Jak złożyć w domu drukarkę 3D ze stalową ramą?

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 04:07

Specjalista IT Ivan Zarubin udostępnił szczegółowe instrukcje dotyczące montażu drukarki 3D w domu. Koszt komponentów nie przekroczy 20 tysięcy rubli, a pod względem jakości takie urządzenie nie będzie gorsze od drogich markowych modeli.

Nie będę opisywał wszystkich korzyści i wszystkich możliwości druku 3D, powiem po prostu, że jest to bardzo przydatna rzecz w życiu codziennym. Czasami miło jest uświadomić sobie, że sam możesz tworzyć różne przedmioty i naprawiać sprzęt, który wykorzystuje plastikowe mechanizmy, różne koła zębate, elementy złączne …

Chciałbym od razu wyjaśnić - dlaczego nie kupić chińskiej drukarki Deshman za 15 tysięcy rubli.

Z reguły są dostarczane z obudowami z akrylu lub sklejki, drukowanie części taką drukarką zamieni się w ciągłą walkę ze sztywnością obudowy, kalibracją i innymi zdarzeniami, które przyćmią piękno posiadania drukarki.

Ramy z akrylu i drewna są bardzo elastyczne i lekkie, drukowane z dużymi prędkościami to już serio kiełbasa, dzięki czemu jakość finalnych części pozostawia wiele do życzenia.

Właściciele takich ramek często kolektywują z różnymi wzmacniaczami/uszczelkami i nieustannie dokonują zmian w projekcie, zabijając tym samym swój czas i nastrój na zajmowanie się drukowaniem, a nie finalizowanie drukarki.

Stalowa rama da Ci możliwość cieszenia się precyzyjnym tworzeniem części, a nie walką z drukarką.

Postępując zgodnie z moim małym przewodnikiem, nie przesadzisz i nie spalisz swojego pierwszego zestawu elektronicznego, tak jak ja. Chociaż nie jest to takie straszne: koszt części i części zamiennych do tej drukarki jest tani.

Poradnik przeznaczony jest głównie dla początkujących, guru druku 3D najprawdopodobniej nie znajdą tu nic nowego dla siebie. Ale ci, którzy chcieliby dołączyć, po złożeniu takiego zestawu, jasno zrozumieją, o co chodzi. W tym przypadku nie są wymagane żadne specjalne umiejętności i narzędzia, wystarczy lutownica, zestaw śrubokrętów i sześciokątów.

Koszt komponentów jest aktualny na styczeń 2017 r.

Zamawiamy części

1. Podstawą drukarki jest rama, im mocniejsza i cięższa, tym lepiej. Ciężka i wytrzymała rama nie utknie podczas drukowania z większą prędkością, a jakość części pozostanie akceptowalna.

Mój wybór padł na stalową ramę rosyjskiego producenta.

Rama zawiera cały niezbędny sprzęt. Chłopaki wkładają śruby i nakrętki z marginesem.

2. Wały prowadzące i szpilki M5. Pręty gwintowane i wały prowadzące nie są dołączone do ramy, chociaż są na zdjęciu.

Wałki polerowane są w zestawie po 6 sztuk

Być może znajdziesz to taniej. Jeśli szukasz, to zawsze wybieraj polerowane, w przeciwnym razie wszystkie ościeżnice wałów wpłyną na szczegóły i ogólną jakość.

Szpilki M5 należy kupować w parach

Są to w rzeczywistości zwykłe ćwieki, które można kupić w sklepie z narzędziami. Najważniejsze, że są tak równe, jak to tylko możliwe. Łatwo to sprawdzić: trzeba umieścić spinkę do włosów na szkle i potoczyć po szkle, im lepiej jeździ, tym szpilka jest gładsza. Wały są sprawdzane w odpowiedni sposób.

Generalnie nie potrzebujemy niczego innego z tego sklepu, ponieważ istnieje dzika marża na to samo, którą można kupić u Chińczyków.

3. Zestaw RAMPS 1.4 + Arduino Mega 2560 R3 + sterowniki krokowe A4988.

RAMPS 1.4 to płytka rozszerzająca dla Arduino. To do niego podłączona jest cała elektronika, w nią włożone są sterowniki silników. Odpowiada za całą sekcję zasilania drukarki. Nie ma w nim móżdżku, nie ma co się w nim palić i włamywać, zapasowego nie można wziąć.

Arduino Mega 2560 R3 to mózg naszej drukarki, do którego będziemy wgrywać firmware. Radzę wziąć zapasowy: z braku doświadczenia łatwo go spalić np. wkładając zły sterownik silnika krokowego lub odwracając polaryzację przy podłączaniu wyłącznika krańcowego. Wielu z tym ma do czynienia, w tym ja. Abyś nie musiał czekać na nowy tygodniami, weź od razu co najmniej jeszcze jeden.

Za pracę silników odpowiadają sterowniki krokowe A4988, warto dokupić kolejny komplet zapasowych. Mają rezystor dostrajający, nie przekręcaj go, być może jest już ustawiony na wymagany prąd!

Zapasowe Arduino MEGA R3

Zapasowe sterowniki silników krokowych A4988. Radzę dodatkowo wziąć kolejny zapasowy zestaw 4 sztuk

4. Obniżający regulator napięcia.

Jest potrzebny do ochrony naszego Arduino. Ma własny regulator napięcia od 12 V do 5 V, ale jest wyjątkowo kapryśny, bardzo się nagrzewa i szybko umiera.

5. Zestaw silnika krokowego.

W zestawie jest 5 sztuk, potrzebujemy tylko 4. Możesz szukać zestawu czterech, ale zabrałem cały zestaw, niech będzie jeden zapasowy. Można go rozbudować i wykonać drugą wytłaczarkę do drukowania podpór z drugą wytłaczarką lub części dwukolorowych.

6. Komplet pasków, łożysk i sprzęgieł.

Ten zestaw zawiera wszystko, czego potrzebujesz do tej drukarki.

7. Ograniczniki mechaniczne - wymagane 3 sztuki.

Weź 4 sztuki na wszelki wypadek, niech jedna będzie zapasowa. Koszt to grosz, a bez tak drobnego szczegółu nadruk nie zadziała (nagle pojawi się wadliwy).

8. Wyświetlacz z wbudowanym czytnikiem kart.

Z tyłu znajduje się czytnik kart, do którego później włożysz kartę pamięci z modelami do druku. Możesz wziąć jeden zapasowy: jeśli źle podłączysz jakiś element, najprawdopodobniej wyświetlacz zgaśnie pierwszy.

Jeśli planujesz podłączyć drukarkę bezpośrednio do komputera i drukować z komputera, ekran w ogóle nie jest potrzebny, możesz drukować bez niego. Ale, jak pokazała praktyka, wygodniej jest drukować z karty SD: drukarka nie ma nic wspólnego z komputerem, można ją postawić nawet w innym pomieszczeniu, bez obawy, że komputer zamarznie lub przypadkowo go zamkniesz w środku drukowania.

9. Zasilanie (12V).

Ten zasilacz jest nieco większy niż powinien, ale pasuje bez większych trudności i ma margines mocy.

10. Gorący stół.

Wymagane do drukowania ABS. Do drukowania PLA i innych rodzajów tworzyw sztucznych, które nie kurczą się podczas chłodzenia, można drukować bez podgrzewania platformy, ale wymagany jest stół, na nim kładzie się szkło.

11. Przycisk i zacisk (220 V).

12. Wytłaczarka.

Ta wytłaczarka jest wytłaczarką bezpośrednią, co oznacza, że plastikowy mechanizm podawania znajduje się bezpośrednio przed jego elementem grzejnym. Radzę wziąć właśnie takie, pozwoli bez większego stresu drukować ze wszystkich rodzajów tworzyw sztucznych. Zestaw zawiera wszystko, czego potrzebujesz.

13. Chłodnica do wydmuchiwania części.

Właściwie jest niezbędny do wdmuchiwania PLA i innych wolno twardniejących rodzajów tworzyw sztucznych.

14. Chłodnica do dmuchania kierowców.

Naprawdę tego potrzebuję. Większa chłodnica znacznie zmniejszy hałas drukarki.

15. Dysze zapasowe.

Gdy są zatkane, łatwiej jest wymienić dysze niż czyścić. Zwróć uwagę na średnicę otworu. Alternatywnie możesz wybrać różne średnice i wybrać dla siebie. Wolałem zatrzymać się na 0,3 mm, jakość części otrzymanych taką dyszą mi wystarcza. Jeśli jakość nie jest czynnikiem, weź szerszą dyszę, na przykład 0,4 mm. Drukowanie będzie wielokrotnie szybsze, ale warstwy będą bardziej widoczne. Weź kilka na raz.

16. Wiertło do czyszczenia dyszy.

Bardzo łatwo to zerwać, bądź ostrożny. Nie musisz zabierać wiertarki: łatwiej, jak napisałem powyżej, zebrać zapasowe dysze i je wymienić. Kosztują grosz i rzadko się zapychają - przy użyciu zwykłego plastiku i w obecności filtra, który drukujesz jako pierwszy.

17. Zestaw sprężyn do stołu.

Zestaw zawiera 5 sztuk, 4 używamy na stół, używamy jednej sprężyny na ogranicznik osi X.

18. Zestaw do regulacji stołu. Wymaga 2 zestawów.

Zestawy te są nam potrzebne tylko ze względu na długie śruby, którymi w przyszłości będziemy zabezpieczać ekstruder.

19. Komplet przewodów do podłączenia silników krokowych.

20. Kawałek zwykłego szkła na stole.

Dostępne jest szkło borokrzemianowe, które wytrzymuje podwyższone temperatury. Używam zwykłego szkła okiennego: wytrzymuje nagrzewanie do 90 stopni, ale nie potrzebuję więcej.

To wszystko, czego potrzebujesz do złożenia drukarki.

Jakość drukowanych części z takim zestawem będzie prawie taka sama jak w przypadku drukarek drogich marek. Wszystko zależy od dalszych ustawień, wyboru żądanej temperatury i innych niuansów, z którymi zapoznasz się podczas procesu drukowania. Zaletą takiej drukarki, w porównaniu z drogą markową, uważam możliwość szybkiej, taniej i samodzielnej naprawy dowolnej części, bez marnowania nerwów i pieniędzy.

Koszt takiego zestawu to nie więcej niż 20 tysięcy rubli.

Jeśli kupisz taką drukarkę jako całość, jej koszt wynosi dziś 43 900 rubli.

Zamawiając oprzyrządowanie na AliExpress zaoszczędzimy ok. 24 tys zł przy tych samych podzespołach, a wybrana przez nas ekstruder jest pod pewnymi względami jeszcze lepsza.

Montaż drukarki

Cóż, wtedy rozpoczynamy fascynujący proces montażu, postępując zgodnie z oficjalnymi instrukcjami.

Instrukcje →

Lustro →

Proces montażu jest dość ekscytujący i przypomina nieco montaż radzieckiego konstruktora metalu.

Zbieramy wszystko zgodnie z instrukcją z wyjątkiem poniższych punktów

W paragrafie 1.1, na samym końcu, gdzie zamocowane są wsporniki końcowe, nie umieszczamy łożysk 625z - jednak ich nie zamawialiśmy. Śruby pociągowe pozostaw w pozycji „swobodnego pływania” w górnym położeniu, uchroni nas to przed tzw. efektem chybotania.

W punkcie 1.4 na zdjęciu jest czarna przekładka. Nie jest dołączona do ramy, zamiast niej są plastikowe tuleje, używamy ich.

W paragrafie 1.6 mocujemy uchwyt wyłącznika krańcowego osi Y nie do tyłu, ale do przedniej ściany drukarki. Jeśli nie zostanie to zrobione, części zostaną wydrukowane jako lustrzane odbicie. Bez względu na to, jak próbowałem to pokonać w oprogramowaniu, zawiodłem.

Aby to zrobić, musisz przylutować terminal z tyłu płytki:

W paragrafie 2.4 mamy inny ekstruder, ale jest on mocowany w ten sam sposób. Wymaga to długich śrub, pobieramy je z zestawu do regulacji stołu (18 pozycja na liście). Zestaw ramy nie jest dostarczany z długimi śrubami, które można znaleźć w lokalnych sklepach.

W punkcie 2.6 zaczynamy składać naszą „kanapkę” z Arduino i RAMPS i od razu dokonujemy bardzo ważnej rewizji, o której rzadko pisze się w instrukcjach, ale która mimo wszystko jest bardzo ważna dla dalszej nieprzerwanej pracy drukarki.

Musimy odłączyć nasze Arduino od zasilania płynącego z płyty RAMPS. W tym celu lutujemy lub odcinamy diodę z płytki RAMPS.

Do wejścia zasilania lutujemy regulator napięcia, który z góry ustawiamy na 5 V, jednocześnie wylutowując standardowe gniazdo zasilające. Regulator przyklejamy komuś znacznie wygodniejszemu, przykleiłem go do tylnej ścianki samego Arduino.

Zasilanie z zasilacza do RAMPS przylutowałem osobno do nóg, aby pozostawić zacisk wolny do podłączenia innych urządzeń.

Następnie układamy wszystkie przewody. Możesz kupić specjalny warkocz, możesz tak jak ja użyć krawatów lub taśmy elektrycznej.

Przed ruszeniem sprawdzamy czy nic się nigdzie nie zacina, karetka przesuwa się do ogranicznika iz powrotem bez przeszkód. Na początku wszystko będzie się kręcić, z czasem łożyska będą się wcierać i wszystko pójdzie gładko. Pamiętaj o nasmarowaniu szyn i kołków. Smaruję smarem silikonowym.

Po raz kolejny wyglądamy, że nigdzie nic nie zwiera, sterowniki silników krokowych są zainstalowane poprawnie zgodnie z instrukcją, w przeciwnym razie spali się zarówno ekran, jak i Arduino. Ograniczniki należy również zamontować z zachowaniem prawidłowej polaryzacji, w przeciwnym razie regulator napięcia na Arduino przepali się.

Przygotowanie do operacji

Jeśli wszystko jest prawidłowo podłączone, możesz przejść do następnej instrukcji obsługi.

Instrukcje →

Lustro →

Przydatne materiały dotyczące niektórych parametrów naszego oprogramowania

• Moja skonfigurowana i działająca wersja oprogramowania dla tej drukarki i ekstrudera. Jest lekko skalibrowany do zamówionych przez nas części.
• Oficjalne oprogramowanie firmy 3d-diy.

Firmware wypełniamy przez Arduino 1.0.6 IDE, wybieramy Auto Home na ekranie drukarki, upewniamy się, że wyłączniki krańcowe są prawidłowo podłączone i polaryzacja kroków jest prawidłowa. Jeśli porusza się w przeciwnym kierunku, po prostu obróć zacisk przy silniku o 180 stopni. Jeśli po rozpoczęciu ruchu słychać paskudny pisk, jest to pisk kierowców krokowych. Konieczne jest dokręcenie na nich rezystora trymera zgodnie z instrukcjami.

Radzę rozpocząć drukowanie z plastiku PLA: nie jest kapryśny i dobrze przylega do niebieskiej taśmy, która jest sprzedawana w sklepach ze sprzętem.

Używam plastiku Bestfilament. Wziąłem REC, ale nie podobało mi się, jak układają się warstwy. Jest też morze różnych marek i rodzajów tworzyw sztucznych: od gumowych po „drewniane”, od transparentnych po metalizowane… Kolejna firma, którą polecam to Filamentarno. Mają dziwaczne kolory i świetny własny rodzaj plastiku o doskonałych właściwościach.

Na plastiku ABS i HIPS drukuję na taśmie Kapton posmarowanej zwykłym klejem w sztyfcie ze sklepu papierniczego. Ta metoda jest dobra, ponieważ nie ma zapachu. Istnieje wiele innych sposobów na poprawę przyczepności części do stołu, sam się o tym przekonasz metodą prób i błędów. Wszystko osiąga się empirycznie i każdy wybiera swoją drogę.

Dlaczego ta konkretna drukarka oparta na Prusa i3?

1. Drukarka jest „wszystkożerna”. Możesz drukować dowolnymi dostępnymi plastikowymi i elastycznymi prętami. Dziś rynek różnego rodzaju tworzyw sztucznych jest dość rozwinięty, nie ma takiej potrzeby, aby mieć zamknięte pudełko.
2. Drukarka jest łatwa w montażu, konfiguracji i utrzymaniu. Nawet dziecko może się nim bawić.
3. Wystarczająco niezawodny.
4. Ukazał odpowiednio w sieci morze informacji o jego konfiguracji i modernizacji.
5. Nadaje się do aktualizacji. Możesz zamówić drugą ekstruder lub ekstruder z dwiema głowicami drukującymi, wymienić łożyska liniowe na tuleje z kaprolonu lub miedzi, zwiększając tym samym jakość wydruku.
6. Dostępne za pieniądze.

Wydrukowano na uchwycie ekstrudera E3D V6, wydrukowano przez chwilę za pomocą tej wytłaczarki z podajnikiem Bowdena. Ale wróciłem do MK10.

Mam takie ulepszenie, w przyszłości będziemy drukować dwoma plastikami.

Stół zaizolowałem dla szybszego nagrzewania: podkład z warstwą folii odblaskowej i podkład samoprzylepny. W dwóch warstwach.

Wykonane podświetlenie z taśmy LED. W pewnym momencie zmęczyło mnie włączanie światła do kontrolowania druku. W przyszłości planuję naprawić kamerę i podłączyć ją do drukarki Raspberry Pi w celu zdalnego monitorowania i wysyłania modeli do druku bez żonglowania pendrive'em.

Aby zredukować hałas z drukarki, umieść gumowe podkładki pod drukarką. Można je wydrukować, ale na razie poradziłem sobie z takimi silikonowymi ogranicznikami, kiedyś kupionymi do pralki.

Etui na telefon

Drukarka pomaga również w warsztacie: prowadnice wózka stołowego piły

Mocowania do lamp LED

Sprawa systemu zdalnego załączania konwektora z tego stanowiska

Żona robi te foremki do ciastek.

Kot, który jest tym wszystkim zmęczony

Jeśli masz dzieci, taki konstruktor będzie bardzo przydatny i interesujący. Nie będzie trudno wprowadzić dzieci w ten kierunek, one same będą zachwycone, drukując dla siebie przeróżne zabawki, konstruktorów i inteligentne roboty.

Nawiasem mówiąc, w całym kraju aktywnie otwierają się dziecięce technoparki, w których dzieci uczą się nowych technologii, w tym modelowania i drukowania trójwymiarowego. Posiadanie takiej drukarki w domu bardzo przyda się zapalonemu dziecku.

Gdybym miał coś takiego jako dziecko, nie byłoby granic w moim szczęściu, a gdybyśmy dodali do tego różne silniki, Arduino, czujniki i moduły, prawdopodobnie całkowicie straciłbym dach z możliwości, które otwierają się w naprzeciwko mnie. Zamiast tego wytopiliśmy plastik ze starych zabawek i ołów z baterii znalezionych na wysypisku śmieci.

Wszystkim, którzy postanowią to powtórzyć, życzę udanego montażu i szybkiego dotarcia zamówionego towaru.:)

Dziękuję za uwagę, jeśli masz jakieś pytania, zapytaj.

Bardzo przydatne źródło informacji w języku rosyjskim, w którym można znaleźć wszelkie informacje w tej dziedzinie: 3dtoday.com.

Tysiące tysięcy gotowych do druku modeli do wszystkiego: thingiverse.com.