Letysite.ru

IT Новости с интернет пространства
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема сборки 3d принтера

Как собрать 3D-принтер своими руками? Поиск комплектующих

Чтобы приступить к сборке 3D-принтера и покупке комплектующих, необходимо знать, в каких целях Вы собираетесь его применять, что ожидаете от возможностей принтера и качества печати.

В первую очередь необходимо определиться с самой конструкцией принтера. Тут возможно несколько вариантов:

1. Сборка принтера на базе уже готовых и известных проектов, которые есть в общем доступе, например: RepRap Mendel Prusa i2, Prusa i3 и всевозможные их конфигурации.

2. «Изобретение велосипеда» — полностью конструируем свою модель 3D-принтера. Тут уже все зависит от ваших знаний, навыков, бесконечной фантазии и творческих способностей.

Выбор модели для сборки

Для примера выберем Prusa i3, а точнее одну из ее модификаций — Prusa i3 Steel. На наш взгляд это самая успешная модель: жесткая стальная конструкция, никаких шпилек, эстетически выдержанный стиль и дизайн, собирается быстро и четко. Если вы захотели собрать другую модель 3D-принтера, ничего страшного, суть не меняется, различие будет лишь в сборке самого каркаса.

Ниже приведен список тех комплектующих, которые необходимо будет приобрести для сборки 3D-принтера. Электроника на базе платы arduino mega 2560 и платы расширения ramps 1.4.

— Набор плат: Arduino mega 2560 + ramps 1.4 + 4 драйвера шагового двигателя + LCD панель + USB кабель ;

— Блок питания мощностью от 350 Вт;

— Шаговый двигатель Nema 17 (5 шт.);

— 3 концевых выключателя ( механические или оптические );

— Набор корпусных деталей из стали 3 мм;

— Полированные валы диаметром 8 мм (Ось Z: 2 x 320 мм, Ось Y: 2 x 341 мм, Ось X: 2 x 375 мм.)

— Линейные подшипники LM8UU (11 шт.)

— Набор пластиковых деталей

— Шпилька с гайкой для оси Z в качестве винтовой передачи ( 2 шт.) диаметр 5 мм. Длина около 295 мм.

Также могут потребоваться дополнительные инструменты и расходные материалы:

— Термоизоляционный скотч (каптон);

— Паяльник и расходные материалы для него (припой, флюс);

— Провода для соединений всех частей электроники;

— ABS или PLA пластик для настройки и последующей печати.

Как написано выше, принтер будем собирать на базе Arduino mega 2560 и платы расширения Ramps 1.4.

Вариантов плат, с помощью которых можно собрать принтер, очень много. На сайте reprap вы можете ознакомиться с основными их видами и характеристиками. Мы же остановимся на наборе плат, который включает в себя:

Arduino mega 2560

Можно приобрести как оригинальную плату, так и клон, все упирается в цену. С уверенностью можем сказать, что при использовании качественных китайских клонов, мы ни разу не сталкивались с проблемами. Так что можете смело покупать неоригинальные платы (при этом сэкономите значительную часть денег!). Вам может потребоваться USB кабель, если он не включен в комплект. Часто из-за плохого кабеля, могут возникать проблемы при печати, поэтому сразу приобретайте качественный USB кабель!

Плату расширения Ramps 1.4 можно собрать самостоятельно, но советуем купить уже готовую, так как в итоге суммарная стоимость отдельных деталей может оказаться дороже, плюс потратите еще и Ваше личное время.

Драйвера шаговых двигателей

Драйвера необходимы для управления шаговыми двигателями.

Обычно для 3D-принтеров используются драйвера A4988 и A4983. Для выбранной модели 3D-принтера будем использовать драйвер A4988, который поддерживает ток до 2 Ампер. Для драйверов необходимо приобрести небольшие радиаторы (часто радиаторы идут в комплекте), так как при работе драйвера сильно нагреваются, и необходимо обеспечить стабильный отвод тепла.

Таких драйверов потребуется 4 штуки:

— один драйвер на шаговый двигатель оси Х;

— второй на шаговый двигатель оси У;

— третий на движок экструдера;

— четвертый драйвер на два параллельно подключенных движка оси Z.

Для питания электронных компонентов 3D-принтера необходим блок, способный выдавать напряжение 12В и мощность от 350Вт. Тут есть два варианта:

1. Обычный компьютерный блок питания. Он недорогой, его легко достать, но потребуются дополнительные манипуляции, чтобы его использовать.

2. Блок питания для светодиодных систем. Этот вариант немного дороже, но при его использовании не потребуется совершать никаких лишних действий, он более компактный и удобный. В выбранной модели будем использовать данный блок питания.

В 3D-принтерах используются биполярные шаговые двигатели, которые как раз и обеспечивают движение по координатным осям. Вращение шаговых двигателей дискретно, для принтеров обычно используют двигатели шагом 1.8 градуса, то есть за один оборот двигатель совершает 200 шагов.

При выборе шагового двигателя необходимо обратить внимание на следующие параметры: момент удержание и ток. Что бы не ошибиться можно взять «универсальные» nema 17: 17HS8401 или 17HS4401 током 1.7 А и моментом удержания 4 кг x см.

Если Вы хотите, чтобы Ваш 3D-принтер печатал ABS пластиком, то в конструкцию должен быть включен нагревательный стол.

Вариантов есть несколько: можно приобрести широко используемый Heatbed MK2B — недорогой, качественный стол. К нему необходимо приобрести стекло или зеркало, так как при нагреве данный стол может прогибаться, а стекло обеспечит ровную поверхность для печати.

Если позволяют финансы, то связку стол + стекло можно заменить одним алюминиевым нагревательным столом Mk2b.

Для измерения температуры нагревательного стола и хотэнда потребуется два термистора. Возьмем широко используемые и не дорогие NTC термисторы 100 кОм 3950.

Для определения «точки отсчета» в 3D-принтерах используются концевые выключатели, механические или оптические. В принтерах в основном используются механические концевые выключатели в количестве трех штук, которые определяют начальные точки трех осей.

Вот и добрались до одной из самых главных частей 3D-принтера.

Хотэндов очень много, у всех свои плюсы и минусы. Исходя из нашего опыта и опыта других пользователей можем посоветовать цельнометаллический хотэнд типа E3D. Оригинальные e3D вы можете заказать на официальном сайте, мы же используем не оригинальные E3D, цена естественно на них ниже. По качеству ничуть не уступают оригиналу, никаких проблем с печатью не возникает.

Мы не затрагивали компоненты касающихся механики, но скорее всего, что такое шпильки, гайки, валы и подшипники Вы итак знаете.

Очень интересно и доступно надеюсь будет продолжение.

Будет месяца через два, думаю
Необходимо для работы свой принтер
Собственно, если будет время, то выложу личный выбор комплектующих, цены, ссылки
Потом и сборку
И уже на основе собранного принтера буду чудить что-то новое, если на работе не запретят, то поделюсь разработками

Есть подвижки, а то очень интересно!

На работе другой задачей пришлось заняться, принтер отложен до лучших времён, к сожалению)

Спасибо за пост! как раз начинаю педалить тему 3д принтеров, но в мыслях сделать принтеры с рабочим полотном 0,5-1м, какие трудности могут при этом возникнуть? или может кто уже делал подобное и поделился где-то информацией?

для нужны такие большие поля печати принтера?

можете несколько применений привести?

Интернет в помощь, не ко мне, к сожалению)
Руки не доходят такие размеры собрать, времени нет и ленивый шибко

А так из трудностей.
Поиск компонентов, разве что: большое полотно такое фиг найти будет. во всяком случае, возможно будет слегка дороговатым покупка металлического полотна
Можно будет использовать какую-нибудь фанеру, укреплённую темростойким платсиком/стеклом, во сколько это выльется по деньгам в таком объёме я не берусь сказать тоже, всё зависит от вашего города и фирм, занимающихся резкой и продажей подобных компонентов

С ремнями для управления проблем не будет, думаю
С направляющими разве что — но это можно будет и по строй магазам пройтись

ПО, впринципе, настраиваемое.

В общем, нужны деньги и желание
Первого порядка 30к+ рассчитывать. если делать дешманский вариант)

Смотря что печатать

20к
Пластик по 1,5к за бабину
Время на деталь

Зачастую уже готовые решения дешевле

какая примерная стоимость такого принтера?

К сожалению, тег «не моё» 🙂
По примерным прикидкам 12к, если чистый китай, то и в 7 можно уложиться попытаться, хотя я могу мыслить ещё ценами прошлых годов

В основном, проще заказать готовый принтер, свой разрабатывать только если хотите именно свой уникальный сделать, либо какие-то определённые условия, не реализованные в уже готовых решениях
Потому что не стоит забывать о затраченном времени

Пост сугубо для ознакомления, а-то информации для новичков, как-таковой в лиге нет
Сильно уж не пинайте 🙂

Народ, где то на пикабу видел подборку литературы по 3D печати, помогите найти плз.

@EliRussian, привет, а куда твой пост делся про жалобу на ученицу?

Приятель, по просьбе которого я создал пост, попросил удалить.

Там пошли звонки со школы, от приятелей Дайны, спрашивали, не она ли это ?

Но как же
Они же не удаляются полностью, а остаются висеть в профиле

Напишите админу, ибо пост в группе вк висит
https://vk.com/pikabu?w=wall-31480508_331014
По инету разойдётся репостами

Напиши про сборку каркаса, плюсы и минусы в сравнении с корпусом из фанеры лазерной нарезки

Ага
Один пост по теме, а ща пойду писать 😀

Во сколько обошлись все комплектующие?

Если брать Китай без излишеств, то выйдет на 6400 руб. Без ШД.

(Шаговики взял с дуру в «амперке», на 4 500, да еще и nema 11. Ну впрочем тоже сойдут, только с проблемками. Шаговик экструдера — из принтера.).

Можно сделать самостоятельно или обойтись без: концевики, фторопластовая трубка, ненужный для PLA нагревательный стол. Добавьте еще 680 руб.

Читать еще:  Осуществление сбора мочи на стерильность

Корпус из фанеры с помойки, саморезы, крепления и прочие детали — из домашнего хлама, из полиморфуса, говна и палок.

Покупалось все в 15-16 годах (предпочел бы купить готовый, но единовременно выделить 18-20 тысяч не получалось никак.) Сейчас застрял на этапе сборки. Тупо не хватает времени. Собираю квазиморду, когда начнет хоть как то печатать, наштампую деталей и соберу на каркасе из алюминиевого профиля. Выйдет еще где то в 700р. Плюс стоимость пластика.

Как сделать 3D принтер своими руками: подробная инструкция

3D-принтер – это устройство, воссоздающее физические объекты из пластиковых и металлических слоев. Формирование деталей происходит, путем наложения экструдером, расплавленных материалов друг на друга со связывающим клеем. Будущий объект сначала создают в графическом редакторе на компьютере, а затем печатающая головка по контуру обрисовывает 3D-модель. Проще говоря, принтер, распечатывает в реале виртуально-нарисованный макет.

Многим пользователям хочется иметь интересные приборы, но они им не по карману. 3D – принтеры, как раз из этой категории. Они открывают много возможностей для хобби, работы и бизнеса.

Преимущества самодельного 3D принтера перед покупным

Сборка самодельного 3D принтера теперь доступна каждому. Для этих целей нужно иметь немного инженерного образования, навыков программиста, затраченное время и некоторую сумму денег, примерно в 25000 руб. Для многих легче потратить 15-20 тысяч на готовую модель. Но из-за дешевого качества китайской сборки прибор прослужит недолго. Такая причина вполне оправдана.

Основным отличием покупного 3D принтера является то, что корпус сделан из акрила и фанеры. Это ведет за собой ряд неприятных последствий:

  • прибор нуждается в постоянной калибровке цветов;
  • положение неустойчивое, и качество печати ухудшается;
  • жесткая печать комплектующих.

Главное преимущество самодельных 3D-принтеров над покупными заключается в качестве рамы. Можно использовать стальной материал. Это придаст лучшей фиксации аппарату и увеличит срок его службы.

Использование в домашних условиях позволит самостоятельно изготавливать детали, которые можно делать только на станках. Например, создать корпус авто.

Зачем собирать 3д принтер своими руками, и в чем его преимущество перед покупным, узнаете из этого видео:

Как собрать и сделать 3D принтер своими руками

Существует много разновидностей самодельных 3D принтеров. Одни формируют фигурки из гипса, другие печатают детали при помощи головки слоями. Есть варианты, формирующие предметы лазером или на полимере. Такие модели сложные в сборке и дорогие по цене. Да и предметы, изготовленные по этим технологиями, хрупки для того, чтобы их использовать в качестве запчасти для какого-либо прибора.

Для сборки трехмерного принтера своими руками понадобится набор следующих инструментов и навыков:

  • паяльник;
  • набор отверток;
  • шестигранники;
  • инструкция по сборке;
  • знания в электронике и инженерии.

Соблюдая простые правила, человек, обладающий вышеперечисленными инструментами и знаниями, сможет собрать прибор за короткое время.

Приобретение необходимых деталей и инструментов

В процессе сборки 3D-принтера понадобятся необходимые комплектующие:

  1. Рама – главная часть прибора. От ее тяжести, качества и устойчивости зависит дальнейшая работа аппарата. Постоянная борьба с некачественной печатью, а также повышенные скорости в работе уйдут на второй план. Идеальным выбором станет стальная рама Российского производства, которая стоит примерно – 5000 руб. В эту стоимость входят необходимые элементы крепежа.
  2. Направляющий вал. Он продается отдельно. Для сборки 3D принтера своими руками подойдет 1 комплект вала, который состоит из 6 деталей и стоит от 3000 руб. Для процесса необходимы полированные модели. От этого напрямую зависит качество печатаемых деталей.
  3. Шпильки М5. Для сборки понадобится 2 штуки, цена одной – 200 руб. Их можно приобрести в любом строительном магазине. Они должны быть идеально ровными. Для проверки можно расположить деталь на стеклянной поверхности и катать ее. Ровное изделие гарантирует беспрепятственную прокатку.
  4. Комплект подшипников, муфт и ремней. Это обязательные детали для сборки 3D принтера своими руками. Стоимость набора от 800 руб.
  5. Механический ограничитель. Важная деталь, без которой не реализуется процесс эксплуатации. Стоимость 1 штуки – от 25 руб. Для процесса понадобится 3 экземпляра. Опытные мастера приобретают четвертый вариант – на запас.
  6. Дисплей. Для сборки трехмерного принтера требуется монитор с картридером. Это необязательная деталь. Она нужна лишь при печати с компьютера.

В этом видео дается обзор комплектующих для самодельного 3D принтера:

Сборка механической части

Самостоятельная сборка – это трудоемкий процесс. Для его проведения не достаточно просто желания. На сборку 3D принтера уходит до 2 лет работы профессиональной команды. Для того, чтобы все действительно заработало, нужно быть предельно внимательным и соблюдать правила при сборке.

В сборке трехмерного принтера своими руками нет ничего сложного, если все запчасти будут приобретены и правильно установлены. Это касается деталей с электронным направлением.

Для процесса понадобится следующее:

  • RAMPS 1.4 – это основная плата 3D принтера, работающая на расширении Arduino. Именно к ней подключаются работающие модели, система и драйвера.
  • Arduino Mega 2560 R3 – это микроконтроллер, отвечающий за интегральные схемы и модули. Устройство достаточно просто подключать. Работает бесперебойно при правильной установке системы.
  • Драйверы А4988 – электронные компоненты, популярные драйвера шагового двигателя, работают от напряжения от 1 до 35 Вт.

Три эти детали обойдутся покупателю от 1100 руб. Важно иметь в виду то, что платы не подвержены горению, и не стоит покупать лишних деталей на запас.

В этом видео показана механическая часть самодельного 3д принтера:

Сборка радиоэлектронной части

Для подключения электроники понадобится стандартная схема, она будет приложена в инструкции по эксплуатации программного обеспечения – Arduino IDE. Затем настройки проводят в зависимости от возможностей прибора.

Особенностью сборки трехмерного принтера своими руками является то, что в данном типе электроники должен функционировать «мозг». Таковой деталью является Arduino 2560 R3. Прошивка будет заливаться именно на этот элемент. Его легко спалить из-за неправильного подсоединения полярности, подключая концы или установки шагового двигателя. Для этого, важно, чтобы сборкой занимался человек, имеющий опыт в этой сфере.

Загрузка и установка программного обеспечения

Установка программного обеспечения не менее важна, чем предыдущие процессы. За работу моторов отвечают шаговые драйверы. Они имеют построечный резистор, который выставлен на нужный ток и не нуждается в накрутке. В качестве запасной платы лучше использовать Arduino MEGA R3. Понижающий регулятор необходим для защиты напряжения платы. К примеру, понижение проходит с 12 до 5 Вт. Электроника, используемая при сборке 3D принтера своими руками, очень капризная и часто выходит из строя.

Довольно сложный механизм принтера нуждается в программном обеспечении. Необходимо провести подготовительные работы. Для этого понадобится официальная прошивка от 3D—diy. Заливка программы осуществляется IDE Arduino 1.0.6. На дисплее отображается кнопка Auto Home, которую следует нажать после.

В гибкой и точной настройке печати применяют программу Cura Software. Она позволяет настроить степень заполнения объекта и другие параметры печати:

  • диаметр сопла;
  • температуру плавления пластика;
  • толщину слоев.

Все эти параметры влияют на качество печати и результат. Проект Marlin лежит в основе прошивки и находится в открытом доступе для пользователей. Прошивка распространена и подходит для разных устройств, и настройки производятся по-разному. Коррективы вносятся в зависимости от особенностей трехмерного принтера.

Тестирование и настройка трехмерного принтера

Важно убедиться в правильном подключении концевиков и полярности для шаговиков. В случае, если движения каретки проходят в противоположную сторону от нужной, необходимо повернуть клемму на 180 градусов. Если после всех правильно проделанных процедур остался неприятный свист, то возможно дело в шаговиках. Для этого подкручивают подстроечные резисторы.

Для первой тестовой печати понадобится не менее 50 минут. Далее будет происходить диагностирование проблем тестовой детали в сравнении с другими результатами идентичных моделей. Таким образом, можно будет определить, с чем связана проблема печати. К примеру, это из-за неправильной конфигурации компьютера или технических характеристик.

Печать

Первая печать считается самой важной, так как от ее показателей зависит качество подключения, сборки и подсоединения контактов своими руками. Рекомендовано печатать первые модели из PLA-пластика. Также можно использовать любой вид гибкого прута. Это наиболее простая модель для сборки, обслуживания и ремонта. Обладает высоким качеством в сравнении с другими изделиями. Из-за своей распространенности по этому материалу можно найти кучу информации, отвечающей на интересующие вопросы.

В печатном аппарате можно устанавливать сразу 2 экструдера или один с двумя головками. После проведения процесса калибровки необходимо распечатать образец 1x1x1 см. Если слои сильно сдвинулись, значит, есть проблема перегрева двигателей. Для решения используют двигатели A4988 с микрошагом 1/16, силу тока настраивают на наименьшей позиции. Для того, чтобы добиться большего качества, проводят прошивку принтера.

В этом видео показан первый пуск самодельного 3д принтера:

Полезные советы

Для правильной сборки важно соблюдать инструкцию по применению и советы опытных мастеров, которые были выявлены путем проб и ошибок:

  • В сборке 3D принтеров своими руками не используют подшипников типа 625z, которые отвечают за крепление торцевых опор.
  • Ходовые винты помогут избавить от колебаний при высокой скорости работающей головки.
  • При сборке каретки используют стальную проставку черного цвета, но ее нет в комплекте с рамой. На замену приходят пластиковые втулки, которые подойдут для этих целей.
  • Монтирование креплений концевика должно происходить к передней стенке. В случае ошибки модели будут пропечатываться зеркальным образом. Новая прошивка не исправит проблемы. Единственный выход – перепаять клемму.
  • Соединяя части RAMPS и Arduino не стоит забывать и бесперебойной работе принтера. Для этого ардуино отвязывают от питания с платы RAMPS. Диод, отвечающий за эту функцию, выпаивают или отрезают. Регулятор припаивается на входе питания и выставляется на отметке 5 Вт.
Читать еще:  Современные средства сбора информации

Совсем недавно мало кто задумывался о сборке 3D принтера своими руками. На данное время эта тема очень востребована. Специалисты научились изготавливать детали для аппарата самостоятельно. Преимущество самодельных моделей в сравнении с заводскими заключается в цене и лучшем качестве. Наиболее большую разницу можно разглядеть у китайских устройств.

Полезное видео

Как сделать 3д принтер своими руками на базе ардуино, узнаете из этого видео:

Схема сборки 3d принтера

2013>Конструкция самодельного 3D принтера

Для прототипирования и создания оригинальных дизайнерских изделий мне понадобился 3D принтер с большим объемом печати. Доступные в продаже на тот момент (в сентябре 2013г) принтеры не устраивали не своими характеристиками, не ценой. Поэтому было решено сделать свою конструкцию, тем более что в наличие были двигатели, валы и ремни от старых матричных и струйных принтеров. Из Китая заказал только электронику, рельсы и подшипники.
В 3D сделал несколько вариантов конструкций и окончательно остановился на таком:

Габаритные размеры принтера: 508 x 503 х 640 мм.
Рабочий объем: 340 х 320 х 420 мм (с маленьким столом: 200 х 200х 420 мм).

Экструдер китайская копия MK7.

Электроника стандартная: mega 2560 + ramps1.4 + Graphic LCD Controlle + 5 драйверов ШД A4988

Раму собрал из алюминиевого профиля:
1.Уголок 50 х 50 х 2 мм (лучше 3 мм, но в продаже не нашел). На 50мм отлично крепятся двигатели.
2.Уголок 40 х 40 х 3 мм
3.Уголок 50 х 20 х 2 мм (для подвижного столика и крепление валов к кареткам оси X)
4.Профиль для навески дверей-купе 31 х 30 х 3 мм (остался от старых дверей)

Валы диаметром 12 мм от древнего советского принтера. На оси X длиной 507мм, на оси Z- 511,5мм.
На Y поставил китайские рельсы SBR12 длиной 500мм.

Шаговые двигатели:
X. 17PM-J046-P1VS (из сломанного копира)
Y. 2 штуки 17PM-J046-P1VS (из сломанного копира)
Z. 42BYGHW818 (заказал в Китае)

Наконец все собрано, залита прошивка Marlin , первая печать:

Печатаю тестовый прямоугольник 30 х 20 х 10 мм:

Проверка точности печати:

Немного подкорректировать и можно печатать недостающие детали для принтера:

Сначала на принтере стоял маленький стол (200х200мм), в виде «бутерброда»:
1. В середине нагреватель PCB Heatbed MK2B (дорожками вверх)
2. Сверху зеркало СОРЛИ из IKEA 20 х 20см (продаются по 4шт)
3. Снизу утеплитель ( кусок пробкового коврика)

Позже я сделал большой стол (340х320мм) из листа алюминия (толщиной 4мм) и китайского силиконового нагревателя (250х250мм, 12В, 200Вт):

Сейчас я проектирую второй маленький принтер, он будет уже на шарикоподшипниках:

Плюсы и минусы самодельного 3D-принтера

Несколько десятков лет назад люди мечтали заиметь обычный принтер, ведь завораживала лишь одна мысль, что текст из компьютера можно вывести на реальную бумагу! Время прошло, и теперь этим, мягко говоря, никого не удивишь 🙂 Другое дело – печать реальных предметов!

Самостоятельно создать 3D принтер сможет только человек, хорошо разбирающийся в электротехнике, который умеет работать руками и головой, и знает, как правильно применить свои таланты на практике. Не помешает также понимание, хотя бы, базовых основ работы и сборки/разборки ЧПУ станков.

Какие бывают 3D принтеры

В начале стоит понять, что же такое 3D-принтер, какие виды сейчас существуют. В этой статье речь пойдет о принтере, который создает предметы из ABS пластика. Но существуют 3D-принтеры, которые «печатают» предметы из гипса, или с помощью лазера, или работающие на особом полимере. Однако, у подобных систем есть ряд недостатков – это их дороговизна, сложность в обслуживании и эксплуатации. Кроме того, все вещи, создаваемые при помощи подобных принтеров, очень хрупкие. Возможность их применения зачастую ограничивается только демонстрацией.

Самодельный 3D принтер

Устройства, о которых пойдет речь в этой статье, могут создавать очень надежные, прочные предметы, которые можно использовать по любому назначению. Не так давно в США разгорелся скандал из-за пистолета, напечатанного на подобном 3D-принтере. Также, широко применение их в механике, можно создавать детали, которые будут использоваться в производстве. ABS-пластик очень надежный материал, он удобен в использовании и, что не менее важно, прочен. Именно рынок таких принтеров в настоящее время переживает период бурного развития.

Каковы основные части ABS 3D-принтера?

Основные части это:

  1. непосредственно корпус
  2. шаговые двигатели
  3. направляющие части
  4. печатающая головка
  5. элементы питания
  6. различные контроллеры

Как мы видим, составные элементы похожи с устройством обычного ЧПУ станка, но обладают рядом отличительных особенностей.

Сколько будет стоить 3Д принтер собранный своими руками?

На рынке электротехники стоимость 3D-принтеров колеблется от 500 до 3000 долларов США и выше. Цена относительно невысокая для такого полезного и технологически сложного устройства. Вам нужно уяснить, что все составные части придется покупать в розницу, а это однозначно дороже, чем оптовые цены, по которым их покупают производители.

Цена корпуса колеблется от 100 до 250 долларов США. На самом деле, корпус можно собрать практически из любого подручного материала: пластика, металла или даже из фанеры! В стоимость входит непосредственно стоимость материала плюс стоимость работы по изготовлению корпуса. Стоит учесть, что каркас лучше изготовить при помощи лазерной резки, ведь у него очень большие требования по ровности и точности.

Гораздо проще дело обстоит с шаговыми двигателями. Их цента составляет около 30 долларов. В стандартном 3Д-принтере стоит 4 двигателя. Получается, нам нужно 120$ долларов. Цена направляющих частей колеблется в районе 100-300 долларов. Всё зависит от типа и качества. Но экономить на них очень опасно, ведь именно они влияют на то, будут ли производимые предметы точные. Самые лучшие направляющие это линейные, но их цена выше в несколько раз!

Готовый предмет из пластика

Печатающая головка служит для того, чтобы создать тонкую нитку из пластика. В его комплект входит шаговый мотор, устройство нагревания, термометр, вентилятор и сопло. Стоит всё это в районе 60-150 долларов. Плюс стоимость элементов питания составит около ста долларов.

А вот с контроллерами дело обстоит намного интереснее. Ведь это технически сложные составляющие, изготовить которые самому, практически невозможно! Придется их купить и довести до ума, чтобы они могли самостоятельно управлять нашим принтером.

Задачи, которые выполняет контроллер, самые сложные – это управление всеми частями принтера, будь то направление шаговых двигателей или регулировка температуры. К тому же, необходимо взаимодействие с компьютером и программой. Общая стоимость надежного контроллера составит от 200 до 500$ (скорее 500 :)) Закупка остальных элементов, будь то контакты, различные шестеренки или вспомогательные ремни, обойдется еще в сто долларов.

В итоге, стоимость готового принтера составит от 700 до 1500$. Плюс потраченные усилия и время (а это в эквиваленте ещё столько же или даже больше в 2-3 раза). Кого это всё не пугает, я отправлю на сайт конкретных реализаций принтеров http://www.3dindustry.ru/how-to-build-3d-printer/

Какие ещё есть варианты?

К сожалению, своими руками изготовить работающий и надежный ABS-принтер практически невозможно На создание подобных устройств уходит несколько лет работы слаженной команды инженеров. Существует много сложностей, хоть и кажется, что самому собрать все нужные части не так уж и тяжело.

В настоящее время на рынке представлено множество китов (от английского kit – комплект). Это специальный набор для самостоятельной сборки. Бывают полные комплекты или наборы только основных составляющих. Цена колеблется от 500 до 900 долларов, все зависит от комплектации и качества комплектующих.

Набор (Kit) для сборки принтера

При использовании Kit`а все немного проще, лишь бы в него входили контроллер и печатающая головка. Но и тут могут возникнуть сложности.

Какие проблемы нас поджидают в процессе самостоятельной сборки?

Можно выделить целый ряд сложностей:

  • первое и самое очевидное – собрать устройство без зазоров. Даже с небольшими шатаниями каркаса принтер будет работать некорректно;
  • недорогие самодельные устройства может заклинить. Это вытекает из первой проблемы. К сожалению, дешево и надежно бывает очень редко;
  • третья проблема – это возня с контроллерами. Их работа может быть ненадежна, со множеством сбоев;
  • не стоит ожидать от самодельной печатающей головки превосходных результатов в точности. Изготавливаемые детали будут хуже, чем у принтеров от производителя.

Смысл моих рассуждений не в том, чтобы убедить Вас, что создать работающий 3D-принтер невозможно. Важно понять, как на самом деле обстоят дела в процессе изготовления, и какие проблемы Вам предстоит решить. Даже если представить, что вы найдете все нужные части, у вас будет надежная схема и чертеж, у Вас будет очень много работы, предстоит изучить большой объем специальной информации.

Я хочу сказать, что заниматься этим имеет смысл только ради собственного удовольствия, т.е. когда Вам важен сам процесс! К тому же, учитывая разницу между самодельным принтером и изготовленным на заводе, всё-таки легче купить готовый агрегат, который создавали настоящие профессионалы своего дела.

Читать еще:  Docker сборка контейнера

Самодельный 3D принтер на шаговиках от матричного принтера

После сборки и настройки прюши остались два шаговика, затем к ним добавилась еще пара и руки зачесались еще сильнее.
Однажды при чтении тудейки наткнулся на проект SmartCore и все встало на свои места — принтер для печати деталей был, опыт по сборке тоже, шаговики и кое какие запчасти — в наличии, ну и братья китайцы в помощь.

В результате получился вот такой принтер:




Теперь собственно как это собиралось, какие были трудности и как они преодолевались.

Корпус
Для расчета корпуса и деталей под нужные комплектующие (толщина и длина валов, размеры области печати, способ перемещения оси Z — на винтовой шпильке или на ремне) идем на страницу проекта Smartcore на YouMagine, там описано какие комплектующие требуются и в разделе Documents скрипты для OpenJSCAD. Я использовал v.1.2 для расчета корпуса и деталей (кроме оси Z, т.к. в этой версии скрипта нет опции для расчета оси на шпильке) и v.1.0.2 для расчета деталей оси Z.(На данный момент на YouMagine что-то поломалось и скрипты не открываются. Для открытия можно сохранить скрипты на диск, зайти на openjscad.org и загрузить скрипт, сохраненный на диске). После расчета детали сохраняются в stl одним файлом и пришлось пересохранять требуемые детали в разные файлы.

Размеры корпуса уже считал сам (для боковых стенок, там где находятся крепления оси Y, лучше прибавить пару сантиметров к расчетным), под свою компоновку, затем заказал распиловку с оклейкой кромок из МДФ толщиной 10 мм на рынке у торговцев кухнями. Очень удивился, когда забирал заказ — стоимость оказалась 5$, с учетом того, что акриловая рама с крепежом и шпильками мне стоила 40$. Затем сам резал необходимые отверстия и окна и собирал на саморезы. Для красоты напечатал белых заглушек и термоклеем приклеил на шляпки саморезов. О том откуда появилась куча круглых отверстий расскажу ниже.

Оси XY
После сборки корпуса пришел черед печати деталей. Без переделки изначально напечатал 7 деталей — каретка, крепления направляющих оси X, дальние крепления направляющих оси Y и крепления шаговиков (они же передние крепления направляющих оси Y). Все детали печатал бестфиламентовским переходным PLA с заполнением 50 или 60%.
При сборке оси Y вылез косяк — при попытке закрепить в правом переднем креплении направляющую, треснуло посадочное место под нее. Но с левой частью вышло еще хуже — при печати не учел одного важного факта — у принтерных шаговиков из корпуса торчит только 23 мм оси, и в силу конструкции левая шпуля находится выше чем правая, и получалось что с оригинальной деталью длины оси шаговика не хватает. Сразу начал рассматривать варианты с разными костылями, но потом осенило — у меня же есть принтер, куча пластика и Thinkercad! В Thinkercad были проимпортированы оба крепления, в них было усилено посадочное место под направляющую, и в левом креплении был поднят двигатель на 12 мм вверх. Теперь после печати и установки все стало в соответствии с задуманной конструкцией.

Еще не совсем понял как в оригинале крепятся концевики, и в том же Thinkercad были спроектированы крепления для них.




История происхождения отверстий в стенках
После сборки и настройки, включил принтер и испугался — при перемещении по осям XY был такой звук, как если бы рядом стояли два пионера с барабанами и выбивали на них барабанную дробь. Что бы уменьшить данный эффект, взял коронки и насверлил отверстий, но эффект от такого апгрейда оказался минимальный. И проект был заброшен. Через некоторое время на тудейке прочитал статью о замене и использовании драйверов TMC2208. Драйвера были заказаны и через месяц ожидания установлены. После установке эффект поразительный — самый громкий узел — это тот самый вентилятор 3010. А прорезанные отверстия пришлось облагоражитвать, но зато есть за что держать при переноске 🙂

Электроника и прошивка
Стандартный набор начинающего конструктора — Arduino Mega 2560 + RAMPS 1.4. Ардуина со своим бзиком — на комплектном полуметровом USB кабеле с компом работает нормально. На более длинных уже все — вилы. Смена портов, USB 3.0 — фиолетово, не работает и все.
Для графического отображения и работы с картой памяти, изначально хотел сделать на OLED, как в этой статье. Все купил, собрал, настроил, включил… и не взлетело 🙁 Изображение появляется на секунду и исчезает. Почему так, понять не смог, а познаний в ардуиностроительстве маловато. Для исправления ситуации на Banggood заказал MKS Mini 12864LCD за 9$ (тогда еще купоны 5 от 10 за поинты работали, было время). При покупке учитывайте, что для RAMPS нужен адаптер. С этим котроллером все пошло повеселее — все взлетело с первого раза.
Контроллер надо было как то красиво разместить — и опять взялмодель из этого проекта и творчески переработал 🙂
Про драйверы написано выше — 2*TMC2208 (ось X,Y), 2*A4988 (ось Z, экструдер). Драйвера настраивал на ток 0,7-0,8А. При настройке TMC2208, есть серьезный нюанс — настройка тока производится при отключенных двигателях! Когда менял A4988 на TMC2208, то в прошивке ничего не трогал, перемычки в RAMPS’е тоже не вынимал, только разъемы шаговиков перевернул (можно было ничего не трогать, тогда в прошивке надо было менять параметр INVERT_X_DIR, INVERT_Y_DIR, но в силу природной лени развернуть разъемы оказалось быстрее). И чуть не забыл, очень рекомендуется в меню принтера и сбросить настройки EEPROM.
Поскольку печатаю PLA и нет подогрева стола, то запитано блоком питания на 10А, чего вполне достаточно.
Дабы бутерброд из меги, рампса и драйверов меньше грелся, используется 8 сантиметровый вентилятор из старого блока питания (по моим подозрениям еще из АТ БП и лет ему под 30, но довольно таки тихий для своего возраста).

Для управления всем добром используется Marlin 1.1.5 (на момент сборки это была актуальная версия). Прошивка была взята с marlinfw.org и настроена с нуля. Поскольку уже была собрана прюша и ремни, шпули и шпильки используются одинаковые, почти все основные параметры были взяты из прюшиной прошивки.
Поскольку используется кинематика CoreXY, чуть голову не поломал с этими параметрами:

Брал их из прошивки оригинально проекта, подсматривал у других, переворачивал разъемы шаговиков и хоть ты тресни не двигалась каретка по осям XY так как надо — если по одной оси нормально, то по второй в инверсии. Но в конце концов нашел требуемую комбинацию и все заработало так как надо.
Если кому интересно — ссылка на Гуггл драйв с прошивкой.




Остался держатель катушки. Это квинтэссенция из двух проектов — крепление и держатель катушки. Поскольку я печатаю на балконе, а сам принтер хранится в комнате, то вышло очень практично и сильно уменьшает габариты при хранении.


Примеры печати

Все печаталось PLA пластиком от Bestfilament, температура 210-215 гр., обдув после первого слоя.

bathtub boat (visual benchy) — сложная модель, наподобие 3DBenchy, мосты, арки, много мелких деталей, уменьшенная в 2 раза, печеталась без поддержек, заполнение 30%, слой 0.1




Marvin — еще одна тестовая модель, у меня их целый отряд 🙂
Слой 0,2, заполнение 30%

На всех фото где присутствует отверстия, закрытые заглушками желто-коричневого цвета напечатаны на этом же принтере — идеология RepRap в действии.
И под спойлером пару моделек

Сколько это стоило:

Остался шкурный вопрос — сколько это стоило?
Вот сейчас и посчитаем

85$
Корпус — 5$
PLA пластик — максимум на 10$
Поскольку в магазинах linkcnc Store, BIG TREE TECH и других платная доставка, а так же может какую мелочевку забыл указать, то добавим 15$.
Итого 115$
Так же прошу учесть, что вышеприведенные цены приблизительны, можно найти дешевле, направляющие можно изъять из старой техники, электронику купить в магазинах специализирующихся на этом.

Планы на будущее:

Все таки сделать подогрев стола — куплена силиконовая грелка на 220В 100Вт и твердотельное реле;
Спроектировать и напечатать кабель-каналы и спрятать провода;
На оси Z поменять шпильку М8 на трапецеидальный винт — куплен;
Спроектировать радиальнй обдув печатаемой детали.
Прикрутить Octoprint — уже есть, установлен на OrangePi Zero, осталось подать питание.

За сим разрешите откланяться,
Спасибо за внимание.
С критикой, пожеланиями и вопросами — прошу в комментарии.

P.S. Все таки чукча читатель, а не писатель.

  • 13 июля 2018, 22:45
  • автор: Berserker_s
  • просмотры: 19245

  • ResSet
  • 13 июля 2018, 23:11

Отличный проект, плюсиков Вам за рукастость. Тоже порывался в свое время собрать прушу, но не хватило терпения )
Да и качество печати на довольно хорошем уровне. Вот подогреваемый стол очень надо — пла обрабатывать то еще удовольствие, для домашних поделок ABS подходит лучше всего — его и шкуркой можно потереть и в ацетоне попарить.
Было бы неплохо коротенькое видео печати в конец добавить, хотя бы первые слои.

Для таких же ленивых как я, кстати, сейчас в гире Anet A6 в приложении 195$ или 179$ если есть много поинтов, с учетом доставки. Не идеальный вариант, но для старта неплохо.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector