Jak si doma sestavit 3D tiskárnu s ocelovým rámem

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 03:50

IT specialista Ivan Zarubin se podělil o podrobný návod, jak si doma sestavit 3D tiskárnu. Náklady na komponenty nepřekročí 20 tisíc rublů a pokud jde o kvalitu, takové zařízení nebude horší než drahé značkové modely.

Nebudu popisovat všechny výhody a všechny možnosti 3D tisku, jednoduše řeknu, že jde o velmi užitečnou věc v běžném životě. Někdy je hezké si uvědomit, že sami můžete vytvářet různé předměty a opravovat zařízení, která používají plastové mechanismy, různé převody, spojovací prvky …

Chtěl bych to hned objasnit - proč byste si neměli koupit čínskou tiskárnu Deshman za 15 tisíc rublů.

Zpravidla se dodávají s akrylovými nebo překližkovými pouzdry, tisk dílů s takovou tiskárnou se změní v neustálý boj s tuhostí pouzdra, kalibracemi a dalšími událostmi, které zastíní krásu vlastnictví tiskárny.

Akrylátové a dřevěné rámy jsou velmi flexibilní a lehké, při tisku vysokou rychlostí jsou vážně salámové, díky čemuž kvalita finálních dílů zanechává mnoho přání.

Majitelé takových rámů často kolektivní farmy s různými zesilovači / těsněními a neustále mění design, čímž zabíjejí čas a náladu na tisk a nedokončují tiskárnu.

Ocelový rám vám dá možnost vychutnat si precizní tvorbu dílů a ne boj s tiskárnou.

Budete-li se řídit mým malým průvodcem, nepřeobjednáte a nespálíte svou první elektroniku jako já. I když to není tak děsivé: náklady na díly a náhradní díly pro tuto tiskárnu jsou levné.

Příručka je určena hlavně pro začátečníky, guru 3D tisku zde s největší pravděpodobností nic nového pro sebe nenajdou. Ale kdo by se chtěl přidat, po sestavení takové stavebnice jasně pochopí, o co jde. V tomto případě nejsou potřeba žádné speciální dovednosti a nástroje, stačí páječka, sada šroubováků a šestihran.

Cena komponent je aktuální pro leden 2017.

Objednáváme díly

1. Základem pro tiskárnu je rám, čím pevnější a těžší, tím lepší. Těžký a pevný rám se při tisku vyšší rychlostí nezasekne a kvalita dílů zůstane přijatelná.

Moje volba padla na ocelový rám od ruského výrobce.

Rám je dodáván s veškerým potřebným hardwarem. Kluci dali šrouby a matice s rezervou.

2. Vodicí hřídele a čepy M5. Závitové tyče a vodicí hřídele nejsou součástí rámu, i když jsou na obrázku.

Leštěné hřídele se dodávají v sadě 6 kusů

Možná to najdete levněji. Pokud hledáte, tak vždy vybírejte leštěné, jinak všechny zárubně hřídelí ovlivní detaily a celkovou kvalitu.

Svorníky M5 je nutné zakoupit v páru

Jedná se ve skutečnosti o obyčejné cvočky, které lze zakoupit v železářství. Hlavní věc je, že jsou co nejrovnoměrnější. Dá se to snadno zkontrolovat: vlásenku je potřeba nasadit na sklo a namotat na sklo, čím lépe jezdí, tím je vlásenka hladší. Hřídele se kontrolují vhodným způsobem.

Obecně z tohoto obchodu nepotřebujeme nic jiného, protože pro totéž existuje divoké označení, které lze zakoupit od Číňanů.

3. RAMPS 1.4 kit + Arduino Mega 2560 R3 + krokové ovladače A4988.

RAMPS 1.4 je rozšiřující deska pro Arduino. Právě k němu je připojena veškerá elektronika, jsou do něj vloženy ovladače motoru. Je zodpovědná za celou výkonovou část tiskárny. Nejsou v něm žádné mozky, není co spálit a rozbít, nemůžete si vzít náhradní.

Arduino Mega 2560 R3 je mozkem naší tiskárny, do které nahrajeme firmware. Doporučuji vzít si náhradní: z důvodu nezkušenosti jej lze snadno spálit, například vložením špatného ovladače krokového motoru nebo přepólováním při zapojování koncového spínače. Mnozí se s tím potýkají, včetně mě. Abyste na nový nemuseli čekat týdny, vezměte si ještě alespoň jeden najednou.

Za chod motorů zodpovídají krokové ovladače A4988, je vhodné dokoupit další sadu náhradních. Mají ladicí rezistor, nekroucejte ho, snad je již nastaven na požadovaný proud!

Náhradní Arduino MEGA R3

Náhradní ovladače krokového motoru A4988. Doporučuji dodatečně vzít další náhradní sadu 4 kusů

4. Snižovací regulátor napětí.

Je potřeba k ochraně našeho Arduina. Má svůj vlastní regulátor od 12 V do 5 V, ale je extrémně náladový, velmi se zahřívá a rychle umírá.

5. Sada krokového motoru.

V sadě je 5 kusů, potřebujeme jen 4. Můžete hledat sadu čtyř, ale já jsem vzal celou sadu, ať je jeden náhradní. Lze jej upgradovat a vyrobit z něj druhý extrudér pro tisk podpěr pomocí druhého extrudéru nebo dvoubarevných dílů.

6. Sada řemenů, ložisek a spojek.

Tato sada obsahuje vše, co potřebujete pro tuto tiskárnu.

7. Mechanické dorazy - nutné 3 kusy.

Pro jistotu si vezměte 4 kusy, jeden ať je náhradní. Náklady jsou haléřové a bez takové drobnosti tisk nepůjde (najednou přijde vadná).

8. Displej s vestavěnou čtečkou karet.

V jeho zadní části se nachází čtečka karet, do které později vložíte paměťovou kartu s modely pro tisk. Můžete si vzít jednu náhradní: pokud nesprávně připojíte některý prvek, displej s největší pravděpodobností zemře jako první.

Pokud plánujete připojit tiskárnu přímo k počítači a tisknout z počítače, pak není obrazovka vůbec nutná, můžete tisknout i bez ní. Ale jak ukázala praxe, je pohodlnější tisknout z SD karty: tiskárna nemá nic společného s počítačem, můžete ji umístit i do jiné místnosti, aniž byste se museli obávat, že počítač zamrzne nebo jej omylem zavřete. dole uprostřed tisku.

9. Napájení (12V).

Tento napájecí zdroj je o něco větší, než by měl být, ale bez větších problémů se vejde a má rezervu výkonu.

10. Horký stůl.

Požadováno pro tisk ABS. Pro potisk PLA a dalších druhů plastů, které se při chlazení nesmršťují, lze tisknout bez ohřevu platformy, ale je nutný stůl, na něj se pokládá sklo.

11. Tlačítko a svorka (220 V).

12. Extrudér.

Tento extrudér je přímý extrudér, to znamená, že mechanismus podávání plastu je umístěn přímo před jeho topným tělesem. Radím vám vzít si právě takový, umožní vám tisknout se všemi druhy plastů bez velkého stresu. Sada obsahuje vše, co potřebujete.

13. Chladič pro ofukování dílů.

Ve skutečnosti je to nutné pro foukání PLA a dalších pomalu tuhnoucích druhů plastů.

14. Chladič pro foukání řidičů.

Já to opravdu potřebuji. Větší chladič výrazně sníží hlučnost tiskárny.

15. Náhradní trysky.

Při ucpání je jednodušší vyměnit trysky než vyčistit. Dávejte pozor na průměr otvoru. Případně si můžete vytočit různé průměry a vybrat si sami. Raději jsem se zastavil na 0,3 mm, kvalita dílů získaných takovou tryskou mi stačí. Pokud kvalita nehraje roli, vezměte širší trysku, například 0,4 mm. Tisk bude mnohonásobně rychlejší, ale vrstvy budou viditelnější. Vezměte několik najednou.

16. Vrták pro čištění trysky.

Je velmi snadné jej odlomit, buďte opatrní. Nemusíte si brát vrtačku: je jednodušší, jak jsem psal výše, sbírat náhradní trysky a měnit je. Stojí penny a málokdy se ucpou - při použití normálního plastu a za přítomnosti filtru, který vytisknete jako první.

17. Sada pružin na stůl.

Sada obsahuje 5 kusů, 4 používáme na stůl, jednu pružinu používáme na omezovač osy X.

18. Sada pro nastavení stolu. Vyžaduje 2 sady.

Tyto sady potřebujeme pouze kvůli dlouhým šroubům, kterými budeme extruder v budoucnu zajišťovat.

19. Sada vodičů pro připojení krokových motorů.

20. Kus obyčejného skla na stole.

K dispozici je borosilikátové sklo, které odolá zvýšeným teplotám. Používám obyčejné okenní sklo: vydrží zahřátí až na 90 stupňů, ale víc nepotřebuji.

To je vše, co potřebujete k sestavení tiskárny.

Kvalita vytištěných dílů s takovým kitem bude téměř stejná jako u tiskáren drahých značek. Vše záleží na dalším nastavení, volbě požadované teploty a dalších nuancích, se kterými se seznámíte při procesu tisku. Za výhodu takové tiskárny v porovnání s drahou značkovou považuji možnost rychle, levně a samostatně opravit jakýkoliv díl, bez plýtvání nervů a peněz.

Náklady na takovou sadu nejsou vyšší než 20 tisíc rublů.

Pokud si takovou tiskárnu koupíte jako celek, její cena je dnes 43 900 rublů.

Objednáním nástrojů na AliExpress ušetříme asi 24 tisíc rublů se stejnými komponenty a extrudér, který jsme vybrali, je v některých ohledech ještě lepší.

Sestavení tiskárny

No, pak začneme fascinující proces montáže podle oficiálních pokynů.

Návod →

Zrcadlo →

Proces montáže je docela vzrušující a trochu připomíná montáž sovětského kovového konstruktéra.

Sbíráme vše podle návodu s výjimkou následujících bodů

V odstavci 1.1 úplně na konci, kde jsou připevněny koncové podpěry, nedáváme ložiska 625z - neobjednávali jsme je však. Vodící šrouby ponechte ve „free float“v horní poloze, ušetříte nás tak tzv. viklacího efektu.

V odstavci 1.4 je na obrázku černá distanční vložka. Není součástí rámu, místo něj jsou plastové průchodky, používáme je.

V odstavci 1.6 připevníme držák koncového spínače osy Y nikoli na zadní stranu, ale na přední stěnu tiskárny. Pokud tak neučiníte, díly se vytisknou zrcadlově. Bez ohledu na to, jak jsem se to snažil porazit ve firmwaru, neuspěl jsem.

Chcete-li to provést, musíte svorku připájet na zadní stranu desky:

V odstavci 2.4 máme jiný extruder, ale je připojen stejným způsobem. To vyžaduje dlouhé šrouby, bereme je ze sady pro nastavení stolu (18. pozice v seznamu). Sada rámu se nedodává s dlouhými šrouby, které najdete v místních obchodech.

V sekci 2.6 začínáme skládat náš „sendvič“z Arduina a RAMPS a rovnou provádíme velmi důležitou revizi, o které se v manuálech píše jen zřídka, ale přesto je velmi důležitá pro další nepřetržitý chod tiskárny.

Musíme odpojit naše Arduino od napájení, které pochází z desky RAMPS. K tomu připájeme nebo odřízneme diodu z desky RAMPS.

Regulátor napětí připájíme na příkon, který jsme si předem nastavili na 5 V, při současném odpájení standardní zásuvky. Regulátor lepíme na někoho mnohem pohodlnějšího, já ho přilepil na zadní stěnu samotného Arduina.

Napájení z napájecího zdroje do RAMPS jsem připájel samostatně k nohám, aby byl terminál volný pro připojení dalších zařízení.

Dále položíme všechny dráty. Můžete si koupit speciální cop, můžete, jako já, použít kravaty nebo elektrické pásky.

Před nastartováním zkontrolujeme, že nikde nic nezasekává, kočár jede bez překážek k omezovači a zpět. Zpočátku se bude vše hýbat napevno, časem se ložiska drhnou a vše půjde hladce. Nezapomeňte namazat kolejnice a čepy. Mažu silikonovým tukem.

Opět koukáme, že nikde nic nezkratuje, ovladače krokových motorů jsou nainstalovány správně podle návodu, jinak shoří obrazovka i Arduino. Omezovače musí být také instalovány při dodržení správné polarity, jinak se spálí regulátor napětí na Arduinu.

Příprava na provoz

Pokud je vše správně připojeno, můžete přejít k dalšímu návodu k obsluze.

Návod →

Zrcadlo →

Užitečné materiály k některým parametrům našeho firmwaru

• Moje nakonfigurovaná a funkční verze firmwaru pro tuto tiskárnu a extruder. Je mírně kalibrován pro díly, které jsme si objednali.
• Oficiální firmware od 3d-diy.

Firmware vyplníme přes Arduino 1.0.6 IDE, na obrazovce tiskárny vybereme Auto Home, přesvědčíme se, že jsou koncové spínače správně zapojeny a polarita kroků je správná. Pokud se pohybuje v opačném směru, jednoduše otočte terminál na motoru o 180 stupňů. Pokud se po zahájení pohybu ozve ošklivé skřípání, jedná se o skřípání krokových ovladačů. Na ně je nutné dotáhnout trimrový odpor dle návodu.

Doporučuji vám začít tisknout z plastu PLA: není náladový a dobře přilne k modré pásce, která se prodává v železářství.

Používám plast Bestfilament. Vzal jsem si REC, ale nelíbilo se mi, jak vrstvy leží. Existuje také moře různých značek a typů plastů: od gumy po "dřevěné", od průhledných po metalizované … Další společnost, kterou doporučuji, je Filamentarno. Mají podivné barvy a skvělý vlastní druh plastu s vynikajícími vlastnostmi.

S ABS a HIPS plastem tisknu na kaptonovou pásku potřenou běžným lepidlem z papírnictví. Tato metoda je dobrá, protože není cítit žádný zápach. Existuje mnoho dalších různých způsobů, jak zlepšit přilnavost dílu ke stolu, sami se o tom dozvíte pomocí pokusů a omylů. Všeho je dosaženo empiricky a každý si volí svou vlastní cestu.

Proč právě tato tiskárna Prusa i3?

1. Tiskárna je „všežravá“. Můžete tisknout pomocí jakýchkoli dostupných plastových a flexibilních tyčí. Dnes je trh s různými druhy plastů poměrně rozvinutý, není potřeba mít uzavřenou krabici.
2. Tiskárna se snadno sestavuje, konfiguruje a udržuje. Hrabat s ním může i dítě.
3. Dostatečně spolehlivý.
4. Distribuováno, respektive na webu, moře informací o jeho konfiguraci a modernizaci.
5. Vhodné pro upgrade. Můžete si objednat druhý extrudér nebo extrudér se dvěma tiskovými hlavami, vyměnit lineární ložiska za caprolon nebo měděná pouzdra, čímž se zvýší kvalita tisku.
6. Dostupné za peníze.

Vytištěno na držáku extruderu E3D V6, tištěno na chvíli tímto extruderem s bowdenem. Ale vrátil jsem se k MK10.

Dostal jsem takový upgrade, v budoucnu budeme tisknout se dvěma plasty.

Stůl jsem zateplil pro rychlejší zahřátí: podklad s vrstvou reflexní fólie a lepicí podklad. Ve dvou vrstvách.

Podsvícení vyrobeno z LED pásku. V určitém okamžiku mě omrzelo zapínat světlo, abych mohl ovládat tisk. Do budoucna plánuji opravit fotoaparát a připojit jej k tiskárně Raspberry Pi pro vzdálené sledování a odesílání modelů k tisku bez žonglování s flashkou.

Chcete-li snížit hluk z tiskárny, umístěte pod tiskárnu pryžové podložky. Můžete si je vytisknout, ale zatím jsem si vystačila s takovými silikonovými zarážkami, kdysi koupenými do pračky.

Pouzdro na telefon

Tiskárna také pomáhá v dílně: vodítka vozíku pilového stolu

Držáky pro LED žárovky

Pouzdro pro systém dálkového zapínání konvektoru z tohoto příspěvku

Manželka vyrábí tyto formy na sušenky.

Kočka, která je z toho všeho unavená

Pokud máte děti, bude takový konstruktor velmi užitečný a zajímavý. Přiblížit dětem tento směr nebude těžké, samy si budou nadšeně tisknout různé hračky, konstruktéry a chytré roboty.

Mimochodem, po celé zemi se aktivně otevírají dětské technoparky, kde se děti učí novým technologiím včetně modelování a trojrozměrného tisku. Mít takovou tiskárnu doma bude pro bystré dítě velmi užitečné.

Kdybych něco takového měl jako dítě, mé štěstí by nemělo meze a kdybychom k tomu přidali různé motory, Arduino, senzory a moduly, asi bych úplně ztratil střechu nad možnostmi, které by se otevřely v r. přede mnou. Místo toho jsme tavili plasty ze starých hraček a olovo z baterií nalezených na skládce odpadu.

Všem, kteří se rozhodnou si to zopakovat, přeji úspěšnou montáž a rychlý příchod objednaného zboží.:)

Děkuji za pozornost, pokud máte nějaké dotazy, ptejte se.

Velmi užitečný zdroj v ruštině, kde můžete najít jakékoli informace v této oblasti: 3dtoday.com.

Tisíce tisíc modelů připravených k tisku pro cokoliv: thingiverse.com.