Как собрать хороший 3D принтер

Не будем расписывать всю пользу и все возможности 3D печати, скажем просто, что это очень полезная вещь в быту.

Приятно иногда осознавать, что вы сами можете создавать различные предметы и ремонтировать множество различной техники, в которой используются пластиковые механизмы, различные шестерни, крепежи и т.д.

Сразу хотелось бы внести ясность - почему не стоит покупать китайский принтер за 15 тыс. руб.

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

Акриловая или деревянные рамы весьма гибкие и легкие, при печати на повышенных скоростях их серьезно колбасит, за счет чего качество конечных деталей оставляет желать лучшего.

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

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

Следуя нашему 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, опытные гуру 3D печатников скорее всего не найдут здесь для себя ни чего нового. А вот те, кто хотел бы приобщиться, после сборки такого комплекта будут четко понимать, что к чему. При этом не требуется специальных навыков и инструментов, достаточно паяльника, набора отверток и шестигранников.

Первым делом необходимо заказать все детали:

1. Основа для принтера – рама, чем она крепче и тяжелее, тем лучше. Тяжелую и крепкую раму не будет колбасить, тем самым качество деталей будет сравнимо с дорогими "брендовыми" принтерами за 200 - 300 тыс. рублей.

Наш выбор пал на стальную раму от российского производителя 3d-diy.com - ссылка на раму. (Рама, идет 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. Ссылка на валы, ссылка на шпильки.

Возможно найдете и подешевле. Валы должны быть обязательно полированные, а шпильки ровные, иначе все косяки валов и кривизна шпилек, отразятся на деталях и общем качестве напечатанных деталей. 

3. Комплект RAMPS 1.4 + Arduino Mega 2560 R3 + шаговые драйверы A4988

RAMPS 1.4 - Плата расширения для ардуины. Именно к ней подключается вся электроника, в неё вставляются драйверы двигателей. За всю силовую часть принтера отвечает она. В ней нет мозгов, по сути 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 в запас еще хотя бы одну.

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

3.1 Запасная Arduino MEGA R3

3.2 Запасные драйверы шагового двигателя A4988 (советую дополнительно взять еще комплект запасных из 4 шт.)

4. Регулятор напряжения понижающий

Регулятор необходим для защиты нашей ардуино, в ардуине есть свой понижающий регулятор с 12v на 5v но он крайне капризен, сильно греется и быстро умирает.

5. Комплект шаговых моторов

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

6. Комплект ремней, подшипников и муфт

В этом комплекте есть все необходимое для данного принтера.

7. Механические ограничители - необходимо 3 штуки

Возьмите на всякий случай 4 штуки, пусть один будет запасным, стоимость копеечная, а без такой мелкой детали печатать не получится, вдруг придет бракованная.

8. Дисплей с встроенным картридером

Как показала практика, с SD карточки печатать удобнее, принтер ни как не связан с компьютером и его можно ставить в другую комнату не опасаясь, что компьютер зависнет.

9. Блок питания 12V

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

10. Горячий стол

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

11. Кнопка и клемма 220v

12. Экструдер

Данный экструдер является «Директ» экструдером, то есть механизм подачи пластика происходит непосредственно перед его нагревательным элементом. Советую брать именно такой, он позволит вам печатать всеми видами пластика без особых напрягов. В комплекте есть все необходимое.

13. Кулер на обдув детали

Собственно, необходим для обдува PLA и прочих долго затвердевающих пластиков.

14. Кулер на обдув драйверов

Он чуть больше, чем нужен. Больший кулер существенно уменьшит шум от принтера.

15. Запасные сопла

При засорении проще поменять сопла, чем чистить. Обратите внимание на диаметр отверстия, как вариант можно набрать разных диаметров и выбрать для себя, я предпочел остановиться на 0.3мм, качества получаемых деталей с таким соплом мне достаточно. Если качество не играет особой роли, берите сопло толще например 0.4. Печать будет в разы быстрее, но слои будут более заметны. Берите сразу несколько.

16. Сверло для очистки сопла

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 нормальных пластиков и при наличии фильтра, который вы и напечатаете первым делом.

17. Комплект пружин для стола

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

18. Комплект для регулировки стола необходимо 2 комплекта

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

19. Комплект проводов для подключения шаговых двигателей

20. Термистор для нагревательного стола

21. 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. Все зависит от дальнейших настроек, выбора нужной температуры и от прочих нюансов с которыми вы познакомитесь в процессе печати. Плюсом такого принтера по сравнению с дорогим "брендовым", я считаю возможность быстро, дешево и самостоятельно починить любую деталь, не потратив при этом нервов и денег.

Стоимость такого набора выходит порядка 20 тысяч рублей.

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

Инструкция Зеркало

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

Собираем всё по инструкции за исключением следующих пунктов:

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 черная 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. Для этого надо перепаять клемму на заднюю часть платы и отогнуть сам концевик:

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

В пункте 2.6. мы начинаем сборку нашего бутерброда из ардуины и рампса и сразу же сделаем очень важную доработку, про которую редко пишут в мануалах, но тем не менее эта доработка очень важна для дальнейшей бесперебойной работы принтера.

Нам необходимо отвязать нашу ардуину от питания которое приходит с платы RAMPS.

Для этого выпаеваем или отрезаем диод с платы RAMPS .

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

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

Далее укладываем все провода, можно купить специальную оплетку, можно как я, использовать стяжки или изоленту.

Перед запуском проверяем, что ни где ни чего не заедает, каретка двигается до ограничителя и обратно без препятствий поначалу все будет двигаться туго, со временем подшипники притрутся и все будет плавно. Не забудьте смазать направляющие и шпильки. Я смазываю силиконовой смазкой.

Еще раз смотрим, что ни где ни чего не коротит, драйверы шаговых двигателей поставлены ПРАВИЛЬНО согласно инструкции, иначе сгорит и экран и ардуина, ограничители тоже поставлены соблюдая необходимую полярность, иначе сгорит стабилизатор напряжения на ардуине.

Если все подключено верно, можно переходить к следующей инструкции по эксплуатации:

Инструкция Зеркало

Полезный материал по некоторым параметрам нашей прошивки

Мой настроенный и рабочий вариант прошивки под этот принтер и экструдер.

Он слегка откалиброванный 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 полярности шаговиков, если двигается в противоположную сторону, просто переверните 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 с PLA пластика, он не капризен и хорошо прилипает к синему скотчу, который продается в строительных магазинах.

Я беру пластик фирмы Bestfilament

Брал фирму REC мне не понравилось как ложатся слои. Есть еще море различных брендов и пластиков, от резиновых до деревянных, от прозрачных до металлизированных… Еще одна фирма которую я порекомендую – Filamentarno У них чумовые цвета и отличный свой вид пластика с отличными свойствами.

Пластиком ABS и HIPS я печатаю на каптоновом скотче намазанном обычным клеем-карандашом из магазина канц-товаров. Такой способ хорош тем, что он не вонюч. Есть много других разных способов повышения адгезии детали к столу, об этом вы узнаете уже сами в процессе проб и ошибок. Все достигается опытным путем и каждый для себя выбирает свой способ.

Почему именно этот принтер на базе prusa i3?

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 ребенок.

3. Достаточно надежен.

4. Распространен, соответственно в сети море инфы о его настройках и модернизации.

5. Апгрейдопригоден. 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.

 

 


Опубликовано: 13 февраля 2017 | Метки: , ,

Комментариев: 0

Оставить комментарий