Мой 3D принтер или как я изобретал велосипед …

Добрый день Уважаемые читатели!

Представляю Вам свой рассказ на конкурс.

Рассказ мой о долгом пути по постройке своего 3D принтера, длинной в два года.

Узнал я о 3D принтерах можно сказать случайно, около двух лет назад у меня появилось дикое желание что-нибудь построить и заставить это двигаться.

Так как для постройки робота (машинка на трех колесах) ранее была куплена Arduino-Uno и Motor-Shield, пришлось делать из того, что было под руками.

Arduino-Uno и Motor-Shield

Поискал в поисковиках, почитал форумы, посмотрел видео на YouTube и пришел к мысли, что можно собрать CNC машину (станок) из старых CD приводов.

Так как работаю в тех. поддержке компьютерной техники, запчастей было предостаточно.

CNC машина (станок) из старых CD приводов

В данном проекте оси X и Y были реализованы на каретках от CD привода, а ось Z передвигалась за счет сервы. Позже на языке Arduino (Processing/Wiring) получилось написать свою прошивку и заставить станок выполнять простейшие команды. Станочек умел выполнять команду Home (сенсор от старых мышек в роли EndStop), ездить по координатам и отслеживал свое местоположение в пространстве. Получилось рисовать маленькие рисунки (20х20 мм). Опыт постройки удался.

Так как этот станочек не на что не годился, было принято решение собрать настоящий 3D принтер, выбор пал на RepRap и Prusa i3 Rework. На новый год было принято решение заказать на Али кит набор (для сборки принтера на базе Arduino Mega 2560 и Ramps 1.4 ) и комплект шаговых двигателей (5 штук, Nema17).

кит набор для сборки принтера на базе Arduino Mega 2560 и Ramps 1.4

Раму решил пилить из фанеры (это была моя первая ошибка).

Набор пластиковых деталей был заказан у знакомых за 1200 руб.

Валы 8 мм от старых сканеров были также взяты у знакомых.

Шпильки строительные диаметром 5 мм (а это вторая ошибка).

Блок питания на 12В был переделан из старого блока питания от компьютера.

Забавно то, что БП при большой нагрузке (при включении второго и более шагового двигателя) и отсутствии напряжения на других каналах (+3.3В и +5В), тупо уходил в защиту и выключался. Пришлось вешать нагрузки на другие каналы. В роли нагрузки сгодилась плата от жесткого диска (HDD molex).

Фанерная Прюша

После этого начались разбирательства в прошивке Marlin. Было прочитано много мануалов и форумов.

Не с первого раза удалось заставить его двигаться и печатать.

Самая первая печать была не очень удачной (первый блин комом), так как пластик отказывался прилипать к столу.

пластик отказывался прилипать к столу

На помощь пришла любимая жена с лаком для волос, после этого печать наладилась.

печать наладилась

 

Другой забавный момент заключался в том, что в прошивке была перепутана ось Y, и деталь печаталась зеркально.

В целом результатом печати остался очень доволен.

У принтера был ряд проблем.

Из-за фанерной рамы принтеру не хватало жесткости, при работе был слышан резонанс.

Два двигателя на оси Z могли пропускать шаги (неправильная регулировка тока на драйверах) и из-за этого наблюдался перекос портала.

Стол Y двигался перед и назад и тем самым большая печатная деталь могла раскачиваться.

Голова Direct (Директ) Экструдера была тяжелой и о печати на большой скорости можно было забыть (более 30 мм/сек).

Время от времени появлялись пробки в термобарьере, пришлось усиливать охлаждение хотэнда.

После этого появилось дикое желание совершенствовать и улучшать свой принтер и было принято решение постройки другого принтера. За основу была взята кинематика Ultimaker, но только на профиле шириной 30 мм и валах 8 мм (от первого 3D принтера).

Большую часть запчастей я взял от первого 3D принтера, не хватающие запчасти пришлось заказать на Али, а именно латунные втулки 8 мм, зубчатые колеса 20 зубов, подшипники и валы 12 мм с подшипниками для стола.

В Компас-3D была спроектирована кинематика, а запчасти были напечатаны на предыдущем 3D принтере.

За основу была взята кинематика Ultimaker

В результате получился вот такой аппарат.

получился вот такой аппарат

получился вот такой аппарат

В целом кинематика мне не понравилась, так как она содержит большую часть подвижных элементов, и ремней. Сложно было добиться одинакового натяжения всех ремней. Большая часть деталей скрадывало полезное место в печатной камере.

Для уменьшения количества ремней привод валов был реализован напрямую.

привод валов был реализован напрямую

Этот принтер тоже имел свои минусы, например все еще тяжелая голова не давала печатать на скорости больше 50 мм/сек. С Bowden (Боуден) экструдером у меня подружиться не удалось. Но при этом качество печатных деталей в целом улучшилось.

привод валов был реализован напрямую

Большим плюсом данной конструкции была жесткость каркаса и стол (движение только вверх-вниз, по сравнению с кинематикой Prusa).

При помощи пленки Ломонд удалось раз и на всегда решить вопрос с прилипанием пластика к поверхности стола.

По прошествии некоторого времени, у меня снова появилось желание пересобрать принтер и попробовать другую кинематику. Выбор пал на кинематику Core-XY.

На Али были заказаны рельсы MGN12 в количестве 3 штук.

У одной рельсы (по сравнению с остальными) наблюдался дефект, клинило каретку.

Появилась мысль разобрать блок и произвести чистку.

Появилась мысль разобрать блок и произвести чистку

После разборки, чистки и смазки удалось добиться хорошего скольжения.

Старый 3D принтер (второй) был полностью разобран.

Вся кинематика Ultimaker как на ладони.

кинематика Ultimaker как на ладони

По предыдущему методу в Компас-3D была спроектирована кинематика Core-XY.

в Компас-3D была спроектирована кинематика Core-XY

 

Каркас был взят от предыдущего принтера, так как отвечал моим требованиям, а именно удобство монтажа и жесткость.

В этот раз было дикое желания заменить все пластиковые детали на алюминиевые, так как я разочарован в жесткости PLA пластика.

Кинематика CoreXY

Пластиковые детали для прототипа были напечатаны на предыдущем 3D принтере.

прототип

прототип

Кинематика движения

Ходовой винт был заменен на трапециевидный TR8x8, и качество печати было заметно улучшено.

Концевые выключатели были заменены на оптические.

Direct (Директ) экструдер был заменен на Bowden (Боуден), и после пару дней плясок с бубном, мне удалось заставить его печатать.

результат

результат

 

Выводы

Кинематика Core-XY в целом мне понравилась больше, чем предыдущие кинематики. Она является более компактной, по сравнению с кинематикой Ultimaker.

В целом все было хорошо, но как всегда подвели продавцы с Али, остались вопросы к направляющим роликам и самому ремню. Ролики дико гремят, ремень пришел с некачественными зубьями.

В связи со сложившимися семейными обстоятельствами работы над принтером были временно приостановлены.

В данным момент прорабатываются мысли по дальнейшей модернизации принтера и закупаются недостающие комплектующие. Детали участвующие в движении будут заменены на алюминиевые. Выточка деталей производится на коленках, простейшими инструментами.

Как вы догадались из моего рассказа 3D принтер мне нужен был, чтобы собрать другой 3D принтер, чтобы собрать следующий 3D принтер.

Для меня просто хобби, никаких корыстных целей я не преследую.

Что-то грандиозное или практическое из этой затеи пока не вышло, так как для дома эта вещь скорее всего бесполезна.

«Опыт бесценен, для всего остального есть Виза» …

Мой совет новичкам, если Вы собираетесь строить свой 3D принтер, важным аспектом остается жесткость конструкции и точность исполнения деталей, кинематика не важна, хорошо печатать можно на любой кинематике.

Боритесь с инерцией, инерция — наш враг!

Облегчайте портал и печатную голову, но не в ущерб жесткости.

И да, чуть не забыл, научитесь моделировать в САПР, (Компас 3D/ Blender / SolidWorks), без этого навыка 3D принтер бесполезная игрушка.

Спасибо за внимание!

Рейтинг: 35

Метки: , , , ,    2016-10-20      Раздел: Доработка самодельного 3D принтера, История, На конкурс, Своими руками  
Автор: Просмотров: 1 515   1 комментарий



Один комментарий на «Мой 3D принтер или как я изобретал велосипед …»

  1. *THUMBS UP* *THUMBS UP* *THUMBS UP*
    Все с толком и понятно) отлично вышло.

    Рейтинг: 0

Добавить комментарий




     
Авторизация
*
*
Регистрация
*
*
*
Перейти на страницу
Яндекс.Метрика