Dronk.ru — простой выбор сложной техники
79,89
рейтинг
13 марта 2014 в 14:08

Что будет, если вы задумаете собрать 3D принтер своими руками из песочницы tutorial

С чего всё начиналось


Собственно, сама мысль собрать принтер своими силами возникла примерно год назад после прочтения статьи на вики про RepRap принтеры. До этого ничего не собирая сложнее корпусов для компьютера, было трудно оценить всю сложность предстоящей работы. Но, листая страницы дальше, обнаружил, что все схемы, чертежи и инструкции присутствуют и более того даже на русском языке.

Немного погодя, оказалось, что все компоненты стоят вместе как готовый принтер и настрой сильно упал (Ох уж эти московские перекупщики), но на помощь пришел Китай со своими сверхдешевыми электроникой и электромеханическими компонентами. В порыве радости был заказан комплект электроники RAMPS 1.4 (Как самый простой в использовании по отзывам), 5 шаговых двигателей типа nema 17 (момент удержания должен быть не меньше 1.5кг/см, но я взял аж 4кг/см), 2 метра приводного ремня размера t2.5 с двумя алюминиевыми шкивами по 20 зубьев, а так же нагревательную платформу (mk2a самая распространенная), так же нужно не забыть взять 12 линейных подшипников lm8uu. На всё я потратил чуть больше 13 тысяч рублей, что, согласитесь, несколько меньше, чем, даже, комплекты для самостоятельной сборки в магазинах.

Спустя 2 месяца ожидания


За эти месяцы я успел познакомиться на форуме с несколькими интересными людьми, один из которых любезно распечатал на своем Replicator2 детали для моего принтера (Я выбрал конструкцию Prusa Mendel i2 из-за её дешевизны и простоты сборки). Кстати говоря, точность изготовления деталей мало на что влияет и, в принципе, можно их делать хоть из ложек, я лично сделал часть деталей для рамы из толстой фанеры. Большой проблемой было найти направляющие валы, которые стоят от 600 рублей за метр (Каленые и прочные, т.е. избыточная прочность), но решение было найдено на рынке: обычные прутки из нержавейки диаметром 8мм отлично подошли (Нужно всего 3 метра, как и что резать, написано на Вики), так же 6 метров шпилек м8 и 6 подшипников 608 (Как в роликах и скейтбордах). В качестве блока питания можно использовать что угодно от 400Вт 12-19В. Забрав с почты последнюю посылку (Не буду говорить про нашу почту, все и так всё знают. Битые и мятые коробки, ожидание, потерянные извещения), я понял, что предстоит много работы.

image

Первый блин комом


Самую сложную (как выяснилось позже) деталь решено было сделать самому, а именно hotend или сопло. Мой совет: если у вас нет токарного станка и вы не знаете тонкости изготовления хотендов, не беритесь за это. Было потрачено много времени и денег, но сопло было готово (спасибо сайтам и форумам), кстати, как выяснилось, готовое решение стоит 1500 рублей и это в два раза меньше, чем я потратил на свой хотенд. (Если кто-то всё же решится, то советую делать сопло сменным, а в качестве нагревателя не использовать резисторы из магазина, закажите керамический 12В 40Вт из Китая).

Собирать раму и подключать электронику по инструкции не сложно, но долго из-за возни с более чем 50 гаек и винтов.

image

Самая простая часть позади, предстоял самый долгий этап: настройка. Электроника основана на Ардуино, так что, проблем ни у кого возникнуть не должно. Собственно, нужно в прошивке настроить количество шагов по всем осям и на экструдере, так же настроить концевые датчики, откалибровать высоту и горизонтальность платформы, выбрать правильные термисторы. Кстати говоря, я начинал печатать ABS пластиком без нагревательной платформы на легендарном Синем Скотче. Важно: ABS нельзя печатать без нагревательной платформы, потому что неминуемо будет деформироваться деталь при остывании и все края загнутся наверх.

image

Детский восторг и осознание того, как много всего надо решить.

Работа над ошибками


Первым делом, я прикрутил нагревательную платформу, которая дала такой потрясающий результат с первого раза:

image

Ничего не отклеивается и не загибается даже на деталях такого размера. Но были и минусы: синий скотч оставался на деталях и его приходилось переклеивать каждый раз. плюс ко всему, перегорали резисторы раз в неделю стабильно и был заказан нагреватель из Китая.
Печать шла, вроде бы все хорошо, но хотелось большего. Засел за редактор и через пару дней родил проект нового принтера, больше, выше, солиднее. Рама из толстой фанеры, части напечатанные, все шло хорошо, но, собрав всё воедино, оказалось, что направляющие не параллельны и прочее и прочее, в итоге проект был заброшен.

image

Провал не давал спокойно спать и многие дни я думал надо новой конструкцией. Идей было много, некоторые удалось реализовать, но как это и бывает, с косяками, потому не буду надолго останавливаться на этом.

Музой стал принтер Prusa Mendel третьего поколения с фанерной рамой (Правильно читать не «пруса», а «прюша», т.к. это Чешский парень Йозеф Прюша). Как раз под рукой оказался станок для лазерной резки и автокад. Долгие вечера перед монитором, 3 разные версии.

image

Не обошлось без напечатанных деталей, но их было уже гораздо меньше: всего 3 каретки и 3 держателя концевиков.

image

Печать всех частей заняла около 9 часов. В то время я порезал фанеру (Покупайте для резки фанеру в магазинах, потому что на рынках она вся в сучках, которые не прорезаются нормально) и собрал первую версию рамы.

image
image

Ставка была сделана на высоту, она составила немного больше полуметра, что давало рабочую область высотой в 420мм, вряд ли вы найдете похожий.

Первое время я использовал пруток 3мм в силу его дешевизны, но для его подачи в экструдер необходимо использовать редуктор. печать неплохая, но подающий болт порой забивается и сам экструдер получается большим.

image

В следствии, было решено перейти на пруток меньшего диаметра, 1.75мм (Благо, сейчас полно производителей появилось) с маленьким экструдером без редуктора и с большей точностью подачи.

image

Советую всем сразу печатать прутком 1.75, потому что это реально удобнее. 3мм- это архаизм со времен использования сварочного прутка.

Идеальная машина


Само собой, работы еще предстоит много, но, могу сказать, что это вполне законченный продукт, который, при желании, можно повторить самому. Принтер не отличается ни сверхточностью, ни скоростью печати. Это обычный принтер на уровне того же Prusa i3, просто он выше и удобнее. Хочется сказать, что любой принтер можно настроить так, что он будет не хуже покупных монстров с ценником за 100.000, на который вы потратите не больше 15.000 рублей. Форумы и блоги пестрят различной информации, Китай доставляет что угодно за смешные деньги, так почему бы не сделать это самому?

*пару фотографий последней версии:

image
image
image

image

Другие наши публикации:
Обзор мощного планшета Chuwi Hi10 на полноценной Win10 за $180
15 мелочей из поднебесной о которых вы хотели бы узнать
15 крутых мелочей для гика из Поднебесной. Часть 2
Классы квадрокоптеров – какие бывают и для чего используются
Семь актуальных коптеров до $20, которые можно положить в карман
Наши маленькие радости или чем бюджетно порадовать себя на 23 февраля?
Компания Xiaomi. Дешевле без ущерба к качеству уже не бывает
Chuwi Ilife V5 — робот-пылесос за 99$ или как превратить ежедневную уборку в развлечение
Обзор граверного лазера NEJE или перспективная бизнес модель
Автор: @obdiy
Dronk.Ru
рейтинг 79,89
Dronk.ru — простой выбор сложной техники

Комментарии (51)

  • +17
    Есть ли желание выложить чертежи последней версии в общее пользование?
    • +28
      тут собраны чертежи для резки и модели для печати
      www.thingiverse.com/thing:229614
      • 0
        Благодарю!
    • 0
      И желательно, чтобы 3D-принтер можно было напечатать на 3D-принтере.
      • 0
        Последняя версия использует много нарезанных листовых деталей — потому нужен будет не 3д-принтер, а cnc-плоттер.
        Но в природе есть версии принтеров, для которых не нужны листовые детали. Тот же прюша мендель первой и второй сборки.
      • 0
        есть много разных самореплицирующихся принтеров, как сказано выше, прюши первая и вторая, притнбот и прочие
  • +7
    Самое главное, что Вы после неудач не опустили руки! Молодец! Я под впечатлением.
  • +2
    А какая цена деталей?
    • –8
      присоединяюсь к вопросу. И какая выгода?
      • +5
        в общем, вышло в 15 тысяч. но нужно учесть, что у меня есть станок для лазерной резки и детали сам себе печатал потом. так что, прибавьте еще пару тысяч)
  • +4
    Просто фантастика! Это же уже сравнимо по цене с обычными принтерами!
  • +2
    Вы не задумывались о продаже наборов для самостоятельной сборки? Хотя бы корпус и напечатанные детали, остальное можно и так купить. Я бы не отказался :)
    • +1
      работаю над этим) сейчас так много разных предложений, что сложно выйти на рынок. а это продукт для рукастых людей по сути. в принципе, детали еще на пару таких уже есть (кроме электроники)
      • +4
        Спрос на рынке тоже есть, так что у любой модели найдутся свои поклонники. Главное — начать :)
  • –14
    За эти месяцы я успел познакомиться на форуме с несколькими интересными людьми, он из которых любезно распечатал на своем Replicator2...

    Наверное всё-таки «один, из которых» =)
    А в целом статья отличная!
    • 0
      исправил) спасибо
  • 0
    У вас на фотке в одной из деталей винты, а по «правильному» (как нас учат маркетологи 3D-печати) деталь должна быть готова к использованию после печати.
    • 0
      Только для этого надо 2 печатающих головки и растворяемый материал. Да даже при наличии подходящего принтера эту деталь проще и быстрее скрутить шурупами.
    • +1
      3д печать позволяет печатать работающие механизмы за раз. но это неудобно. в конце концов, какая цель преследуется? сделать за один раз или быстро и удобно?
    • +2
      Для продукта советской 3D-печати допустимо требовать постобоработки напильником в разумных пределах;-)…
    • 0
      Лучше когда узел ремонтопригодный.
  • 0
    Вы молодец! Хотелось бы поподробней узнать про программное обеспечение. Как оно с компьютером стыкуется и остальные подробности.
    • +4
      использую открытый софт: Slic3r, Cura, Pronterface.
      image
      • 0
        KISSlicer пробовали? Он, к сожалению, закрытый, но бесплатный (несколько некритичных функций за плату). Мне результат его работы гораздо больше нравится.
  • 0
    А есть в природе принтеры с терпимым качеством в пределах 10тр для «попробовать и поиграться»? Интересует именно то, что можно купить сейчас. На кикстартере даже за 100$ были, но они еще не дошли до первых обладателей.
    • 0
      нету. разве что, ехать в другую страну и покупать там (на границе придется неплохо заплатить за него)
      поиграться можете снять на день
      • 0
        А еще проще — заказать печать в разных конторах, разным пластиком и на разных принтерах. Можно получить представление о качестве, рыночная цена печати в районе 20 рублей/грамм пластика.
  • 0
    обычные прутки из нержавейки диаметром 8мм отлично подошли (Нужно всего 3 метра, как и что резать, написано на Вики)

    Можете подробнее описать где можно купить в Москве такие валы и как их правильно распилить.

    Пару недель назад искал где их купить, в результате пришлось заказывать в Китае.
    И на rerap.org вики все облазил, но не могу найти где описано про процесс их изготовления. Во всех инструкциях про это ни слова.
    • 0
      Это нужно гуглить по запросу «круг стальной калиброванный». ЛУчше брать из стали AISI 304.
      • 0
        Спасибо!
    • 0
      москворецкий рынок, чуть вглубь пройдите, там будут палатки с мебельной фурнитурой. цена в районе 150-200р за метра (в зависимости от настроения продавца)
  • 0
    А почему вы использовали фанеру, а не допустим оргстекло, поликарбонат и так далее? Насколько я знаю дерево довольно капризный материал в эксплуатации, нужно защищать от перепадов влажности и температуры.
    • 0
      делалось всё, можно сказать, на коленке с расчетом на дешевизну. я бы с радостью использовал бы алюминий для рамы, но это уже другие деньги и оборудование, сами понимаете)
      • 0
        По поводу фанеры кстати — можно использовать ламинированную фанеру, которую используют для вырубных штампов в производстве упаковки из тонкого картона. Она правда толстая (минимум 15 мм вроде), но стабильна по качеству шпона и проклейке и стабильна по набиранию влаги — ибо ламинат. Выдерживает десятки, а то и сотни тысяч ударов в высечных прессах (в нее вставляются вырубные и биговальные ножи в прорезанные лазером пазы).
        • 0
          что-то все твердят про фанеру и влагу) вот, вы, например, часто проливаете что-то на компьютер?) в принтере нагрев, влаги нигде нет
          • +2
            Фанера ее набирает из воздуха отлично, и некачественную при этом коробит, особенно при перепадах температуры (у вас же нагрев то есть, то нет). Ламинат упомяутой мною фанеры еще и способствует качеству реза лазером — и не дает разбиваться обугленному краю
            • 0
              в первой версии была плохая фанера, но, стянутая со всех сторон винтами с ребрами жесткости ей просто некуда коробиться. замечание уместное, вне сомнений
  • +1
    давно интересовал вопрос. а детали после печати как-то обрабатываются дополнительно для придания гладкости. на фотках видно, что они как бы «слоистые» без обработки
    • 0
      конечно, есть несколько способов. мне нравится ацетоновая баня, детальки, конечно, теряют точность, но зато гладкие аж блестят!
  • 0
    Какая получилась точность печати?
    • 0
      я не совсем понимаю такие вопросы. точность по ХУ не знаю, как измерить?) точность позиционирования достаточно велика. точность по Z? минимальный слой делал 0.03 и особой разницы с 0.1 не заметил
      • +1
        Думаю, нужно смотреть, насколько точна получаемая деталь.

        Проектируем тестовый обьект: кубик размером 2х2см с прямоугольным или круглым вертикальным отверстием 1х1см. Печатаем. Измеряем штангенциркулем внешний размер, местоположение отверстия, размер отверстия. Как-то так. Может рассказать о принтере многое. Опционально печатаем и измеряем более «тонкие» вещи.
        • 0
          так-то все ровно. максимальное отлонение было 0.1мм. тут уже микромер нужен. но и нужно учитывать, что это пластик, термоусадка и прочее
      • 0
        Уточняю, я имел в виду точность позиционирования экструдера.
        • 0
          диаметр шкива 12мм, шаг двигателя 1.8 градуса +установлена перемычка и каждый шаг делится на 16 частей. т.е. примерно 0.006мм
  • 0
    Ещё вопрос: что входит в сумму 1500 рублей за сопло? Только hotend или механика выдавливателя тоже?
    • 0
      только сам хотенд (с нагревателем и термистором). механика экструдера входит в состав печатных частей+ моторы все разок для принтера заказываются
  • +1
    Судя по затратам времени принтер вам обошелся совсем не дешево. Самое главное, что опыт невозможно тиражировать. Требуется высокая квалификация. Не для юзеров. Вот тут описаны дополнительные проблемы сборки принтера своими руками. Будем ждать скорого удешевления принтеров (осталось не больше года-двух, думаю), а это будет возможно только при литье деталей (т.е. крупных тиражах). При небольших тиражах есть следующие варианты изготовления, которые используют уже некоторые отечественные производители: печать на 3d принтере, литье в силиконе, обработка алюминия. Опыт показывает, что качественный принтер получается только при использовании алюминиевых деталей. Еще выяснилось, что при работе с хорошим микрошагом (с сильным дроблением) мощности Ардуино не достаточно и не хватает стабильности.
    • 0
      я уже задумывался на счет шага, что стоит перейти на 1/4, говорят, плавнее ход. а в целом, да, довольно много времени сил и денег ушло просто на достижение хоть какого-то результата
  • 0
    Неплохая точность только на шаге 1/16 получается. Плюс векторное управление. Тем болеее на ремнях без редуктора.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

Самое читаемое