Как собрать 3d-принтер своими руками? Часть первая.
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Всем добрый день, друзья! С Вами 3DTool! В свете активной волатильности цен на рынке мы задались вопросом, из чего состоит 3D принтер? Что именно влияет на начальную цену этого аппарата и почему современные отечественные и зарубежные 3D принтеры столько стоят?
Статья будет носить скорее ознакомительный и оценочный характер, нежели представлять из себя трактат по пошаговому созданию производства 3D оборудования. К счастью, на нашем замечательном портале есть примеры таких трактатов, и при желании энтузиасты могут ими воспользоваться. Уверены, таких людей найдется немало!
Если же вы не так подкованы в 3D технологиях, но хотите составить хотя бы примерную картину, смело продолжайте читать!
Для того, чтобы последовательно определиться со всеми этапами постройки и сформировать полное представление о процессе, давайте определим схему действий по реализации нашего проекта.
I) Идея. Для начала определимся с задачей.
II) Бюджет. Установим материальные и временные затраты на проект.
III) Характеристики и спецификации. Определим желаемые характеристики нашего 3D принтера.
IV) Чертежи и виртуальный проект. Необходимо выбрать основу 3D принтера или смоделировать его с нуля.
V) Узлы и комплектующие. Подберем комплектующие под заданные характеристики.
VI) Виды работ для сборки. Какие работы нам необходимо будет совершить, чтобы получить изделие? Например, раскрой и сварка металлических листов корпуса.
VII) Программирование и отладка устройства. Здесь нам необходимо будет определиться с программной частью нашего аппарата и подобрать нужную прошивку.
VIII) Расчёт фактических затрат. На производство и сравнение его с бюджетом.
В свете обширности охватываемой темы и получившегося гигантского размера текста, мы разобьем наше повествование на несколько частей. Первая часть будет посвящена предварительной подготовке к постройке нашего агрегата и затронет пункты с первого по третий нашей схемы.
Стартовым блоком нашей схемы будет ‘Идея’, или ‘Задача’. Тот необходимый базис, после которого в уме начинают появляться первые шестеренки и выстраиваться механизмы. Идея всегда довольно проста и лаконична. В нашем случае она звучит так: ‘Как построить качественный 3D принтер?‘.
Чтобы построить именно качественный аппарат, условимся, что будем выбирать наиболее хорошо зарекомендовавших себя производителей комплектующих и не экономить на дополнительных работах. Также наш аппарат должен соответствовать критериям безопасности бытовой техники, хотя бы в самых основных чертах. То есть дерево в качестве материала для корпуса и китайские провода с Ali отпадают. Однако и раздувать бюджет до бесконечности, равно как и сроки разработки, мы не будем.
Как правило, многие энтузиасты 3D печати, мейкеры и даже некоторые покупатели не достаточно хорошо представляют себе процесс создания и производства подобной техники на промышленном уровне и часто задают один и тот же вопрос — ‘Почему так дорого?’ Косвенно мы постараемся ответить на него в процессе повествования и в конце сформулируем вывод с четким определением — ‘Почему?‘.
Чтобы было, от чего отталкиваться, мы должны определить для себя финансовые и временные границы проекта. Понятно, что в процессе создания суммы финансовых и временных затрат будут варьироваться, но в этом и будет заключаться наша основная задача — сравнить предполагаемый бюджет с тем, что получится в итоге.
Сколько времени нам потребуется на создание 3D принтера? Чтобы ответить на этот вопрос, неплохо было бы определиться с его конструкцией и характеристиками. Для этого сформулируем задачи, которые он должен решать:
1) Печать твердыми, гибкими и тугоплавкими материалами. (более 300 градусов)
3) Размер рабочей области 20х20х20 см и средние внешние габариты, чтобы принтер помещался и дома и на работе.
2) Быстрая и точная механика.
3) Закрытая камера с системой конвекции.
4) Надежная электрика и электроника.
5) Наличие интуитивно понятного интерфейса, красочный дисплей.
Как видите, мы задумали машину, находящуюся примерно на уровне современных решений Imprinta, Picaso 3D и Raise3D, то есть — флагманов отрасли. Бюджет таких аппаратов находится в диапазоне от 100 до 400 тысяч рублей, в зависимости от размера рабочей области и наличия или отсутствия дополнительных опций. Попробуем разобраться, можно ли построить 3D принтер подобного уровня с меньшими затратами. Заложим в наш бюджет 100 000 рублей и 12 месяцев на производство. Посмотрим, что из этого получится.
В него должны будут входить все затраты на разработку, закупку и доставку комплектующих, подрядные работы, которые сложно выполнить самостоятельно, и прочие прямые расходы. Косвенные расходы мы постараемся рассчитать в финальной части нашей статьи.
III) Характеристики и спецификация.
5) Электрика и электроника: относительно этого пункта маститые мейкеры и инженеры спорят уже довольно долго. Многим хватает и стандартного бутерброда RAMPS + Arduino Mega. Однако, глядя на флагманов производителей 3D принтеров, наш принтер должен обладать ‘умными’ системами помощи, иметь возможность подключаться к компьютеру через USB или ethernet/WiFi, а также обладать возможностью чтения данных с SD-карты или USB-флешки. То есть быть максимально удобным и автономным. Добавим в спецификацию помощника калибровки стола через специальный датчик и контроль наличия филамента в печатающем блоке, дабы принтер вставал на паузу, если что-то пойдет не так. Блок питания и разводка проводов — классическая. Плоские шлейфы — вещь хорошая, но для нашего проекта излишняя.
6) Дисплей и интерфейс управления: какой конкретно подобрать дисплей, зависит от выбранной нами материнской платы и возможности ее подключения к тому или иному дисплейному модулю, так что для начала обрисуем ‘хотелки’. Управляемый джойстиком, или тач-скрином дисплей, цветной, или монохромный, с возможностью отображения иконок, текстовой информации и не очень большим размером. 4,5 дюйма вполне подойдут.
Итак, мы разобрались с идеей, описали основные характеристики нашего принтера, прикинули бюджет по деньгам и времени. В следующей части прикинем более приземленные и конкретные вещи и определимся с комплектующими и ценами на них.
Конечно же, мы так же хотели бы услышать ваше мнение и советы относительно подборки тех или иных комплектующих, советами по выбору параметров и задач. Пишите их в комментариях! Так что не переключайтесь и ждите следующей статьи!
Приобрести 3D оборудование и ЧПУ станки, вы всегда можете на нашем сайте в разделах —
3D принтеры: https://3dtool.ru/category/3d-printery/?utm_source=3dtoday
ЧПУ станки: https://3dtool.ru/category/chpu/?utm_source=3dtoday
Любые интересующие вас вопросы относительно аддитивной техники и ЧПУ станков, вы можете задать нашим менеджерам.
По почте: Sales@3dtool.ru
Или по телефону: +7(800) 775-86-69
Не забывайте подписываться на наш YouTube канал:
И подписываться на наши группы в соц.сетях:
Источник
3D принтер своими руками
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Всем привет! Т.к. это мой первый опыт в написании статей, сборке 3D принтера и т.д., то прошу сильно не ругать в комментариях. Поехали!
Немного о себе. Занимаюсь электроникой с 13 лет. В частности программированием микроконтроллеров. Учусь по этой же специальности. Иногда под вдохновлением делаю всякие интересные и не очень вещи.
Стояли очередные серые будни в общежитии моего университета, я, как обычно, зашел на ЮТУБ и мне в рекомендациях выскочило видео, где человек рассказывал про свой 3D принтер из какой-то доски, который занимал уйму места. И тут я подумал, а чем я хуже?
Начался поиск информации о самодельных 3D принтерах, так я узнал что такое RepRap и наткнулся на очень интересного человека: Еремин Сергей где он собрал 3D принтер из старых аппаратов и получил довольно-таки качественную печать. Я сидел на парах и просто читал. Вдохновившись его статьями, которые я перечитал по несколько раз, я решил взяться за дело.
Т.к. я бедный студент я решил поставить себе ограничение по бюджету в 50$ (позже было выяснено что этого очень мало и бюджет вырос до 60$). Нужно было экономить. И начать я решил с самого дорогого, на мой взгляд, с шаговых двигателей и направляющих. Пробежав по барахолкам, и местным аукционам я нашел одного человека, у которого были куплены 4 ШД. EM-34, 3 шт. EM-181, а так-же 4 направляющие от А3 сканеров, диаметром 12,3 мм и длиной 46 см. По цене 2,5$ за один шаговый двигатель и 2,5$ за пару направляющих (позже я купил еще одну направляющую, в итоге всех 5 шт.). Два ШД EM-34 пошли в запас, остальное в ход.
Дальше я вырезал из профиля горизонтальную поперечину, засверлил все, нарезал резьбу и прикрутил к раме. Вышло не плохо. Но во избежание заваливания оси Z нужно добавить косынки по бокам.
Стандартный набор: Arduino Mega на МК ATMega2560, RAMPS1.4, Драйвера ШД A4988, дисплей и переходник к нему со шлейфом. Дисплей нарочно брал графический 128 на 64 точки, ибо более дешевый знакосинтезирующий 2004 менее информативный и поддерживает только английские и китайские закорючки.
По качеству. Вот лучше бы китайцы продавали все это дело в виде набора для сборки, особенно RAMPS. Если SMD детали они и научились феном паять, то выводные — будто в школе на уроке труда паяли. Меня такое не устраивает, поэтому пришлось часок, другой поорудовать паяльником. Надоело выравнивать все разъемы!
Спустя несколько часов работы паяльником, этиловым спиртом, мылом и водой получается это. Осталось скачать Marlin поковырять настройки и в добрый путь!
Дальше я прикрутил двигателя привода оси Z и установил на них шпильку М8 через муфту в качестве ходового винта. Чтобы острая резьба шпильки при затягивании винтов на муфте не врезалась в алюминиевую муфту я намотал на нее (шпильку) медный провод диаметром 0,8 мм.
Из все тех же брусков от рамок я вырезал крепления для направляющих оси X и саму каретку на которую устанавливается хот-энд. Шаговый двигатель я закрепил к деревянной раме с помощью пластины из металла 3мм. На противоположный конец рамы был установлен ролик ремня из двух подшипников 623Z, сверху и снизу подложил шайбы М3 и добавил сверху широкую шайбу, дабы ремень не слетал и затянул все саморезом. Хот-энд закрепил на каретке с помощью хомута из медной проволоки — просто и со вкусом 🙂
Направляющие оси Y так же закрепил с помощью деревянных брусков от рамок. Линейные подшипники стола сделаны из них же.
Дальше я слегка настроил принтер — выровнял раму оси X вращая двигателя оси Z, концевиком оси Z выставил высоту печатающей головки и выровнял столик, подложив под стекло два лезвия от строительного ножа. Как обычно — колхоз, но под конец сборки уже просто не терпится наконец его запустить, хоть как, но запустить.
И так, сначала я, начитавшись про плохую адгезию, решил печатать на оргстекле. Скачав программу Cura я толком в ней ничего не настраивал (за что она мне и понравилась, для новичка самое оно). Выставил скорость печати, высоту слоя, заполнение и температуру. Ну и еще ретракт включил. Все. Скачал модель тестового кубика со стороной 20 мм, отслайсил, закинул на карту, вставил ее в принтер, перекрестился и нажал печать. Те ощущения, когда ты смотришь, как паркуется каретка, как греется хот-энд, не описать словами. И вот! Процесс пошел. Естественно сразу всплыли проблемы — я криво выставил высоту сопла. Сначала каретка елозила по стеклу, но через пару слоев я увидел КВАДРАТ! УРАААА! Заработало! Сколько же радости от того, что ты, вот, потратил свои законные 2 месяца каникул, вложил свои силы, деньги и не зря. И теперь эта конструкция работает. А ты смотришь и от радости распирает во все стороны. По окончанию печати я понял — брать оргстекло в качестве столика было плохой идеей. Либо это оргстекло такое, либо я идио. В общем мой кубик вплавился в столик 🙂
Отодрал я его только поломав у основания, ну и пусть. Качество печати меня очень сильно порадовало. Не смотря на то что я толком ничего не настраивал, не подбирал, а просто запустил печать абы как — все было прекрасно. Размеры кубика совпадали.
Дальше я скачал модель совы. Т.к. я жмот и зажал пластик — высоту совы выставил 3 см. Не смотря на такие маленькие размеры и мой корявый обдув, сделанный на скорую руку из кулера 80 мм, закрепленного на той-же алюминиевой шинt, из которой сделаны уголки крепления ролика оси Y — сова вполне хорошо отпечаталась. Только на очень мелких слоях, типа ушей, пластик чуть потек.
Видео печати тройного обдува (скорость печати 40 мм/с (плохая идея, большие люфты и большое трения в ‘подшипниках’;), слой 0.2 мм, сопло 0.4 мм. Блок питания — доставшийся на халяву БП ATX):
На этом я думаю закончить эту статью. Сам процесс сборки я описал, но это еще не конец. Впереди долгий и тернистый путь модификации этой конструкции. В планах отпечатать все деревянные/гетинаксовые детали из пластика, заменить строительные шпильки на трапецеидальные винты, заменить направляющую, сваренную из обрезков, добавить подогреваемый стол и т.д. Прошу по возможности извинить за качество фотографий, корявый текст и прочие косяки. Напомню что это первая моя статья. В скорем времени будут статьи про модернизацию этого принтера, так-что подписываемся 😉 Всем спасибо за внимание!
P.S. Сейчас я нахожусь в поисках направляющих. Ищу направляющую 12,3 мм от принтера/сканера А3 длиной от 35 мм, ну или две направляющие 10 или 8 мм той же длины. Если Вы из РБ и есть таковые — готов купить. Пишите в личку.
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Источник