Ako si doma zostaviť 3D tlačiareň s oceľovým rámom

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 04:09

IT špecialista Ivan Zarubin sa podelil o podrobný návod na zostavenie 3D tlačiarne doma. Náklady na komponenty nepresiahnu 20 tisíc rubľov a pokiaľ ide o kvalitu, takéto zariadenie nebude nižšie ako drahé značkové modely.

Nebudem opisovať všetky výhody a všetky možnosti 3D tlače, jednoducho poviem, že ide o veľmi užitočnú vec v bežnom živote. Niekedy je pekné si uvedomiť, že sami môžete vytvárať rôzne predmety a opravárske zariadenia, ktoré používajú plastové mechanizmy, rôzne prevody, spojovacie prvky …

Chcel by som to hneď objasniť - prečo by ste si nemali kúpiť čínsku tlačiareň Deshman za 15 tisíc rubľov.

Spravidla sú dodávané s akrylovými alebo preglejkovými obalmi, tlač dielov s takouto tlačiarňou sa zmení na neustály boj s tuhosťou puzdra, kalibráciami a inými udalosťami, ktoré zatienia krásu vlastnenia tlačiarne.

Akrylátové a drevené rámy sú veľmi flexibilné a ľahké, pri tlači vysokou rýchlosťou sú vážne klobásové, vďaka čomu kvalita finálnych dielov zanecháva veľa požiadaviek.

Majitelia takýchto rámov často kolektívne farmy s rôznymi zosilňovačmi / tesneniami a neustále menia dizajn, čím zabíjajú čas a náladu na tlač a nedokončujú tlačiareň.

Oceľový rám vám dá možnosť vychutnať si precízne vytváranie dielov a nie boj s tlačiarňou.

Ak budete postupovať podľa môjho malého sprievodcu, nepreobjednáte a nespálite svoju prvú súpravu elektroniky ako ja. Aj keď to nie je také desivé: náklady na diely a náhradné diely pre túto tlačiareň sú lacné.

Sprievodca je určený hlavne pre začiatočníkov, guru 3D tlače tu s najväčšou pravdepodobnosťou nenájdu nič nové. Ale tí, ktorí by sa chceli pridať, po zostavení takejto súpravy jasne pochopia, čo je čo. V tomto prípade nie sú potrebné žiadne špeciálne zručnosti a nástroje, stačí spájkovačka, sada skrutkovačov a šesťhranov.

Cena komponentov je aktuálna za január 2017.

Objednávame diely

1. Základom pre tlačiareň je rám, čím je pevnejší a ťažší, tým lepšie. Ťažký a pevný rám sa pri tlači pri vyšších rýchlostiach nezasekne a kvalita dielov zostane prijateľná.

Moja voľba padla na oceľový rám od ruského výrobcu.

Rám je dodávaný so všetkým potrebným hardvérom. Chlapci dali skrutky a matice s rezervou.

2. Vodiace hriadele a čapy M5. Závitové tyče a vodiace hriadele nie sú súčasťou rámu, aj keď sú na obrázku.

Leštené hriadele sa dodávajú v sade 6 kusov

Možno to nájdete lacnejšie. Ak hľadáte, tak vždy voľte leštené, inak všetky zárubne hriadeľov ovplyvnia detaily a celkovú kvalitu.

Svorníky M5 je potrebné zakúpiť v páre

V skutočnosti ide o obyčajné čapy, ktoré je možné zakúpiť v železiarstve. Hlavná vec je, že sú čo najrovnomernejšie. Dá sa to ľahko skontrolovať: vlásenku musíte nasadiť na sklo a navinúť na sklo, čím lepšie jazdí, tým je vlásenka hladšia. Hriadele sa kontrolujú vhodným spôsobom.

Vo všeobecnosti od tohto obchodu nepotrebujeme nič iné, pretože existuje divoká značka, ktorú je možné zakúpiť od Číňanov.

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

RAMPS 1.4 je rozširujúca doska pre Arduino. Práve k nej je pripojená všetka elektronika, sú do nej vložené ovládače motora. Je zodpovedná za celú výkonovú časť tlačiarne. Nie sú v ňom žiadne mozgy, nie je v ňom čo spáliť a rozbiť, nemôžete si vziať náhradný.

Arduino Mega 2560 R3 je mozgom našej tlačiarne, do ktorej nahráme firmvér. Odporúčam vám vziať si náhradný: kvôli neskúsenosti je ľahké ho spáliť, napríklad vložením nesprávneho ovládača krokového motora alebo prepólovaním pri pripájaní koncového spínača. Mnohí sa s tým stretávajú, vrátane mňa. Aby ste na nový nemuseli čakať týždne, vezmite si ešte aspoň jeden naraz.

Za chod motorov sú zodpovedné krokové ovládače A4988, je vhodné dokúpiť ďalšiu sadu náhradných. Majú ladiaci odpor, neskrúcajte ho, možno je už nastavený na požadovaný prúd!

Náhradné Arduino MEGA R3

Náhradné ovládače krokového motora A4988. Odporúčam vám vziať si dodatočne ďalšiu náhradnú sadu 4 kusov

4. Znižovací regulátor napätia.

Je to potrebné na ochranu nášho Arduina. Má vlastný regulátor napätia od 12 V do 5 V, ale je extrémne náladový, veľmi sa zahrieva a rýchlo zomiera.

5. Súprava krokového motora.

V sade je 5 kusov, potrebujeme len 4. Môžete hľadať sadu po štyroch, ale ja som zobrala celú, nech je jeden náhradný. Dá sa upgradovať a vyrobiť z neho druhý extrudér na tlač nosičov pomocou druhého extrudéra alebo dvojfarebných dielov.

6. Sada remeňov, ložísk a spojok.

Táto súprava obsahuje všetko, čo potrebujete pre túto tlačiareň.

7. Mechanické zarážky - potrebné 3 kusy.

Vezmite si 4 kusy pre každý prípad, jeden nech je náhradný. Cena je cent a bez takejto maličkosti sa tlač nepodarí (zrazu príde chybná).

8. Displej so vstavanou čítačkou kariet.

V jeho zadnej časti sa nachádza čítačka kariet, do ktorej neskôr vložíte pamäťovú kartu s modelmi na tlač. Môžete si vziať jeden náhradný: ak nesprávne pripojíte nejaký prvok, potom s najväčšou pravdepodobnosťou najskôr zomrie displej.

Ak plánujete tlačiareň pripojiť priamo k počítaču a tlačiť z počítača, potom obrazovka vôbec nie je potrebná, môžete tlačiť aj bez nej. Ako však ukázala prax, je pohodlnejšie tlačiť z karty SD: tlačiareň nemá nič spoločné s počítačom, môžete ju umiestniť aj do inej miestnosti bez obáv, že počítač zamrzne alebo ho omylom zatvoríte. dole uprostred tlače.

9. Napájanie (12V).

Tento napájací zdroj je o niečo väčší, ako by mal byť, ale bez väčších problémov sa zmestí a má rezervu výkonu.

10. Horúci stôl.

Vyžaduje sa pre potlač ABS. Pre tlač PLA a iných druhov plastov, ktoré sa pri chladení nezmršťujú, môžete tlačiť bez zahrievania platformy, ale je potrebný stôl, na ňom je umiestnené sklo.

11. Tlačidlo a svorka (220 V).

12. Extrudér.

Tento extrudér je priamy extrudér, to znamená, že mechanizmus podávania plastu je umiestnený priamo pred jeho vyhrievacím prvkom. Odporúčam vám vziať si práve taký, umožní vám to tlačiť so všetkými druhmi plastov bez veľkého stresu. Súprava obsahuje všetko, čo potrebujete.

13. Chladič na fúkanie dielov.

V skutočnosti je potrebný na fúkanie PLA a iných pomaly tvrdnúcich plastov.

14. Chladič na fúkanie vodičov.

Naozaj to potrebujem. Väčší chladič výrazne zníži hlučnosť tlačiarne.

15. Náhradné trysky.

Pri upchatí je jednoduchšie vymeniť trysky ako vyčistiť. Venujte pozornosť priemeru otvoru. Prípadne si môžete vytočiť rôzne priemery a vybrať si sami. Radšej som sa zastavil na 0,3 mm, kvalita dielov získaných takouto tryskou mi stačí. Ak kvalita nie je faktorom, zoberte širšiu trysku, napríklad 0,4 mm. Tlač bude mnohonásobne rýchlejšia, no vrstvy budú viditeľnejšie. Vezmite niekoľko naraz.

16. Vŕtačka na čistenie trysky.

Je veľmi ľahké ho odlomiť, buďte opatrní. Nemusíte si brať vŕtačku: je jednoduchšie, ako som napísal vyššie, zbierať náhradné trysky a meniť ich. Stoja cent a málokedy sa upchajú – pri použití bežného plastu a v prítomnosti filtra, ktorý vytlačíte ako prvý.

17. Sada pružín na stôl.

Sada obsahuje 5 kusov, 4 používame na stôl, jednu pružinu používame na obmedzovač osi X.

18. Súprava na nastavenie stola. Vyžaduje 2 sady.

Tieto súpravy potrebujeme len kvôli dlhým skrutkám, ktoré použijeme na zabezpečenie extrudéra v budúcnosti.

19. Sada vodičov na pripojenie krokových motorov.

20. Kus obyčajného skla na stole.

K dispozícii je borosilikátové sklo, ktoré odoláva zvýšeným teplotám. Používam obyčajné okenné sklo: vydrží zahriatie až na 90 stupňov, ale viac nepotrebujem.

To je všetko, čo potrebujete na zostavenie tlačiarne.

Kvalita tlačených dielov s takouto súpravou bude takmer rovnaká ako pri tlačiarňach drahých značiek. Všetko závisí od ďalších nastavení, výberu požadovanej teploty a ďalších nuancií, s ktorými sa zoznámite počas procesu tlače. Za výhodu takejto tlačiarne v porovnaní s drahou značkovou považujem možnosť rýchlo, lacno a samostatne opraviť akúkoľvek súčiastku, bez plytvania nervami a peniazmi.

Náklady na takýto súbor nie sú vyššie ako 20 tisíc rubľov.

Ak si kúpite takúto tlačiareň ako celok, jej cena je dnes 43 900 rubľov.

Objednaním nástrojov na AliExpress ušetríme asi 24 000 rubľov s rovnakými komponentmi a extrudér, ktorý sme vybrali, je v niektorých ohľadoch ešte lepší.

Zostavenie tlačiarne

Potom začneme fascinujúci proces montáže podľa oficiálnych pokynov.

Pokyny →

Zrkadlo →

Proces montáže je celkom vzrušujúci a trochu pripomína montáž sovietskeho kovového konštruktéra.

Všetko zbierame podľa návodu s výnimkou nasledujúcich bodov

V odseku 1.1 úplne na konci, kde sú pripevnené koncové podpery, nedávame ložiská 625z - tie sme však neobjednali. Vodiace skrutky necháme vo „free float“v hornej polohe, ušetrí nás to takzvaného kolísavého efektu.

V odseku 1.4 je na obrázku čierna medzera. Nie je súčasťou rámu, namiesto neho sú plastové priechodky, používame ich.

V odseku 1.6 pripevňujeme držiak koncového spínača osi Y nie na zadnú stranu, ale na prednú stenu tlačiarne. Ak sa tak nestane, diely sa vytlačia zrkadlovo. Bez ohľadu na to, ako som sa to snažil poraziť vo firmvéri, zlyhal som.

Aby ste to dosiahli, musíte terminál prispájkovať na zadnú stranu dosky:

V odseku 2.4 máme iný extrudér, ale je pripevnený rovnakým spôsobom. Vyžaduje si to dlhé skrutky, berieme ich zo súpravy na nastavenie stola (18. pozícia v zozname). Súprava rámu sa nedodáva s dlhými skrutkami, ktoré nájdete v miestnych obchodoch.

V časti 2.6 začíname skladať náš „sendvič“od Arduina a RAMPS a hneď robíme veľmi dôležitú revíziu, o ktorej sa v manuáloch píše len zriedka, no napriek tomu je veľmi dôležitá pre ďalší nepretržitý chod tlačiarne.

Musíme odpojiť naše Arduino od napájania, ktoré pochádza z dosky RAMPS. Za týmto účelom prispájkujeme alebo odrežeme diódu z dosky RAMPS.

Regulátor napätia prispájkujeme na príkon, ktorý sme vopred nastavili na 5 V, súčasne odspájkujeme štandardnú zásuvku. Regulátor lepíme niekomu oveľa pohodlnejšiemu, ja som ho prilepil na zadnú stenu samotného Arduina.

Napájanie z napájacieho zdroja do RAMPS som prispájkoval samostatne na nožičky, aby bol terminál voľný pre pripojenie ďalších zariadení.

Ďalej položíme všetky drôty. Môžete si kúpiť špeciálny vrkoč, môžete, ako som to urobil ja, použiť kravaty alebo elektrickú pásku.

Pred naštartovaním skontrolujeme, či nikde nič nezavadzia, kočík sa bez prekážok pohybuje k obmedzovaču a späť. Najprv sa všetko bude hýbať natesno, časom sa ložiská otrčia a všetko pôjde ako po masle. Nezabudnite namazať koľajnice a čapy. Mažem silikónovým mazivom.

Opäť sa pozeráme, že nikde nič neskratuje, ovládače krokových motorov sú nainštalované správne podľa návodu, inak zhorí obrazovka aj Arduino. Obmedzovače musia byť tiež nainštalované pri dodržaní správnej polarity, inak dôjde k vyhoreniu regulátora napätia na Arduine.

Príprava na prevádzku

Ak je všetko správne pripojené, môžete prejsť na ďalší návod na obsluhu.

Pokyny →

Zrkadlo →

Užitočné materiály o niektorých parametroch nášho firmvéru

• Moja nakonfigurovaná a funkčná verzia firmvéru pre túto tlačiareň a extrudér. Je mierne kalibrovaný pre diely, ktoré sme si objednali.
• Oficiálny firmvér od 3d-diy.

Firmvér vyplníme cez Arduino 1.0.6 IDE, na obrazovke tlačiarne zvolíme Auto Home, uistíme sa, že koncové spínače sú správne zapojené a polarita krokov je správna. Ak sa pohybuje v opačnom smere, jednoducho otočte terminál na motore o 180 stupňov. Ak sa po začatí pohybu ozve nepríjemné škrípanie, ide o škrípanie krokových ovládačov. Je potrebné na ne dotiahnuť trimrový odpor podľa návodu.

Odporúčam vám začať tlačiť z plastu PLA: nie je náladový a dobre priľne k modrej páske, ktorá sa predáva v železiarstvach.

Používam plast Bestfilament. Vzal som si REC, ale nepáčilo sa mi, ako vrstvy ležali. Existuje aj more rôznych značiek a druhov plastov: od gumených po „drevené“, od priehľadných po metalizované… Ďalšou spoločnosťou, ktorú odporúčam, je Filamentarno. Majú zvláštne farby a skvelý vlastný druh plastu s vynikajúcimi vlastnosťami.

S ABS a HIPS plastom tlačím na Kaptonovú pásku premazanú bežnou lepiacou tyčinkou z papiernictva. Táto metóda je dobrá, pretože nie je cítiť zápach. Existuje mnoho ďalších rôznych spôsobov, ako zlepšiť priľnavosť dielu k stolu, sami sa o tom dozviete prostredníctvom pokusov a omylov. Všetko sa dosahuje empiricky a každý si vyberie svoju vlastnú cestu.

Prečo práve táto tlačiareň Prusa i3?

1. Tlačiareň je „všežravá“. Môžete tlačiť s akýmikoľvek dostupnými plastovými a flexibilnými tyčami. Dnes je trh s rôznymi druhmi plastov dosť rozvinutý, nie je potrebné mať uzavretú krabicu.
2. Tlačiareň sa jednoducho skladá, konfiguruje a udržiava. Dokonca aj dieťa sa v ňom môže pohrabať.
3. Dostatočne spoľahlivé.
4. Na webe je distribuované more informácií o jeho konfigurácii a modernizácii.
5. Vhodné na upgrade. Môžete si objednať druhý extrudér alebo extrudér s dvoma tlačovými hlavami, vymeniť lineárne ložiská za kaprolónové alebo medené puzdrá, čím sa zvýši kvalita tlače.
6. Dostupné za peniaze.

Vytlačené na držiaku extrudéra E3D V6, chvíľu vytlačené týmto extrudérom s bowdenom. Ale vrátil som sa k MK10.

Dostal som taký upgrade, v budúcnosti budeme tlačiť s dvomi plastmi.

Stôl som pre rýchlejšie nahriatie zateplil: podklad s vrstvou reflexnej fólie a lepiaci podklad. V dvoch vrstvách.

Podsvietenie vyrobené z LED pásika. V určitom momente ma omrzelo zapínať svetlo na ovládanie tlače. V budúcnosti plánujem opraviť fotoaparát a pripojiť ho k tlačiarni Raspberry Pi na vzdialené monitorovanie a odosielanie modelov na tlač bez žonglovania s flash diskom.

Ak chcete znížiť hluk z tlačiarne, umiestnite pod tlačiareň gumené podložky. Môžete si ich vytlačiť, ale zatiaľ som si vystačila s takými silikónovými zarážkami, kedysi kúpenými do práčky.

Puzdro na telefón

Tlačiareň pomáha aj v dielni: vodiace lišty pílového stola

Držiaky pre LED žiarovky

Puzdro na systém diaľkového zapínania konvektora z tohto príspevku

Manželka robí tieto formy na sušienky.

Mačka, ktorá je z toho všetkého unavená

Ak máte deti, takýto konštruktér bude veľmi užitočný a zaujímavý. Zoznámiť deti s týmto smerom nebude ťažké, samy budú nadšené z tlače rôznych hračiek, konštruktérov a šikovných robotov.

Mimochodom, po celej krajine sa aktívne otvárajú detské technoparky, kde sa deti učia novým technológiám vrátane modelovania a trojrozmernej tlače. Mať takúto tlačiareň doma bude pre bystré dieťa veľmi užitočné.

Keby som také niečo mal ako dieťa, moje šťastie by nemalo hraníc a keby sme k tomu pridali rôzne motory, Arduino, senzory a moduly, asi by som úplne stratil strechu z možností, ktoré sa mi otvorili v r. predo mnou. Namiesto toho sme tavili plasty zo starých hračiek a olovo z batérií nájdených na smetisku.

Všetkým, ktorí sa to rozhodnú zopakovať, prajem úspešnú montáž a rýchly príchod objednaného tovaru.:)

Ďakujem za pozornosť, ak máte nejaké otázky, pýtajte sa.

Veľmi užitočný zdroj v ruskom jazyku, kde môžete nájsť akékoľvek informácie v tejto oblasti: 3dtoday.com.

Tisíce tisícov modelov pripravených na tlač na čokoľvek: thingiverse.com.