Kako sastaviti 3D štampač sa čeličnim okvirom kod kuće

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 03:49

IT stručnjak Ivan Zarubin podijelio je detaljna uputstva za sastavljanje 3D štampača kod kuće. Trošak komponenti neće prelaziti 20 hiljada rubalja, a po kvaliteti takav uređaj neće biti inferiorniji od skupih markiranih modela.

Neću opisivati sve prednosti i sve mogućnosti 3D štampe, samo ću reći da je ovo vrlo korisna stvar u svakodnevnom životu. Ponekad je lijepo shvatiti da i sami možete kreirati razne predmete i popravljati opremu koja koristi plastične mehanizme, razne zupčanike, pričvršćivače…

Odmah bih želio da bude jasno - zašto ne biste trebali kupiti kineski štampač Deshman za 15 hiljada rubalja.

U pravilu dolaze s kućištima od akrila ili šperploče, štampanje dijelova s takvim štampačem pretvorit će se u stalnu borbu s krutošću kućišta, kalibracijama i drugim događajima koji će zasjeniti ljepotu posjedovanja štampača.

Okviri od akrila i drveta su veoma fleksibilni i lagani, kada se štampaju velikom brzinom, zaista su kobasica, zbog čega kvalitet završnih delova ostavlja mnogo da se poželi.

Vlasnici ovakvih okvira često grade kolektivne farme s raznim pojačalima / pečatima i stalno unose promjene u dizajn, ubijajući time svoje vrijeme i raspoloženje da se uključe u tisak, a ne dovršavaju štampač.

Čelični okvir će vam pružiti priliku da uživate upravo u stvaranju dijelova, a ne u borbi sa štampačem.

Slijedeći moj mali vodič, nećete previše naručiti i spaliti svoj prvi elektronski komplet kao što sam ja učinio. Iako to nije tako strašno: cijena dijelova i rezervnih dijelova za ovaj pisač je jeftina.

Vodič je dizajniran uglavnom za početnike, gurui 3D printanja, najvjerojatnije, ovdje neće pronaći ništa novo za sebe. Ali oni koji bi se htjeli pridružiti, nakon sklapanja takvog kompleta, jasno će shvatiti šta je šta. U ovom slučaju nisu potrebne posebne vještine i alati, dovoljni su lemilica, set odvijača i šesterokuta.

Cijena komponenti je aktuelna za januar 2017.

Naručujemo dijelove

1. Osnova za štampač je okvir, što je jači i teži, to bolje. Težak i čvrst okvir neće se zaglaviti prilikom štampanja pri većim brzinama, a kvalitet delova će ostati prihvatljiv.

Moj izbor je pao na čelični okvir ruskog proizvođača.

Okvir dolazi sa svim potrebnim hardverom. Momci su stavili vijke i matice sa marginom.

2. Vodilice i klinovi M5. Navojne šipke i vodilice nisu uključene u okvir, iako su na slici.

Polirane osovine dolaze u setu od 6 komada

Možda ćete ga naći jeftinije. Ako tražite, uvijek birajte polirane, inače će svi dovratnici osovina utjecati na detalje i ukupnu kvalitetu.

M5 klinovi se moraju kupiti u paru

To su, u stvari, obični čepovi koji se mogu kupiti u prodavnici željeza. Najvažnije je da budu što je moguće ravnomjernije. Lako je to provjeriti: potrebno je staviti ukosnicu na staklo i otkotrljati je po staklu, što bolje vozi, ukosnica je glatkija. Osovine se provjeravaju na odgovarajući način.

Uglavnom, iz ove radnje nam ništa više ne treba, jer postoji divlja marža za istu koja se može kupiti kod Kineza.

3. RAMPS 1.4 kit + Arduino Mega 2560 R3 + steper drajveri A4988.

RAMPS 1.4 je ploča za proširenje za Arduino. Na njega je spojena sva elektronika, u njega su umetnuti drajveri motora. Ona je odgovorna za cijeli dio napajanja štampača. U njemu nema mozga, nema šta da se spali i razbije u njemu, ne možete uzeti rezervni.

Arduino Mega 2560 R3 je mozak našeg štampača u koji ćemo učitati firmver. Savjetujem vam da uzmete rezervni: zbog neiskustva ga je lako spaliti, na primjer, umetanjem pogrešnog drajvera koračnog motora ili obrnutim polaritetom prilikom povezivanja krajnjeg prekidača. Mnogi se suočavaju sa ovim, uključujući i mene. Da ne biste morali sedmicama čekati novu, uzmite barem još jednu odjednom.

A4988 stepper drajveri su odgovorni za rad motora, preporučljivo je kupiti još jedan set rezervnih. Imaju otpornik za podešavanje, nemojte ga uvijati, možda je već podešen na potrebnu struju!

Rezervni Arduino MEGA R3

Rezervni drajveri koračnog motora A4988. Savjetujem vam da dodatno uzmete još jedan rezervni set od 4 komada

4. Step-down regulator napona.

Potreban je za zaštitu našeg Arduina. Poseduje sopstveni buck regulator od 12 V do 5 V, ali je izuzetno neraspoložen, jako se zagreva i brzo umire.

5. Komplet koračnog motora.

U kompletu je 5 komada, samo nam treba 4. Možete tražiti set od četiri, ali ja sam uzela cijeli set, neka bude jedan rezervni. Može se nadograditi i napraviti drugi ekstruder za štampanje nosača sa drugim ekstruderom ili dvobojnim dijelovima.

6. Set remena, ležajeva i spojnica.

Ovaj komplet sadrži sve što vam je potrebno za ovaj štampač.

7. Mehanički graničnici - potrebna 3 komada.

Uzmite 4 komada za svaki slučaj, neka bude rezervni. Cijena je peni, a bez tako malog detalja štampanje neće raditi (odjednom će doći neispravan).

8. Displej sa ugrađenim čitačem kartica.

Sa zadnje strane se nalazi čitač kartica u koji ćete kasnije umetnuti memorijsku karticu sa modelima za štampanje. Možete uzeti jedan rezervni: ako nepravilno povežete neki element, tada će najvjerovatnije ekran prvi umrijeti.

Ako planirate da povežete štampač direktno sa računarom i štampate sa računara, onda ekran uopšte nije neophodan, možete štampati i bez njega. Ali, kao što je praksa pokazala, praktičnije je štampati sa SD kartice: štampač nema nikakve veze sa računarom, možete ga staviti čak i u drugu prostoriju, bez straha da će se računar zamrznuti ili ćete ga slučajno isključiti dole usred štampanja.

9. Napajanje (12V).

Ova jedinica za napajanje je nešto veća nego što bi trebala biti, ali se uklapa bez većih poteškoća i ima marginu snage.

10. Topli sto.

Potrebno za ABS štampu. Za štampanje PLA i drugih vrsta plastike koje se ne skupljaju tokom hlađenja, možete štampati bez zagrevanja platforme, ali je potreban sto, na njega se postavlja staklo.

11. Dugme i terminal (220 V).

12. Ekstruder.

Ovaj ekstruder je direktni ekstruder, odnosno mehanizam za dovod plastike nalazi se direktno ispred njegovog grijaćeg elementa. Savjetujem vam da uzmete upravo takvu, omogućit će vam štampanje sa svim vrstama plastike bez većeg stresa. Komplet sadrži sve što vam je potrebno.

13. Hladnjak za dijelove za duvanje.

Zapravo, neophodan je za duvanje PLA i drugih sporo očvršćujućih vrsta plastike.

14. Hladnjak za drajvere.

Stvarno mi treba. Veći hladnjak će značajno smanjiti buku štampača.

15. Rezervne mlaznice.

Kada su začepljene, lakše je promijeniti mlaznice nego očistiti. Obratite pažnju na prečnik rupe. Alternativno, možete birati različite promjere i odabrati sami. Radije sam se zaustavio na 0,3 mm, dovoljan mi je kvalitet dijelova dobivenih takvom mlaznicom. Ako kvaliteta nije faktor, uzmite širu mlaznicu, na primjer 0,4 mm. Štampanje će biti mnogo puta brže, ali će slojevi biti vidljiviji. Uzmite nekoliko odjednom.

16. Bušilica za čišćenje mlaznice.

Vrlo ga je lako prekinuti, budite oprezni. Ne morate uzeti bušilicu: lakše je, kao što sam gore napisao, prikupiti rezervne mlaznice i promijeniti ih. Koštaju peni, a rijetko se začepe - kada se koristi normalna plastika i uz filter koji prvo odštampate.

17. Set opruga za sto.

Set sadrži 5 komada, 4 koristimo za sto, jednu oprugu koristimo za limiter X ose.

18. Komplet za podešavanje stola. Potrebna su 2 seta.

Ovi kompleti su nam potrebni samo zbog dugih vijaka, koje ćemo koristiti za osiguranje ekstrudera u budućnosti.

19. Set žica za povezivanje koračnih motora.

20. Komad običnog stakla na stolu.

Borosilikatno staklo je dostupno da izdrži povišene temperature. Koristim obično prozorsko staklo: može izdržati zagrijavanje do 90 stepeni, ali mi ne treba više.

To je sve što vam treba da sastavite štampač.

Kvaliteta ispisanih dijelova s takvim kompletom bit će gotovo ista kao kod štampača skupih marki. Sve zavisi od daljih podešavanja, izbora željene temperature i drugih nijansi sa kojima ćete se upoznati tokom procesa štampanja. Prednost takvog štampača, u poređenju sa skupim markiranim, smatram mogućnost brzog, jeftinog i samostalnog popravka bilo kojeg dijela, bez trošenja živaca i novca.

Trošak takvog seta nije veći od 20 hiljada rubalja.

Ako kupite takav štampač u cjelini, njegova cijena danas je 43.900 rubalja.

Naručivanjem alata na AliExpressu uštedjet ćemo oko 24 tisuće rubalja s istim komponentama, a ekstruder koji smo odabrali je još bolji u nekim aspektima.

Sastavljanje štampača

Pa, onda počinjemo fascinantan proces montaže, slijedeći službene upute.

Upute →

Ogledalo →

Proces montaže je prilično uzbudljiv i pomalo podsjeća na montažu sovjetskog metalnog konstruktora.

Sve prikupljamo prema uputama, osim sljedećih točaka

U paragrafu 1.1, na samom kraju, gdje su pričvršćeni krajnji nosači, ne stavljamo 625z ležajeve - međutim, nismo ih naručili. Ostavite olovne zavrtnje u "slobodnom plutanju" u gornjem položaju, to će nas spasiti od takozvanog efekta ljuljanja.

U paragrafu 1.4 na slici je crni razmaknik. Nije uključeno u okvir, umjesto njega su plastične čahure, mi ih koristimo.

U paragrafu 1.6 pričvršćujemo držač graničnog prekidača na Y osi ne na stražnji, već na prednji zid štampača. Ako se to ne učini, dijelovi se štampaju zrcalno. Bez obzira na to kako sam pokušao ovo pobijediti u firmveru, nisam uspio.

Da biste to učinili, morate zalemiti terminal na stražnju stranu ploče:

U paragrafu 2.4 imamo drugačiji ekstruder, ali je pričvršćen na isti način. Za to su potrebni dugi vijci, uzimamo ih iz kompleta za podešavanje stola (18. mjesto na listi). Komplet okvira ne dolazi s dugim vijcima koji se nalaze u vašim lokalnim trgovinama.

U odeljku 2.6 počinjemo sa sklapanjem našeg „sendviča“od Arduina i RAMPS-a i odmah pravimo veoma važnu reviziju, o kojoj se retko piše u priručnicima, ali koja je ipak veoma važna za dalji nesmetan rad štampača.

Moramo odvojiti naš Arduino od snage koja dolazi iz RAMPS ploče. Da bismo to učinili, lemimo ili odrežemo diodu s ploče RAMPS.

Regulator napona zalemimo na ulaz za napajanje, koji smo unaprijed postavili na 5 V, istovremeno odlemivši standardnu utičnicu. Regulator zalijepimo na nekog mnogo zgodnijeg, zalijepio sam ga na stražnji zid samog Arduina.

Napajanje od napajanja do RAMPS-a sam zalemio odvojeno na noge kako bi terminal ostao slobodan za povezivanje drugih uređaja.

Zatim postavljamo sve žice. Možete kupiti posebnu pletenicu, možete, kao i ja, koristiti kravate ili selotejp.

Prije početka provjeravamo da se nigdje ništa ne zaglavi, kolica se pomiče do graničnika i nazad bez prepreka. U početku će se sve kretati čvrsto, s vremenom će se ležajevi protrljati i sve će ići glatko. Ne zaboravite podmazati šine i klinove. Mažem silikonskom mašću.

Još jednom vidimo da nigdje ništa nije kratko, drajveri koračnog motora su pravilno instalirani prema uputama, inače će i ekran i Arduino izgorjeti. Limiteri također moraju biti instalirani poštujući ispravan polaritet, inače će regulator napona na Arduinu izgorjeti.

Priprema za rad

Ako je sve ispravno spojeno, možete nastaviti sa sljedećim uputama za uporabu.

Upute →

Ogledalo →

Korisni materijali o nekim parametrima našeg firmvera

• Moja konfigurisana i radna verzija firmvera za ovaj štampač i ekstruder. Malo je kalibriran za dijelove koje smo naručili.
• Službeni firmware od 3d-diy.

Popunjavamo firmver preko Arduino 1.0.6 IDE, biramo Auto Home na ekranu štampača, uveravamo se da su krajnji prekidači ispravno povezani i da je polaritet koraka ispravan. Ako se kreće u suprotnom smjeru, jednostavno zarotirajte terminal na motoru za 180 stupnjeva. Ako se nakon početka pokreta čuje gadno škripanje, to je škripa vozača koraka. Na njima je potrebno zategnuti otpornik trimera prema uputama.

Savetujem vam da počnete da štampate od PLA plastike: nije hirovita i dobro prijanja na plavu traku koja se prodaje u prodavnicama hardvera.

Koristim Bestfilament plastiku. Uzeo sam REC, ali mi se nije svidjelo kako su slojevi ležali. Tu je i more raznih marki i vrsta plastike: od gumene do "drvene", od prozirne do metalizirane… Druga firma koju preporučujem je Filamentarno. Imaju čudne boje i odličnu sopstvenu vrstu plastike sa odličnim svojstvima.

Sa ABS i HIPS plastikom, tiskam na Kapton traku premazanu običnim ljepilom iz kancelarijskog materijala. Ova metoda je dobra jer nema mirisa. Postoji mnogo drugih različitih načina za poboljšanje prianjanja dijela na stol, o tome ćete sami naučiti putem pokušaja i pogrešaka. Sve se postiže empirijski i svako bira svoj put.

Zašto baš ovaj štampač zasnovan na Prusa i3?

1. Štampač je "svejedan". Možete štampati sa bilo kojom raspoloživom plastikom i fleksibilnim šipkama. Danas je tržište raznih vrsta plastike prilično razvijeno, nema takve potrebe za zatvorenom kutijom.
2. Štampač se lako sastavlja, konfiguriše i održava. Čak i dijete može brčkati po njemu.
3. Dovoljno pouzdano.
4. Distribuirano, odnosno, na webu, more informacija o njegovoj konfiguraciji i modernizaciji.
5. Pogodno za nadogradnju. Možete naručiti drugi ekstruder ili ekstruder sa dvije glave za štampanje, zamijeniti linearne ležajeve kaprolonskim ili bakrenim čaurama, čime ćete povećati kvalitetu štampe.
6. Dostupan za novac.

Štampano na E3D V6 nosaču ekstrudera, štampano neko vreme sa ovim ekstruderom sa bowdenom. Ali vratio sam se na MK10.

Dobio sam takvu nadogradnju, u budućnosti ćemo štampati sa dvije plastike.

Stol sam izolirao radi bržeg zagrijavanja: podloga sa reflektirajućim slojem folije i ljepljivom podlogom. U dva sloja.

Pozadinsko osvetljenje napravljeno od LED trake. U nekom trenutku sam se umorio od paljenja svjetla za kontrolu otiska. U budućnosti planiram popraviti kameru i spojiti je na Raspberry Pi štampač za daljinsko praćenje i slanje modela na štampanje bez žongliranja sa fleš diskom.

Da biste smanjili buku iz štampača, postavite gumene odstojnike ispod štampača. Možete ih i odštampati, ali za sada sam se snašla sa ovakvim silikonskim zaustavljačima, jednom kupljenim za veš mašinu.

Futrola za telefon

Štampač takođe pomaže u radionici: vodilice za nosače stola testere

Nosači za LED lampe

Kućište za sistem daljinskog uključivanja konvektora sa ovog posta

Žena pravi ove kalupe za kolače.

Mačka koja je umorna od svega

Ako imate djecu, takav će konstruktor biti vrlo koristan i zanimljiv. Djecu neće biti teško uvesti u ovaj smjer, oni će sami biti oduševljeni štampanjem za sebe razne igračke, konstruktore i pametne robote.

Inače, širom zemlje aktivno se otvaraju dječji tehnoparkovi u kojima se djeca uče novim tehnologijama, uključujući modeliranje i trodimenzionalnu štampu. Imati takav štampač kod kuće bit će vrlo korisno za oduševljeno dijete.

Da sam imao tako nešto kao dijete, mojoj sreći ne bi bilo granica, a da tome dodamo razne motore, Arduino, senzore i module vjerovatno bih potpuno izgubio krov od mogućnosti koje bi se otvorile u ispred mene. Umjesto toga, topili smo plastiku iz starih igračaka i olovo iz baterija pronađenih na smetlištu.

Svima koji se odluče ponoviti želim uspješnu montažu i brz dolazak naručene robe.:)

Hvala na pažnji, ako imate pitanja, pitajte.

Vrlo koristan izvor na ruskom jeziku gdje možete pronaći sve informacije u ovoj oblasti: 3dtoday.com.

Hiljade hiljada modela spremnih za štampanje za bilo šta: thingiverse.com.