Дешевий 3д принтер своїми руками. Блок живлення та плати управління
Про конструктора Хватоход. Наразі триває підготовка до навчання людей різного віку конструюванню та електроніці у нашому коворкінг-центрі. Для цього необхідно підібрати обладнання.
Згідно з поставленим керівництвом завданням, обладнання для конструювання має відповідати таким вимогам:
Вартість не більше ніж 30 тисяч рублів
- відкрита архітектура (програмна та апаратна)
- простота в обслуговуванні та доступність деталей
- Безпека експлуатації
- можливість виготовлення на ньому складних виробів
- швидка окупність
Раніше я мав досвід роботи у сфері 3D-друку більше 1,5 років. Тому вибір було зроблено на користь 3D-принтера.
Для занять конструюванням та електронікою був обраний набір для самостійного складання DIY(Do It Yorself), 3D-принтер MC5 від МастерКіт, створений на базі одного з російських виробників 3D-принтерів:
Набір для складання, створений для того, щоб його продати зібрати та навчати. Він буде використовуватися для створення деталей самого себе (RepRap концепція), допоміжного обладнання та навчання електроніки.
Весь процес досить тривіальний, якщо вага викрутки у руці вас не лякає. Є цілком зрозуміла, російськомовна інструкція. Перед початком процесу складання деталі з фанери краще помітити олівцем для зручності сприйняття:
При складанні вузла друкувальної головки в приєднанні екструдера J-Head до корпусу зустрівся спірний момент. В інструкції необхідно підкласти шайбу М8, перепробував різні варіанти, Але головка J-Head таки бовталася:
Друкувальна головка J-Head:
Тимчасове рішення було знайдено за допомогою кільця від лазерної указки, яку підклав замість цієї шайби:
Також, мені не вдалося виявити зазначених отворів у деталях для фіксації гайки на шпильці вертикальної осі Z та для проводів від друкувальної головки:
Але процес не зупинити. За допомогою лазера дриля та свердлів на 3 мм і 8 мм, легко виконані відсутні 3 отвори:
Зверніть увагу на драйвер двигуна екструдера. У мене всі 4 драйвери були А4988 (MP4988), тому вони повинні бути орієнтовані підстроювальним резистором в одному напрямку, як показано на схемі. Резистори крутити не треба.
Вигляд зібраного 3D принтера: 
Проводи ховати і кріпити одразу – не раджу. Потерпіть трохи.
Плата управління використовує відкриту апаратну та програмну архітектуру: Mastertronics (саме вона була в комплекті) це гібрид Arduino MEGA 2560 та шилда для 3D-принтерів Ramps 1.4:
Тому сміливо качаємо open source безкоштовний софт: Repetier-host (для зв'язку ПК з платою управління 3D-принтером) та Arduino IDE (Для допилювання коду прошивки мікроконтролера). Про тонкощі налаштування цього програмного забезпеченнябуде розказано у другій частині:
Після налаштування софту можна буде друкувати:
Спеціально для хабра Майстер Кіт надав промо-код HABR, який дає знижку 7% на будь-яке замовлення на сайті
Я починаю публікувати цикл статей зі збирання принтера Ultimaker своїми руками. У статтях я розповім про будівництво принтера, починаючи від замовлення запчастин в різних інтернет магазинах і Ali, складання, програмування і т.д., а також буду збирати його сам разом з Вами.
Статті будуть написані в стилі IKEA – доступно та зрозуміло для будь-кого бажаючого!
Ви зможете в онлайн режимі разом зі мною зібрати 3D-принтер для себе, поставити запитання у коментарях до статей та отримати мої відповіді. Статті будуть випускатися з періодичністю 2 тижні.
Вартість: принтер обійдеться Вам приблизно 25 тисяч рублів - це буде надійний і якісний апарат.
Чому тут і зараз?Більшість відвідувачів спільноти перебувають у пошуках принтера. Я прихильник складання принтера своїми руками, а що буде далі, кожен вирішує сам.
Чому саморобний? Причин кілька:
- Розумна вартість. на Наразіпринтер обходиться близько 25 000 рублів. Є багато китайських принтерів вартістю від 14 до 18 тисяч карбованців. Однак, ці конструктори вимагають ще стільки ж, щоб вони почали видавати те, що можна назвати 3d-друком. Ця вартість заводських принтерів складається з: маркетингу, зарплати, інженерних розвідок і т.д. На шляху інженерних досліджень я витратив набагато більше ніж 25 000 рублів. Зараз я ділюся своїми знаннями та накопиченим досвідом абсолютно безкоштовно.
- Придбати 3D принтер це не підлога і навіть не третина справи, потрібно ще навчитися користуватися ним! Так ось досвід складання та налаштування дає відчутний крок у освоєнні 3D друку.
- Як власник та користувач двох принтерів Ultimaker 2 та саморобного Ultimaker, можу точно заявити, швидкість та якість друку у них не відрізняються. Вони обидва чудово друкують, при цьому екструдер та друкована голова у Ultimaker 2 більш примхлива.
- Цикл статтею буде своєрідною ілюстрованою інструкцією зі збирання та налаштування свого особистого персонального 3D-принтера. Намагатимуся максимально докладно висвітлюватися весь процес і вести діалог з вами в коментарях.
Як принтер для будівництва був обраний та взятий за основу Ultimaker:
- Він досить простий – у складання.
- Він надійний – як автомат Калашнікова.
- Усі його креслення лежать у відкритому доступі.
- Він, мабуть, найпоширеніший у світі.
- Інженерні дослідження над ним веду я та інші користувачів по всьому світу. Майже все, що є в цьому принтері, зібрано з різних місць і доступне у відкритому вигляді.
- Простіше отримати пруток зі стабільною якістю, в тому числі і в домашніх умовах.
- Найкращий для Bowden (боуден) екструдера.
- Як правильно в принтерах із прутком 3 мм можна використовувати пруток 1,75 мм.
- Перехлести та зажовування в котушках зустрічаються рідше, ніж 1,75.
- Мало виробників зараз його випускають.
- Мало різних видів пластику.
- Дуже багато різних видівпластику.
- Набагато більше виробників.
- Прекрасний для директ екструдера.
- Не дуже добре себе зарекомендував для боуден екструдера (деякі фахівці заперечать, але на це можу відповісти лише одне – спробуйте, а потім обговоримо).
Тож поїхали! Статті зі складання принтера виходитимуть з періодичністю в два тижні, за змістом я намітив приблизно наступний план:
1. Цей пост – вступний. Набуття всього необхідного.
2. Складання принтера. Частина перша. Корпус та механіка.
3. Складання принтера. Частина друга. Електроніка
4. Прошивка та налаштування принтера – Marlin.
5. Прошивка та налаштування принтера – Repetier-Firmware.
Що необхідно закупити:1. Корпус на вибір із будь-якого листового матеріалу товщиною 6 мм (фанера, МДФ, акрил, монолітний полікарбонат і т.д.).
Ціна за фанерний приблизно - 1200-2000 рублів. Особисто я роблю.
Якщо хтось сумнівається у фанерному корпусі, ось невеликий доказ його надійності, при цьому це можна зробити і під час друку, на фото мій принтер:
41.1. Гвинт M2.5x20 6 шт.
41.2. Гвинт M3x10 30 шт.
41.3. Гвинт M3x12 30 шт.
41.4. Гвинт M3x14 15 шт.
41.5. Гвинт M3x16 85 шт.
41.6. Гвинт M3x20 20 шт.
41.7. Гвинт M3x25 20 шт.
41.8. Гвинт M3x30 21 шт.
41.9. Гвинт M3x4 2 шт.
41.10. Гвинт M3X5 10 шт.
41.11. Гвинт M3X6 10 шт.
41.12. Гвинт M3X45 2 шт.
41.13. Гвинт M3x8 10 шт.
41.14. Гайка M2,5 6 шт.
41.15. Гайка M3 130 шт.
41.16. Гайка самоконтрольна M3 35 шт.
41.17. Шайба M2,5 6 шт.
41.18. Шайба кузовна або широка M3 17 шт.
Самостійне створення адитивного принтера – трудомісткий процес. Такий пристрій не вдасться зробити за один вечір, а його налаштування також може тривати додатковий час. Вартість збирання при самостійному поштучному замовленні компонентів може перевищити ціну бюджетного 3D-принтера, виготовленого фабрично. Але доклавши кілька зусиль і ознайомившись із рекомендаціями по складанню, ви зможете створити 3D-принтер своїми руками, і він ідеально підходитиме під ваші потреби.
Вибір та купівля деталей
Складання 3D-принтера своїми руками обійдеться найдешевше, якщо замовляти деталі в китайських інтернет-магазинах. Найпопулярніший сайт, на якому можна знайти весь набір комплектуючих - AliExpress. Для формування списку компонентів визначтеся з конструкцією майбутнього пристрою. Якщо у вас немає досвіду у створенні подібних девайсів, скористайтесь тематичними форумами для пошуку списку комплектуючих та послідовності їх складання своїми руками. У разі відсутності певних елементів їх можна замінити на інші, за умови сумісності характеристик.
Якою б не була обрана конструкція, вам знадобиться стандартний комплект основних компонентів:
- Набір дротів і гвинти, щоб зібрати 3D-принтер своїми руками.
- Корпус апарата або металева рама для відкритого типу принтерів.
- Блок живлення на 12В.
- Комплект електроніки (часто Arduino Mega 2560 R3 + крокові драйвери).
Зверніть увагу!Щоб заощадити при покупці AliExpress, використовуйте сайти, що надають cashback. Фіксований відсоток від кожної покупки буде повернено на особистий рахунок після підтвердження замовлення. Гроші з цього рахунку ви зможете вивести на картку або гаманець електронної платіжної системи.
Складання корпусу
Щоб зробити корпус тривимірного принтера, підійде будь-який матеріал достатньої жорсткості, що постачається у аркушах. Насамперед слід змоделювати конструкцію або знайти готову схему в Інтернеті. Після цього можна розпочати вирізування окремих деталей. За наявності електролобзика або іншого інструменту для різання таку роботу можна виконати самостійно. Якщо потрібних інструментівні, рекомендується замовити послуги лазерного різання.
Для роботи з ABS-пластиком краще закрита конструкція пристрою, що зберігає високу температурув камері. Швидке або нерівномірне застигання такого пластику може викликати тріщини або призвести до осадження моделі, що друкується. Якщо ви плануєте використовувати принтер для друку за допомогою полілактиду (PLA), використовуйте відкритий корпус або передбачте можливість його відкриття. Друк цим типом пластику вимагає відведення тепла та постійного охолодження.
Для корпусу 3D-принтера підійдуть листи завтовшки 6 мм. Залежно від вибраного матеріалу вони можуть бути прозорими чи ні. При недостатній жорсткості конструкції встановіть алюмінієві або сталеві куточки з боків. Також можна зробити корпус з невеликої телекомунікаційної шафи або іншого предмета. За наявності другого 3D-принтера деталі корпусу нового пристрою можна надрукувати на ньому. Найпопулярніші матеріали, що застосовуються для створення каркасу своїми руками:
- Фанера;
- Монолітний полікарбонат;
- Акрил.
Важливо! Корпус із фанери добре гасить вібрацію, що виникає під час друку.
Установка деталей та остаточне складання
Після виготовлення корпусу необхідно встановити компоненти принтера та налаштувати роботу електроніки. При складанні важливо дотримуватися правильної послідовності установки деталей. Зважайте на те, що в процесі роботи пристрою може виявлятися вібрація. Усі гвинти мають бути добре затягнуті, а основні компоненти апарата необхідно міцно зафіксувати. Після завершення збирання проведіть пробний друк на створеному 3D-принтері.
Важливо знати! Як правило, остаточна вартість 3D пристрою, зробленого власноруч, становить 20-30 тисяч рублів.
Навчальне відео: 3D принтер своїми руками за $155
Читайте також:
Кавовий принтер: Види та особливості апаратів для друку на кавовій піні
Як підключити принтер до комп'ютера: Огляд способів з'єднання домашніх пристроїв
Іван Зарубін
IT-спеціаліст, DIY-стартапер.
Не розписуватиму всю користь і всі можливості 3D-друку, скажу просто, що це дуже корисна річ у побуті. Приємно іноді усвідомлювати, що ти сам можеш створювати різні предмети та лагодити техніку, в якій використовуються пластикові механізми, різні шестерні, кріплення.
Відразу хотілося б внести ясність – чому не варто купувати дешманський китайський принтер за 15 тисяч карбованців.
Як правило, вони йдуть з акриловими або фанерними корпусами, друк деталей з таким принтером перетвориться на постійну боротьбу з жорсткістю корпусу, калібруванням та іншими подіями, які затьмарять всю красу володіння принтером.
Акрилові та дерев'яні рами дуже гнучкі та легкі, при друкуванні на підвищених швидкостях їх серйозно ковбасить, за рахунок чого якість кінцевих деталей залишає бажати кращого.
Власники таких рам часто колгоспять різні підсилювачі/ущільнювачі і постійно вносять зміни в конструкцію, вбиваючи цим свій час і настрій займатися саме печаткою, а не доопрацюванням принтера.
Сталева рама надасть можливість насолодитися саме створенням деталей, а не боротьбою з принтером.
Наслідуючи моє невелике керівництво, ви не замовите зайвого і не спалить свій перший комплект електроніки, як це зробив я. Хоча це й не так страшно: вартість деталей та запчастин до цього принтера копійчана.
Керівництво розраховане переважно на новачків, гуру 3D-друку, швидше за все, не знайдуть тут для себе нічого нового. А ось ті, хто хотів би долучитися, після збирання такого комплекту чітко розумітимуть, що до чого. При цьому не потрібно спеціальних навичок та інструментів, достатньо паяльника, набору викруток та шестигранників.
Вартість комплектуючих є актуальною на січень 2017 року.
Замовляємо деталі
1. Основа для принтера - рама, чим вона міцніша і важча, тим краще. Тяжку і міцну раму не буде ковбасити під час друку на підвищених швидкостях, і якість деталей залишатиметься прийнятною.
Вартість: 4900 рублів за штуку.
Рама йде з усім необхідним кріпленням. Гвинтів та гайок хлопці кладуть із запасом.
2. Направляючі вали та шпильки M5. Різьбові шпильки та напрямні вали не йдуть у комплекті з рамою, хоча на малюнку вони є.
- Поліровані вали йдуть комплектом з 6 штук.
Вартість: 2850 рублів за комплект.
Можливо, знайдете і дешевше. Якщо будете шукати, то вибирайте обов'язково поліровані, інакше всі косяки валів відіб'ються на деталях та загальній якості.
- Шпильки M5 необхідно придбати парою.
Ціна: 200 рублів за штуку.
Це по суті звичайні шпильки, які можна придбати і в будівельному магазині. Головне, щоб вони були якомога рівнішими. Перевірити нескладно: потрібно покласти шпильку на скло і прокотити її по склу, чим краще катається, тим рівніше шпилька. Вали перевіряються у відповідний спосіб.
Загалом, більше нам від цього магазину нічого не треба, бо там дика націнка на те саме, що можна придбати у китайців.
Вартість комплекту: 1045 рублів.
RAMPS 1.4 – плата розширення для Arduino. Саме до неї підключається вся електроніка, до неї вставляються драйвери двигунів. За всю силу принтера відповідає вона. У ній немає мізків, горіти і ламатися в ній нема чого, запасну можна не брати.
Arduino Mega 2560 R3 - мозок нашого принтера, на який ми заливатимемо прошивку. Раджу взяти запасний: через недосвідченість його легко спалити, наприклад вставивши неправильно драйвер крокового двигуна або переплутавши полярність при підключенні кінцевика. Багато хто з цим стикається, і я в тому числі. Щоб вам не довелося тижнями чекати на нову, беріть відразу ще хоча б одну.
Крокові драйвери A4988 відповідають за роботу двигунів, бажано придбати ще один комплект запасних. На них є резистор, не крутіть його, можливо він вже виставлений на необхідний струм!
- Запасна Arduino MEGA R3.
Ціна: 679 рублів за штуку.
- Запасні драйвери для крокового двигуна A4988 . Раджу додатково взяти ще запасний комплект з 4 штук.
Вартість: 48 рублів за штуку.
Вартість: 75 рублів за штуку.
Він необхідний для захисту нашої Arduino. У ній є свій понижувальний регулятор з 12 на 5 В, але він вкрай примхливий, сильно гріється і швидко вмирає.
Вартість комплекту: 2490 рублів.
У комплекті 5 штук, нам потрібно лише 4. Можна пошукати комплект із чотирьох, але я взяв весь комплект, нехай буде один запасний. Його можна буде пустити на апгрейд і зробити другий екструдер, щоб надрукувати підтримку другим екструдером або двокольорові деталі.
Вартість комплекту: 769 рублів.
У цьому комплекті є все необхідне для принтера.
Вартість: 501 карбованець за штуку.
У його задній частині є картридер, в який надалі ви вставлятимете картку пам'яті з моделями для друку. Можна взяти один запасний: якщо ви неправильно підключите якийсь елемент, то, швидше за все, дисплей здохне найпершим.
Якщо плануєте підключати принтер безпосередньо до комп'ютера і друкувати з комп'ютера, то екран зовсім необов'язковий, друк можна робити і без нього. Але, як показала практика, з SD-картки друкувати зручніше: принтер ніяк не пов'язаний з комп'ютером, його можна ставити хоч в іншу кімнату, не побоюючись, що комп зависне або ви його ненароком вирубаєте на середині друку.
Вартість: 1493 рубля за штуку.
Даний блок живлення трохи більше за габаритами, ніж той, який має бути, але він без особливих зусиль влазить, а потужності у нього із запасом.
Ціна: 448 рублів за штуку.
Необхідний для друку ABS-пластиком. Для друку PLA та іншими видами пластику, що не дають усадки при охолодженні, можна друкувати не нагріваючи платформу, але стіл обов'язковий, на нього кладеться скло.
Вартість: 99 рублів за штуку.
Вартість: 2795 рублів за штуку.
Цей екструдер є директ-екструдером, тобто механізм подачі пластику знаходиться безпосередньо перед його нагрівальним елементом. Раджу брати саме такий, він дозволить вам друкувати всіма видами пластику без особливих напрягів. У комплекті є все потрібне.
Вартість: 124 рублі за штуку.
Власне, необхідний для обдування PLA та інших видів пластику, що повільно тверднуть.
Вартість: 204 рублі за штуку.
Дуже потрібен. Більший кулер значно зменшить шум від принтера.
Вартість: 17 рублів за штуку.
При засміченні простіше поміняти сопла, ніж чистити. Зверніть увагу на діаметр отвору. Як варіант, можна набрати різних діаметрів та вибрати для себе. Я вважав за краще зупинитися на 0,3 мм, якості деталей з таким соплом мені достатньо. Якщо якість не відіграє особливої ролі, беріть сопло ширше, наприклад, 0,4 мм. Друк буде в рази швидше, але шари будуть помітнішими. Беріть одразу кілька.
Вартість: 31 карбованець за штуку.
Його дуже легко обломити, будьте обережні. Свердло можна не брати: простіше, як я написав вище, набрати запасних сопел і міняти їх. Коштують вони копійки, а засмічуються вкрай рідко – при використанні нормального пластику та за наявності фільтра, який ви і надрукуєте насамперед.
Вартість: 56 рублів за штуку.
У комплекті 5 штук, 4 використовуємо для столу, одну пружинку використовуємо для обмежувача осі X.
Процес складання досить цікавий і чимось нагадує складання радянського металевого конструктора.
Збираємо все за інструкцією, за винятком наступних пунктів
У пункті 1.1, наприкінці, де кріпляться торцеві опори, не ставимо підшипники 625z - втім, ми їх і не замовляли. Ходові гвинти залишаємо у «вільному плаванні» у верхній позиції, це позбавить нас від ефекту так званого воблінгу.
У пункті 1.4 на малюнку є чорна проставка. У комплекті з рамою її немає, замість неї йдуть пластикові втулки, використовуємо їх.
У пункті 1.6 тримач кінцевика осі Y кріпимо не до задньої, а до передньої стінки принтера. Якщо цього зробити, деталі друкуються дзеркально. Як я не намагався у прошивці це перемогти, мені не вдалося.
Для цього треба перепаяти клему на задню частинуплати:
У пункті 2.4 у нас інший екструдер, але кріпиться він так само. Для цього потрібні довгі болти, які ми беремо з комплекту для регулювання столу (18-а позиція в списку). У наборі з рамою немає довгих болтів, як і в місцевих магазинах.
У пункті 2.6 ми розпочинаємо складання нашого «бутерброду» з Arduino і RAMPS і відразу ж зробимо дуже важливе доопрацювання, про яке рідко пишуть у мануалах, але яке дуже важливе для подальшої безперебійної роботи принтера.
Нам необхідно відв'язати нашу Arduino від харчування, яке приходить із плати RAMPS. Для цього випоюємо або відрізаємо діод із плати RAMPS.
Припаюємо регулятор напруги до входу живлення, який завчасно виставляємо на 5, попутно випаюючи стандартне гніздо живлення. Приклеюємо регулятор комусь куди зручніше, я приклеїв на задню стінку самої Arduino.
Живлення від блока живлення до RAMPS я припаяв окремо до ніжок, щоб залишити вільну клему для підключення інших пристроїв.
Перед запуском перевіряємо, що ніде нічого не заїдає, каретка рухається до обмежувача та назад без перешкод. Спочатку все рухатиметься туго, згодом підшипники притруться і все піде плавно. Не забудьте змастити напрямні та шпильки. Я змащую силіконовим мастилом.
Ще раз дивимося, що ніде нічого не коротить, драйвери крокових двигунів поставлені правильно згідно з інструкцією, інакше згорить і екран, і Arduino. Обмежувачі теж необхідно поставити дотримуючись правильної полярності, інакше згорить стабілізатор напруги на Arduino.
Підготовка до експлуатації
Якщо все підключено правильно, можна перейти до наступної інструкції з експлуатації.
Корисні матеріали за деякими параметрами нашої прошивки
- Мій налаштований та робочий варіант прошивки під цей принтер та екструдер. Він трохи відкалібрований під ті деталі, які ми замовили.
Заливаємо прошивку через IDE Arduino 1.0.6, вибираємо на екрані принтера Auto Home, переконуємось у правильному підключеннікінцевиків та правильної полярності кроковиків. Якщо рухається у протилежний бік, просто поверніть клему біля двигуна на 180 градусів. Якщо після початку руху чути неприємний писк, це писк драйверів кроковиків. Треба підкрутити на них підстроювальний резистор згідно з інструкцією.
Раджу почати друкувати з PLA-пластику: він не примхливий і добре прилипає до синього скотчу, що продається у будівельних магазинах.
Я беру пластик фірми Bestfilament. Брав фірми REC, але мені не сподобалося, як лягають шари. Є ще море різних брендів та видів пластику: від гумових до «дерев'яних», від прозорих до металізованих… Ще одна фірма, яку я порекомендую – Filamentarno. У них чумові кольори та відмінний власний вид пластику з відмінними властивостями.
Пластиком ABS та HIPS я друкую на каптоновому скотчі, намазаному звичайним клеєм-олівцем із магазину канцтоварів. Такий спосіб добрий тим, що немає запаху. Є багато інших різних способівпідвищення адгезії деталі до столу, про це ви дізнаєтеся самі в процесі спроб і помилок. Все досягається досвідченим шляхом, і кожен вибирає свій спосіб.
Чому саме цей принтер на базі Prusa i3?
- Принтер "всеїдний". Друкувати можна будь-якими доступними видами пластику та гнучкими прутками. Сьогодні ринок різних видів пластику досить розвинений, немає такої необхідності мати закритий бокс.
- Принтер простий у складанні, налаштуванні та обслуговуванні. Копирсатися з ним може навіть дитина.
- Достатньо надійний.
- Поширений, відповідно в Мережі море інформації про його настроювання та модернізацію.
- Придатний для апгрейду. Можна замовити другий екструдер або екструдер із двома друкованими головками, замінити лінійні підшипники на капролонові або мідні втулки, тим самим підвищивши якість друку.
- Доступний по грошам.
Фільтр для філаменту Друкував кріплення для екструдера E3D V6, друкував якийсь час цим екструдером із боуден-подачею. Але повернувся назад на MK10.
Придбав ось такий апгрейд, надалі друкуватимемо двома пластиками.
Утеплив стіл для більш швидкого розігріву: підкладка з фольгованим шаром, що відбиває, і клейкою основою. У два шари.
Зробив підсвічування з світлодіодної стрічки. Якоїсь миті набридло вмикати світло для контролю друку. Надалі планую закріпити камеру та підключити до принтера Raspberry Pi для віддаленого спостереження та відправлення моделей до друку без пересмикування флешки.
Якщо у вас є діти, такий конструктор буде дуже корисним та цікавим. Долучити дітей до цього напрямку буде нескладно, їм і самим буде в кайф друкувати собі різні іграшки, конструктори та розумних роботів.
До речі, країною зараз активно відкриваються дитячі технопарки, в яких дітей навчають новим технологіям, у тому числі моделювання та тривимірного друку. Мати такий принтер вдома буде дуже корисним для захопленої дитини.
Якби у мене така штука в дитинстві, моєму щастю не було б межі, а якщо до цього додати різні мотори, Arduino, датчики і модулі, у мене б, напевно, і зовсім поплив дах від можливостей, які б переді мною відкрилися. Ми замість цього плавили пластмасу від старих іграшок і свинець зі знайдених на смітнику акумуляторів.
Усім, хто вирішить повторити, бажаю вдалого збирання та швидкого прибуття замовлених товарів. :)
Дякуємо за увагу, якщо є питання, ставте.
Дуже корисний російськомовний ресурс, на якому ви знайдете будь-яку інформацію в цьому напрямі:
Іван Зарубін
IT-спеціаліст, DIY-стартапер.
Не розписуватиму всю користь і всі можливості 3D-друку, скажу просто, що це дуже корисна річ у побуті. Приємно іноді усвідомлювати, що ти сам можеш створювати різні предмети та лагодити техніку, в якій використовуються пластикові механізми, різні шестерні, кріплення.
Відразу хотілося б внести ясність – чому не варто купувати дешманський китайський принтер за 15 тисяч карбованців.
Як правило, вони йдуть з акриловими або фанерними корпусами, друк деталей з таким принтером перетвориться на постійну боротьбу з жорсткістю корпусу, калібруванням та іншими подіями, які затьмарять всю красу володіння принтером.
Акрилові та дерев'яні рами дуже гнучкі та легкі, при друкуванні на підвищених швидкостях їх серйозно ковбасить, за рахунок чого якість кінцевих деталей залишає бажати кращого.
Власники таких рам часто колгоспять різні підсилювачі/ущільнювачі і постійно вносять зміни в конструкцію, вбиваючи цим свій час і настрій займатися саме печаткою, а не доопрацюванням принтера.
Сталева рама надасть можливість насолодитися саме створенням деталей, а не боротьбою з принтером.
Наслідуючи моє невелике керівництво, ви не замовите зайвого і не спалить свій перший комплект електроніки, як це зробив я. Хоча це й не так страшно: вартість деталей та запчастин до цього принтера копійчана.
Керівництво розраховане переважно на новачків, гуру 3D-друку, швидше за все, не знайдуть тут для себе нічого нового. А ось ті, хто хотів би долучитися, після збирання такого комплекту чітко розумітимуть, що до чого. При цьому не потрібно спеціальних навичок та інструментів, достатньо паяльника, набору викруток та шестигранників.
Вартість комплектуючих є актуальною на січень 2017 року.
Замовляємо деталі
1. Основа для принтера - рама, чим вона міцніша і важча, тим краще. Тяжку і міцну раму не буде ковбасити під час друку на підвищених швидкостях, і якість деталей залишатиметься прийнятною.
Вартість: 4900 рублів за штуку.
Рама йде з усім необхідним кріпленням. Гвинтів та гайок хлопці кладуть із запасом.
2. Направляючі вали та шпильки M5. Різьбові шпильки та напрямні вали не йдуть у комплекті з рамою, хоча на малюнку вони є.
- Поліровані вали йдуть комплектом з 6 штук.
Вартість: 2850 рублів за комплект.
Можливо, знайдете і дешевше. Якщо будете шукати, то вибирайте обов'язково поліровані, інакше всі косяки валів відіб'ються на деталях та загальній якості.
- Шпильки M5 необхідно придбати парою.
Ціна: 200 рублів за штуку.
Це по суті звичайні шпильки, які можна придбати і в будівельному магазині. Головне, щоб вони були якомога рівнішими. Перевірити нескладно: потрібно покласти шпильку на скло і прокотити її по склу, чим краще катається, тим рівніше шпилька. Вали перевіряються у відповідний спосіб.
Загалом, більше нам від цього магазину нічого не треба, бо там дика націнка на те саме, що можна придбати у китайців.
Вартість комплекту: 1045 рублів.
RAMPS 1.4 – плата розширення для Arduino. Саме до неї підключається вся електроніка, до неї вставляються драйвери двигунів. За всю силу принтера відповідає вона. У ній немає мізків, горіти і ламатися в ній нема чого, запасну можна не брати.
Arduino Mega 2560 R3 - мозок нашого принтера, на який ми заливатимемо прошивку. Раджу взяти запасний: через недосвідченість його легко спалити, наприклад вставивши неправильно драйвер крокового двигуна або переплутавши полярність при підключенні кінцевика. Багато хто з цим стикається, і я в тому числі. Щоб вам не довелося тижнями чекати на нову, беріть відразу ще хоча б одну.
Крокові драйвери A4988 відповідають за роботу двигунів, бажано придбати ще один комплект запасних. На них є резистор, не крутіть його, можливо він вже виставлений на необхідний струм!
- Запасна Arduino MEGA R3.
Ціна: 679 рублів за штуку.
- Запасні драйвери для крокового двигуна A4988 . Раджу додатково взяти ще запасний комплект з 4 штук.
Вартість: 48 рублів за штуку.
Вартість: 75 рублів за штуку.
Він необхідний для захисту нашої Arduino. У ній є свій понижувальний регулятор з 12 на 5 В, але він вкрай примхливий, сильно гріється і швидко вмирає.
Вартість комплекту: 2490 рублів.
У комплекті 5 штук, нам потрібно лише 4. Можна пошукати комплект із чотирьох, але я взяв весь комплект, нехай буде один запасний. Його можна буде пустити на апгрейд і зробити другий екструдер, щоб надрукувати підтримку другим екструдером або двокольорові деталі.
Вартість комплекту: 769 рублів.
У цьому комплекті є все необхідне для принтера.
Вартість: 501 карбованець за штуку.
У його задній частині є картридер, в який надалі ви вставлятимете картку пам'яті з моделями для друку. Можна взяти один запасний: якщо ви неправильно підключите якийсь елемент, то, швидше за все, дисплей здохне найпершим.
Якщо плануєте підключати принтер безпосередньо до комп'ютера і друкувати з комп'ютера, то екран зовсім необов'язковий, друк можна робити і без нього. Але, як показала практика, з SD-картки друкувати зручніше: принтер ніяк не пов'язаний з комп'ютером, його можна ставити хоч в іншу кімнату, не побоюючись, що комп зависне або ви його ненароком вирубаєте на середині друку.
Вартість: 1493 рубля за штуку.
Даний блок живлення трохи більше за габаритами, ніж той, який має бути, але він без особливих зусиль влазить, а потужності у нього із запасом.
Ціна: 448 рублів за штуку.
Необхідний для друку ABS-пластиком. Для друку PLA та іншими видами пластику, що не дають усадки при охолодженні, можна друкувати не нагріваючи платформу, але стіл обов'язковий, на нього кладеться скло.
Вартість: 99 рублів за штуку.
Вартість: 2795 рублів за штуку.
Цей екструдер є директ-екструдером, тобто механізм подачі пластику знаходиться безпосередньо перед його нагрівальним елементом. Раджу брати саме такий, він дозволить вам друкувати всіма видами пластику без особливих напрягів. У комплекті є все потрібне.
Вартість: 124 рублі за штуку.
Власне, необхідний для обдування PLA та інших видів пластику, що повільно тверднуть.
Вартість: 204 рублі за штуку.
Дуже потрібен. Більший кулер значно зменшить шум від принтера.
Вартість: 17 рублів за штуку.
При засміченні простіше поміняти сопла, ніж чистити. Зверніть увагу на діаметр отвору. Як варіант, можна набрати різних діаметрів та вибрати для себе. Я вважав за краще зупинитися на 0,3 мм, якості деталей з таким соплом мені достатньо. Якщо якість не відіграє особливої ролі, беріть сопло ширше, наприклад, 0,4 мм. Друк буде в рази швидше, але шари будуть помітнішими. Беріть одразу кілька.
Вартість: 31 карбованець за штуку.
Його дуже легко обломити, будьте обережні. Свердло можна не брати: простіше, як я написав вище, набрати запасних сопел і міняти їх. Коштують вони копійки, а засмічуються вкрай рідко – при використанні нормального пластику та за наявності фільтра, який ви і надрукуєте насамперед.
Вартість: 56 рублів за штуку.
У комплекті 5 штук, 4 використовуємо для столу, одну пружинку використовуємо для обмежувача осі X.
Процес складання досить цікавий і чимось нагадує складання радянського металевого конструктора.
Збираємо все за інструкцією, за винятком наступних пунктів
У пункті 1.1, наприкінці, де кріпляться торцеві опори, не ставимо підшипники 625z - втім, ми їх і не замовляли. Ходові гвинти залишаємо у «вільному плаванні» у верхній позиції, це позбавить нас від ефекту так званого воблінгу.
У пункті 1.4 на малюнку є чорна проставка. У комплекті з рамою її немає, замість неї йдуть пластикові втулки, використовуємо їх.
У пункті 1.6 тримач кінцевика осі Y кріпимо не до задньої, а до передньої стінки принтера. Якщо цього зробити, деталі друкуються дзеркально. Як я не намагався у прошивці це перемогти, мені не вдалося.
Для цього треба перепаяти клему на задню частину плати:
У пункті 2.4 у нас інший екструдер, але кріпиться він так само. Для цього потрібні довгі болти, які ми беремо з комплекту для регулювання столу (18-а позиція в списку). У наборі з рамою немає довгих болтів, як і в місцевих магазинах.
У пункті 2.6 ми розпочинаємо складання нашого «бутерброду» з Arduino і RAMPS і відразу ж зробимо дуже важливе доопрацювання, про яке рідко пишуть у мануалах, але яке дуже важливе для подальшої безперебійної роботи принтера.
Нам необхідно відв'язати нашу Arduino від харчування, яке приходить із плати RAMPS. Для цього випоюємо або відрізаємо діод із плати RAMPS.
Припаюємо регулятор напруги до входу живлення, який завчасно виставляємо на 5, попутно випаюючи стандартне гніздо живлення. Приклеюємо регулятор комусь куди зручніше, я приклеїв на задню стінку самої Arduino.
Живлення від блока живлення до RAMPS я припаяв окремо до ніжок, щоб залишити вільну клему для підключення інших пристроїв.
Перед запуском перевіряємо, що ніде нічого не заїдає, каретка рухається до обмежувача та назад без перешкод. Спочатку все рухатиметься туго, згодом підшипники притруться і все піде плавно. Не забудьте змастити напрямні та шпильки. Я змащую силіконовим мастилом.
Ще раз дивимося, що ніде нічого не коротить, драйвери крокових двигунів поставлені правильно згідно з інструкцією, інакше згорить і екран, і Arduino. Обмежувачі теж необхідно поставити дотримуючись правильної полярності, інакше згорить стабілізатор напруги на Arduino.
Підготовка до експлуатації
Якщо все підключено правильно, можна перейти до наступної інструкції з експлуатації.
Корисні матеріали за деякими параметрами нашої прошивки
- Мій налаштований та робочий варіант прошивки під цей принтер та екструдер. Він трохи відкалібрований під ті деталі, які ми замовили.
Заливаємо прошивку через IDE Arduino 1.0.6, вибираємо на екрані принтера Auto Home, переконуємось у правильному підключенні кінцевиків та правильної полярності кроковиків. Якщо рухається у протилежний бік, просто поверніть клему біля двигуна на 180 градусів. Якщо після початку руху чути неприємний писк, це писк драйверів кроковиків. Треба підкрутити на них підстроювальний резистор згідно з інструкцією.
Раджу почати друкувати з PLA-пластику: він не примхливий і добре прилипає до синього скотчу, що продається у будівельних магазинах.
Я беру пластик фірми Bestfilament. Брав фірми REC, але мені не сподобалося, як лягають шари. Є ще море різних брендів та видів пластику: від гумових до «дерев'яних», від прозорих до металізованих… Ще одна фірма, яку я порекомендую – Filamentarno. У них чумові кольори та відмінний власний вид пластику з відмінними властивостями.
Пластиком ABS та HIPS я друкую на каптоновому скотчі, намазаному звичайним клеєм-олівцем із магазину канцтоварів. Такий спосіб добрий тим, що немає запаху. Є багато інших способів підвищення адгезії деталі до столу, про це ви дізнаєтеся самі в процесі проб і помилок. Все досягається досвідченим шляхом, і кожен вибирає свій спосіб.
Чому саме цей принтер на базі Prusa i3?
- Принтер "всеїдний". Друкувати можна будь-якими доступними видами пластику та гнучкими прутками. Сьогодні ринок різних видів пластику досить розвинений, немає такої необхідності мати закритий бокс.
- Принтер простий у складанні, налаштуванні та обслуговуванні. Копирсатися з ним може навіть дитина.
- Достатньо надійний.
- Поширений, відповідно в Мережі море інформації про його настроювання та модернізацію.
- Придатний для апгрейду. Можна замовити другий екструдер або екструдер із двома друкованими головками, замінити лінійні підшипники на капролонові або мідні втулки, тим самим підвищивши якість друку.
- Доступний по грошам.
Фільтр для філаменту Друкував кріплення для екструдера E3D V6, друкував якийсь час цим екструдером із боуден-подачею. Але повернувся назад на MK10.
Придбав ось такий апгрейд, надалі друкуватимемо двома пластиками.
Утеплив стіл для більш швидкого розігріву: підкладка з фольгованим шаром, що відбиває, і клейкою основою. У два шари.
Зробив підсвічування зі світлодіодної стрічки. Якоїсь миті набридло вмикати світло для контролю друку. Надалі планую закріпити камеру та підключити до принтера Raspberry Pi для віддаленого спостереження та відправлення моделей до друку без пересмикування флешки.
Якщо у вас є діти, такий конструктор буде дуже корисним та цікавим. Долучити дітей до цього напрямку буде нескладно, їм і самим буде в кайф друкувати собі різні іграшки, конструктори та розумних роботів.
До речі, країною зараз активно відкриваються дитячі технопарки, в яких дітей навчають новим технологіям, у тому числі моделювання та тривимірного друку. Мати такий принтер вдома буде дуже корисним для захопленої дитини.
Якби у мене така штука в дитинстві, моєму щастю не було б межі, а якщо до цього додати різні мотори, Arduino, датчики і модулі, у мене б, напевно, і зовсім поплив дах від можливостей, які б переді мною відкрилися. Ми замість цього плавили пластмасу від старих іграшок і свинець зі знайдених на смітнику акумуляторів.
Усім, хто вирішить повторити, бажаю вдалого збирання та швидкого прибуття замовлених товарів. :)
Дякуємо за увагу, якщо є питання, ставте.
Дуже корисний російськомовний ресурс, на якому ви знайдете будь-яку інформацію в цьому напрямі: