 3d принтер reprap. Апарати даного типу можуть відтворювати точні копії своїх комплектуючих.
Першим став принтер під назвою «Дарвін». Йому вдалося відтворити близько 60% своїх деталей для дочірньої копії. Йому на зміну прийшов «Мендель», здатний працювати не тільки з пластиком, а й мармурової пилом, тальком і металевими сплавами.
Незважаючи на те, що принцип reprap завоював довіру серед користувачів друкарським обладнанням і придбав величезну популярність серед інженерів-любителів, його не можна назвати досконалим.
Базова вартість стандартної платформи для створення собі подібних клонів становить 350 євро. Професійний самовоспроизводящийся апарат, здатний друкувати власний електричні схеми коштує 3000 євро.
В обох випадках покупцеві доведеться докласти чимало зусиль для того, щоб його копія заробила в повній мірі.
Збираємо 3d принтер
Перш за все, доведеться розщедритися на деталі і комплектуючі, які на сьогоднішній день неможливо повністю виготовити на звичайному принтері. Початківцю інженеру доведеться докупити, самостійно встановити і откалібріровать:
- - датчики для вимірювання температури сопла екструдера і нагрівального столу;
- - крокові двигуни, що призводять в дію друкарську головку і платформу побудови;
- - контролер крокової двигуна;
- - кінцеві датчики для визначення «нуля»;
- - термістори;
- - нагрівач екструдера і робочого столу.
Перераховані вище запчастини підбираються виходячи з габаритів та потреб, які перед ним ставляться. Сумарний бюджет саморобного апарату може легко зрівнятися з собівартістю недорогого FDM-принтера із середньою якістю друку.
Reprap принтери - напівфабрикати в світі 3D
Насправді зібрати 3d принтер своїми руками складніше, ніж може здатися на перший погляд. На жаль, технологія reprap далека від досконалості і орієнтована в першу чергу на людей з інженерною освітою. Для всіх інших передбачені комплекти, які можна зібрати воєдино керуючись інструкцією і твердо тримаючи в руці викрутку.
Наприклад, DLP-принтер Sedgwick v2.0 Kit. Фотополімерний апарат призначений для друку моделей з акрилу. На вибір пропонується два варіанти пристрою: з баком об'ємом 75х75х50мм і 75х75х120мм. Готовий прилад здатний друкувати з мінімальною товщиною шару 100 мкм.
У свою чергу, набір Engineer (Prusa i3) дозволяє зібрати принтер для пошарового наплавления ABS і PLA пластиком з товщиною шару, що наноситься 0,3-0,5мм. Обсяг робочої камери становить 200х200х180мм.
Набори для самостійної збірки постійно удосконалюються. У 2015 році в продаж надійшли перші принтери серії PRotos v3, німецького виробника German RepRap. Пристрій як і інші моделі подібного типу, продається в розібраному вигляді.
Але виробник врахував попередні недоліки і представив комплект, зібрати який стало набагато простіше, ніж коли-небудь раніше. Новинка забезпечена вже готової платформою для друку, алюмінієвими армирующими опорами, що додають їй додатковий запас міцності, котушкою фірмового кабелями з підготовленими роз'ємами, а також зібраними платами.
Якщо раніше самостійно зібрати коректно працює принтер було практично неможливо, то завдяки стараннями німецьких інженерів, кожен покупець отримав можливість своїми руками зібрати пристрій для тривимірного друку, обладнане двома екструдерами.
Примітно, що інженери компанії PRotos v3 вирішили не обмежувати можливості друкарської машини і навчили її роботі з усіма відомими видами пластику, такими як ABS, PLA, PP, PS, PVA, smartABS, Laybrick, Bendlay і Laywood.
Вартість комплекту складає 999 євро. З іншого боку, зібраний на заводі принтер продається за ціною 1559 євро.
Як самому зібрати 3d принтер з підручних матеріалів
За місце в категорії «найдешевший 3d принтер своїми руками» можуть змагатися відразу два кандидати. Модель EWaste обійдеться не дорожче 60 доларів, за умови, що ви зможете знайти підходящі деталі, запозичені зі старих електроприладів.
Вам знадобиться два CD / DVD приводу, дисковод, комп'ютерний блок живлення, роз'єми, термозбіжна трубка і мотор NEMA 17.
Альтернативний варіант - використовувати фанеру, гайки, кабелю, болти і алюмінієвий брухт. Прикріпити все це до покрокового двигуну і нагрівального картриджу за допомогою паяльника. Детальний процес складання єгипетського ATOM 3D ви знайдете ось.
До речі, щоб обзавестися власним принтером зовсім не обов'язково майстерно орудувати паяльною лампою. Досить розібрати кілька копіювальних апаратів. Так, в Росії з'явився 3D принтер, зібраний з утилізованих лазерних МФУ Xerox 4118 і Xerox M15.
Щоб втілити задум у реальність інженеру знадобилися сталеві напрямні, три пластикових підшипника, кілька металевих профілів, 4 моторчика, два з яких підтримують функцію мікрошага. Додатково автор проекту задіяв термистор для грубки, 3 оптичних датчика і з'єднувальні дроти.
Можливо, готовий агрегат не блищить дизайнерськими вишукуваннями, зате цілком пристойно справляється з печаткою звичним ABS пластиком. Собівартість саморобки навряд чи перевищить 50 доларів, за умови, що деякі комплектуючі були у автора ідеї в наявності.
Втім, при належній вправності можна спробувати зібрати щось більш досконале. Китайські інженери з компанії Makeblock спеціалізуються на розробці робототехніки, люб'язно запропонували свій «рецепт» недорогий машини для тривимірної друку.
Принтер збирався з підручних інструментів і продаються на відкритому ринку механізмів. Китайські розробники використовували фірмову раму Makeblock з платформою типу i3, купити яку можна в магазині компанії.
За електричну частину відповідає плата Arduino MEGA 2560+ RAMPS. Пристрій управляється за допомогою стаціонарного комп'ютера з встановленим спеціальним програмним забезпеченням Printrun (скачати).
Який саме варіант вибрати - вирішувати вам. Самовоспроизводящиеся принтери стрімко розвиваються і еволюціонують. Але такий комплект коштує ненабагато дешевше звичайної комерційної моделі, так як є повноцінною платформою для прискореного прототипування. Громадський стереотип, який говорить що rep-rap - це всього лише бюджетні іграшки, канув в лету разом із заявами NASA.
Виявляється, астронавти планують в недалекому майбутньому взяти кілька подібних принтерів в космос. За задумом інженерів, що самовідтворюються принтери допоможуть заощадити корисну площу і вантажопідйомність шатла. Планується, що вони будуть використовуватися для побудови космічних баз на Місяці і Марсі.
Як чорнила 3D принтери будуть використовувати дрібнодисперсний пісок.
Який саме варіант вибрати - вирішувати вам. Самовоспроизводящиеся принтери стрімко розвиваються і еволюціонують. Але такий комплект коштує ненабагато дешевше звичайної комерційної моделі, так як є повноцінною платформою для прискореного прототипування.
Rep-rap 3d принтери дозволяють заощадити кілька десятків або сотень доларів, але готовий зразок доведеться самостійно налаштовувати, через що якість друку може страждати. Саморобні принтери - варіант для людей з інженерною освітою і незвичайним терпінням.