3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

Приветствую всех чипмейкеров, которые как и я озадачились заиметь в хозяйстве нетривиальный станок, а именно 3D принтер. Я не буду дотошно перечислять что и как нужно строить, а то еще понаделаете моих ошибок, постройку я опишу кратко, зато расскажу на собственном примере о полезностях которые помогут избежать мигрени на стадии постройки/отладки/печати.

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

Теория

Какой принтер и область применения? Принтер мне понадобился для печати небольших конструкционных  деталей, в основном для радио управляемого моделирования, а также различных поделок ребенку в школу. К тому же это хороший повод отвлечь спиногрыза от планшета/телевизора, и научить/научиться самому основам трехмерного моделирования.

       

Имея лишь самое общее представление о 3D принтерах, я сначала хотел заказать готовый недорогой! (в пределах 15т.р.) с Алиэкспресс. К счастью я не совершил этой роковой ошибки. Потребовалось несколько дней чтения форумов и статей чтобы уже понимать, что строить/покупать стоит, а что нет. Сначала хотел строить модель Mendel, но мне он показался промежуточным вариантом между китайским дрыгостолом и безпроблемным принтером. Окончательно остановился на модели Sprinter, всем он был для меня хорош, остановила цена KIT комплекта, наличие пластиковых деталей и некоторые конструктивные особенности. Ну и как водится, решил идти своим путем.

Для удобства, дальнейшую постройку и обкатку я разобью на составляющие.

Кинематика. Общая концепция, которая определяет, как принтер будет печатать. Я сразу решил, что рабочий стол с деталью должен только подниматься/опускаться, а «дрыгаться», т.е. ходить по двум осям, только печатающая головка. На мой взгляд это оптимальный способ сделать печать быстрой и точной. Выбор был в алгоритме работы шаговых двигателей управляющими головкой, мне показалось наиболее простой и оптимальной схема H-BOT.

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

Направляющие. Печатающая головка движется, т.е. по «чему-то» перемещается. Тут либо круглые направляющие, либо рельсы. У обоих есть свои +/-. Но мне как станочнику ближе рельсы, т.к. привык работать с направляющими «ласточкин хвост». У рельс используемых в принтерах, каретка с подшипниками перемещается по стальной направляющей. Из опыта других людей, рельсы шумнее, но более технологичные в плане скорости перемещения.

Корпус. Изначально задумал строить сам из фанеры/варить из алюминия/других подручных материалов. Взвесив все за и против (в основном отсутствие «геморроя»), решил остановиться на фанерном корпусе, вырезанным лазерным станком ЧПУ, на заказ. Был правда еще вариант собрать каркас из алюминиевых профилей, но а) во первых мне нужен был закрытый корпус , б) мое мнение что профиль должен быть очень «крепкий», иначе конструкция будет гулять при высоких скоростях, в) стоимость «крепкого» профиля и крепеж выше, чем фанерного.  И тут первая загвоздка – корпус Sprinter’а, по образу которого я и строил, в чертежах недоступен, авторская собственность. Зато есть чертежи корпуса Ultimaker, и в частности его разновидность ULTi. Меня не смутило, что ULTi изначально спроектирован под круглые направляющие, а не под рельсы. Я подредактировал чертежи в программе Компас 3D, так как мне было нужно. Нарезали мне фанеру толщиной 6мм в местной фирме по производству рекламы, «за сок», вообще цена нарезки с их материалом в районе 2т.р., сюда же входит и финишная шлифовка. И вот, корпус ждет своей очереди.

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

Комплектующие.  Список комплектующих был взят аналогичный списку для постройки SPrinter’а, но с небольшими исключениями (что-то бралось из списка комплектующих к принтеру Ulti). Многое заказывалось с Алиэкспресса. Посылок было несколько, и приходили они с разной скоростью, что несколько задержало постройку.

  • рельсы MGN9: китай 3шт. по 250мм с каретками MGN9H. Могут прийти разные – с люфтом/тугим ходом. Мне повезло, две были нормальные, один чуть туговат, но в пределах допустимого. Если ход тугой – в теме SPrinter’а есть рецепт притирки/приработки. Я бы рекомендовал промыть каретки в бензине и перед запуском смазать литолом/молибденовой смазкой/маслом.
  • шаговые двигатели стандартные Nema17  17HS4401 4шт. Курьер принес домой, к ним нареканий нет.
  • управляющая электроника была куплена комплектом: микроконтроллер MEGA 2560, плата RAMPS1.4, дисплей 2004LCD и 5 штук драйверов двигателей A4988.
  • экструдер – механизм подачи прутка в печатающую головку.

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

На фото видно какой у меня был. К покупке настоятельно не рекомендую. Подающая шестерня у него буксует при подаче пластика, что очень сильно сказывается на качестве печати, я не смог нормально печатать пока не заменил шестреню на MK8, но и в этом случае пришлось серьезно переделывать весь механизм + пруток сильно изгибается. Я бы рекомендовал самодельный напечатанный экструдер, на который сам сейчас и перешел. Скачать модель можно отсюда.

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

  • печатающая головка с направляющей тефлоновой трубкой или Hotend и Bowden. Тут все стандартно, по своему опыту,  рекомендовал бы сразу взять мелочевки про запас: сама трубка, фитинги, сменные сопла (в основном 0,3 0,4 0,5), комплект игл для чистки сопел, ну и конечно про запас термисторов – для измерения температуры стола/печатающей головы, и нагревательный элемент для самой головки.  П.С. лучше сразу брать комплект со сквозным термобарьером, чтобы трубка доходила до самого сопла, подробней тут, и мой допил – конец трубки нужно развальцевать, таким образом получится тефлоновая “прокладка” между соплом и термобарьером. К слову, у меня ни разу не было пробок – забивания трубки пластиком из за перегрева термобарьера, хотя я ооочень часто меняю катушки. Ну и не забыть на резьбу намотать тефлоновую ленту – дополнительный теплоизолятор.

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

  • оснастка стола, а именно подшипники, направляющие и винт перемещения. Вместо подшипников я изначально поставил втулки (под круглые направляющие 12мм отлично подошли бронзовые втулки от стартера ВАЗ классика, но для них пришлось вытачивать  крепление), все было отлично, но втулку вдруг стали подклинивать, виною тому думаю немного неточная нарезка лазером фанерного стола, посему втулки пришлось заменить на линейные подшипники, что ставятся на ULTi. Сейчас полет нормальный. Упор для винта я также вытачивал сам, но можно купить и готовый. С направляющими 12мм я немного накололся, заказывал в российском интернет магазине, доставка Деловыми Линиями, сами направляющие без нареканий (разброс диаметра в пределах 0,01, жесткие), а вот доставка вышла по цене почти как направляющие. Позже выяснил что мог купить дешевле у себя в городе и не ждать. Крепление направляющих тоже можно было не покупать – в комплекте чертежей ULTi есть крепежные заглушки/упоры из фанеры.
  • нагрев стола. Был выбор между текстолитовым 12В (питается от блока питания принтера как у Sprinter’a), или силиконовый с питанием от 220В напрямую от сети через реле. Выбрал силиконовый на 220В. Почему – во первых не нагружаем блок питания/можем поставить послабее/подешевле, с точки зрения токов и нагрева проводов/электроники для получения ~200Вт мощности лучше подводить 1А при 220В чем 18А при 12В. К тому же начитался о долгом времени нагрева текстолитовых столов/невозможности нормально нагреть до 110-120 градусов. В общем сделал для себя вывод что текстолит на 12В морально устарел. Чтобы стол быстрее нагревался/медленнее его утеплил базальтовой подложкой – можно найти в магазинах “печи/камины”.

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

  • блок питания. Выбирал между готовым от светодиодного освещения или переделку компьютерного АТХ блока питания. У готового лишь один плюс нашел – не надо ничего переделывать, а вот у АТХ их несколько – он почти в 2 раза дешевле, мне кажется он надежнее, т.к. их производят уже давным давно, он идет с вентилятором охлаждения, у него есть разделение питания на 5В (можно запитать принтсервер, саму  MEGA 2560, сделать USB для зарядки телефона и пр.) и 12В (питание двигателей, вентиляторов и пр.). старых не нашел, купил новый на 400Вт за 750р. Переделку прочитал тут. Реле можно взять простое механическое автомобильное (шумное) или безшумное твердотельное, взял твердотельное SSR – 25DA.

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

  • крепеж. Основной крепеж у меня был винт М3*16 под шестигранную отвертку, гайки обычные, хотя можно заказать специальные четырехгранные. И то и то заказал на Али, нержавейка, но можно купить оцинкованный в магазинах типа Оби/Мерлен. Также использовал крепеж М3 подлиннее, чтобы не покупать все размеры – купил длинные (30мм) и отрезал болгаркой нужной длины.
  • энное количество проводов для подключения всех элементов вместе. Купил универсальные 700мм на Али (на печатающую головку провода пришлось наращивать) 4 жильные, остальные в местном магазине. Там же куплена гибкая оплетка, термоусадка, хомуты и площадки для них, и пр.
  • метр светодиодной ленты на 12В. Я купил мощностью 14Вт. Сейчас я бы купил или чуть послабее, или чтоб лента была с рассеивателем, т.к. моя немного слепит.
  • стекло для стола я заказывал в местной стекольной мастерской. Размером 220*220мм. Толщиной 4 и 2мм. Сейчас использую только 2мм, к нему почему то лучше прилипает.
  • все остальное стандартно.

Практика

Сборка и пуск.

Т.к. корпус изначально рассчитан на установку круглых направляющих, а не рельс, как у меня, мне пришлось делать дополнительную площадку для их установки. Выбор пал на алюминиевую пластину толщиной 4мм, из которой я с помощью болгарки и корончатых сверел по металлу и вырезал площадку, а вырезанной центральной части хватило на алюминиевую подложку стола. Сейчас думаю что имело смысл не заморачиваться с алюминием, а сделать площадку из той же фанеры. Почему? При круговом креплении пластины, у фанеры достаточно жесткости, а вот у алюминия при высокой скорости печати есть небольшой резонанс.

Уделил особое внимание установки рельс, чтобы все было строго параллельно и перпендикулярно – качественная линейка и угольник в помощь. Все ролики покупные, а вот проставки чтобы передние ролики были на общем уровне я вытачивал. Портал – не уголок как в Спринтере, а прямоугольный профиль, который я постарался облегчить обсверлив со всех сторон. Для концевиков смоделировал заглушки.

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

С электроникой тоже все стандартно, стоит уделить внимание аккуратной укладке всех проводов, скруток лучше избегать – я все соединения пропаивал. Внешние жгуты проводов лучше уложить либо в гофры, либо в оплетки для эстетики. Исключение можно сделать лишь для проводов нагрева термоблока и термистора печатающей головки – в случае их замены не придется вскрывать весь жгут.

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

Обдув отсека с электроникой у меня немного не стандартный. Я поставил вентилятор не в боковую стенку снизу как у Спринтера, а в дно, использовав решетку от переделанного блока питания (вентилятор можно было бы взять от него же, но я купил новый с подсветкой).

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

Тут только одно НО – нужны дополнительные ножки чтобы приподнять принтер и увеличить зазор между столом и вентилятором. Были быстро смоделированы в Компасе, модель тут.

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

При печати АБС пластиком (а печатаю я в основном им) нужно адгезионное покрытие для стекла, чтобы модель фиксировалась на стекле во время печати. Есть множество способов, наверное столько же, сколько рецептов маринада шашлыка, от намазывания пивом/сиропом до покрытия различными клеевыми составами либо специальными пленками. Вообще довольно больная тема. Я решил последовать рецепту спринтерводов и использовать лак для волос Syoss. Пока им вполне доволен. Но есть 100% проверенный способ – разведение небольшого количества АБС пластика в ацетоне и покрытие стекла этим раствором (при печати АБС пластиком). Также очень популярен рецепт покрытия стекла раствором БФ2 или гелеобразного клея Момент в ацетоне.

Покрытия лаком мне хватает на несколько печатей (около 10), потом как правило покрытие меняю. Каким образом? Старый лак смываю водой (подобные лаки растворяются обычной водой), предварительно замочив на ночь, не везде лак сходит легко, в помощь беру жесткую губку. Но если надо лак поменять быстро – лезвие в руки и скребсти. А недавно нашел еще способ. Водка (ну или водный раствор этилового спирта), очень хорошо снимает лак, тут главное использовать ее по назначению, а то процесс мойки может растянуться или даже отложиться на следующий день.

Полезно иметь под рукой пинцет, губку для чистки жала паяльника и ведро. Иногда при печати небольшие нависающие части могут отвалиться, тут либо останавливать печать либо продолжать, но убрав из поля печати эти «артефакты», тут пригодится пинцет,а  вот губка будет полезна при удалении «соплей» пластика с сопла, т.к. например АБС у меня немного течет в промежутке между нагревом сопла и стартом печати (промежуток секунд 20, но пластика успевает «утечь» милиметров  10-20) и он, загибаясь, оседает на сопле где потом медленно прогорает. А ведро то зачем? Я выбросил прилично напечатанных/недопечатанных моделей и всякого пластика типа подложек/каймы/нитей, прежде чем освоил процесс печати. А вот наждачная бумага поможет убрать некоторые огрехи печати – остатки каймы и послойную неровность. Пригодится как мягкая на губке, так и просто наклееная на твердый деревянный брусок.

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

 

Ввод в эксплуатацию

Принтер вроде бы собран и все самое трудное позади? Нет. Все самое трудное оно только начинается. Нужно залить в принтер прошивку, причем со “своими” параметрами и настройками. Тут конечно без помощи форума и статей от других пользователей Тридешника, и не только, не обойтись новичку вроде меня. Пришлось изрядно почитать, причем со всеми комментариями топики:

  • Подключаем электронику RAMPS 1.4 к 3D принтеру (на примере Mendel90) – помогла подключить всю электронную/электрическую часть
  • Настройка прошивки Marlin для 3D принтера – я взял готовую прошивку от Спринтера тут, и просто вставил в нее свои параметры, особенно споткнувшись на реверсах движков и подключении двигателя оси Z (на рампсе есть два близко расположенных разъема для подключения двигателей этой оси, один я попросту не заметил и подключал в другой, играя всеми настройками и не понимая почему у меня стол ездит незнамо куда…)

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

  • Правильная настройка тока для шаговых двигателей – я наверное как и многие до меня проигнорил данную настройку, а зря, регулировка тока позволит выбрать оптимальный вариант между шумностью и быстротой печати без пропусков шагов.
  • ну и хотя бы беглое прочтение некоторых топиков и блогов здесь на сайте.

Запуск

Прошил, взял пробную модель с сайта https://www.thingiverse.com в виде кораблика, открыл в программе Cura (версия 15.04.2), выставил приблизительные настройки взятые тут. И первая ошибка – не отрегулировал зазор между соплом и столом. Он должен быть не больше (а даже меньше, почти 0) толщины тонкого бумажного листа. Выставил, гоняя головку программой Pronterface . Теперь печать пошла, правда долго, т.к. сопло сначала поставил 0,2мм (сейчас везде использую 0,4мм, на мой взгляд оптимальна между скоростью печати и деталировкой). Получилось:

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

Как видно нет крыши и палуба в дырках. Это все от отсутствия обдува детали, мелкого сопла и несоответствующих настроек. Поправив настройки печать пошла уже получше:

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

Но опять же без обдува детали, тонкие и мелкие детали напечатать не получится – пластик не успевает затвердеть, и печатающая головка начинает “воротить тесто”:

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

Есть нюанс, ну или большая головная боль – на примере АБС, обдув резко снижает прочность детали, нередко расслоение и отрыв детали от стола в силу больших термических усадок материала. Так что иногда приходится отключать обдув и печатать вместо одной детали… несколько. Зачем? Чтобы слои успели остыть без обдува, особенно это касается мелких и тонких деталей. Да, АБС пластик боится сквозняков, настолько, что иногда после открытия рядом форточки от принтера начинает доноситься треск – это деталь отрывается от стола))).

П.С. распечатать деталь на принтере можно двумя способами:

а) ленивым – подключить принтер проводом к компьютеру и скидывать G-CODE (а именно в него программа Cura переводит трехмерную модель из формата STL) непосредственно на принтер. Тут есть один минус – соединение не всегда стабильное, и бывает что печать либо подвисает или вообще зависает. После того, как моя многочасовая печать несколько раз зависала на 9…%, я послушал умных людей и стал пользоваться…

б) спортивным методом. Т.е. G-CODE скидываем на SD карту памяти и бежим с ней к принтеру, вставляем и с нее уже печатаем. Помимо того что печать всегда стабильна и без зависаний, тут еще и плюс в том что принтер теперь не привязан к компьютеру и может стоять где угодно.

Сделав выводы стал устранять недочеты и стремится к “дзену”.

Необходимые полезности

Самая нужная – это грамотный обдув детали в процессе печати. Моделей есть великое множество, мне сразу понравилась система “2 в 1”,т.е. обдув детали и радиатора термобарьера в одном. Правда их громадное большинство рассчитаны на установку минимум одного 30мм вентилятора, а мне он сразу не понравился – шума много, толку мало. Только вентиляторы 40*40! Перепробовав несколько вариантов остановился на этом:

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

Изначальная модель была скачана с Thingiverse’а. Только спроектирована она под толстоватый радиатор, и на моем китайском болталась и ходила ходуном. Пришлось отредактировать ее в Компас 3D (модель к сожалению не сохранилась). Такой обдув работает тихо и не “съедает” поле печати.

Следующая полезность – это вот такой кейс для губки. Суть его в том, что при подаче прутка в трубку, на пруток оседает пыль/волосы и прочее, что в конечном счете либо закупорит сопло или застрянет в самой трубке. Чтобы это исключить, пруток перед заходом к экструдер оборачивают поролоном и скрепляют таким вот кейсиком (на первое время вместо него я использовал обычную канцелярскую пришепку). Деталь печатается целиком, если все настройки соответствуют – шарнир работает легко и сразу:

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

“Бесполезные” полезности

Сразу поясню, что почти бесполезные они для меня. Кому то может и пригодятся…

WiFi. Ну а как иначе сейчас? У меня даже стиральная машина с ним, а принтер нет что ли? Шутка, но как водится и в ней есть доля шутки. Решил дополнить принтер одноплатным микрокомпьютером. Это дает по встроенному в нем WiFi модулю возможность скидывать код печати минуя SD карту, также можно организовать принт сервер с возможностью подключения веб камеры и онлайн следить за печатью (например когда вам надо отлучится из дома, а процесс печати уже запущен), дистанционно выключить питание принтера, возможностей много, много и программ для установки на Android, например как у меня – Printoid.

Плату Orange Pi Zero H2 я заказал с Алиэкспресс. Для ее установки распечатал такую платформу, добавив к ней зажим для антенны. Питание подал 5В с блока питания (с Arduino питание взять не получится). Установил Armbian (в подробности установки вдаваться не буду – и здесь и в сети множество статей, скажу лишь что это все достаточно геморойно, настройка осуществляется посредством командной строки, визуального интерфейса нет, стоит уделить максимальное внимание пробелам и правильности написания команд, иначе можно дооолго ее настраивать – у меня ушло 2 дня), установил OctiPrint, установил Printoid на телефон. Пару дней поигрался и отключил “апельсинку”.

Причин несколько. Скидывать код печати приходится долго, т.к. на деле WiFi ооочень медленный на “апельсинке”. Оперативно например остановить печать на самом принтере не получится, только через шнур питания или веб-интерфейс. Если например WiFi соединение разорвалось, а потом опять подключиться – печать остановится, тоже будет если OctoPrint или Printoid зависнут/перезагрузятся. Технология достаточно “сырая”. Мне не понравилось. Скидывать код через SD карту осталось самым надежным, оперативным и быстрым.

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

Управление вентиляторами через плату  1.4 RRD Fan Extender. Не совсем бесполезный тюнинг, но и без него вполне можно обойтись. Эта плата позволяет включать вентиляторы на заданную мощность при определенных условиях/температурах. Например у меня к ней подсоединены вентилятор обдува радиатора термобарьера (включается при температуре печатающей головки выше 60гр) и обдув Arduino (включается если шаговые двигатели работают). Вентилятор 40*40 по соседству с основным 120*120 и прикрыт такой вот самодельной решеточкой. Подробно о подключение и настройке описано тут.

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

Борьба с шумом посредством установки ТМС2100. Принтер достаточно шумный в работе, основной вклад вносят двигатели, немного меньший – рельсы. Но если рельсы можно хорошенько смазать, то их будет почти неслышно на малых скоростях, а вот для двигателей способ понизить шум лишь один – увеличить плавность работы посредством увеличения количества микрошага. Начитавшись хвалебных статей, например этой, я тоже загорелся идеей поменять свои А4988 на ТМС2100 (Китай). Оригинал стоит дороже, а по общению в форумах я так и не смог понять, чем они лучше китая. Заказал, установил. Работают замечательно в плане тишины и отвратительно в плане точности – пропуски шагов даже на минимальных скоростях. Два дня я как шаман с бубном отплясывал возле принтера, но побороть так и не смог, хотя меня многие предупреждали, что работать адекватно не будут. Судя по прочитанному на форумах, ТМС2100 жизнено необходимо напряжение в 24В и желательно 32 битное управление (могу ошибаться).

Сейчас работают драйвера DRV8825. Они работают тише чем А4988, но часть звука в ультрадиапазоне, что неприятно давит на уши. Иными словами, А4988 звучат громче, но приятнее. На качестве печати количество микрошага у меня никак не отобразилось.

Опишу также один пренеприятный инцидент – после пробы ТМС2100 и установки обратно А4988, принтер стал “спотыкаться” во время печати, т.е. появились микроостановки двигателей во время печати по всем осям. На печати это проявилось в виде небольших точек, на слух в работе появились стуки. Ничто не помогло мне от этого избавиться, даже на форуме все развели руками. Я решил что накрылась электроника, заказал полностью новый комплект – Мегу, рампс и драйвера. Но установка новых проблему не решила – принтер по прежнему спотыкался. Уже наверное от безысходности решил взять чистую спринтеровскую прошивку и заново внести в нее свои настройки. Помогло! Даже незнаю в чем именно причина, как будто в ходе многократного редактирования старой прошивки, в ней накопились ненужные/ошибочные байты информации.

Где брать модели, моделирование и редактирование файлов STL “под себя”

Готовые файлы моделей можно скачать с различных ресурсов, как за плату (если эта модель чья-то авторская собственность), так и совершенно “нашару” т.е. безвозмездно (не говорю бесплатно, у нас за так только сыр кое где, и то отечественный), например самый популярный  https://www.thingiverse.com , я иногда беру модели с https://pinshape.com , или с http://3dtoday.ru . Для слайсера Cura файл модели нужен в формате STL, но иногда его нужно отредактировать под себя. Я умею только в Компасе, но он не понимает STL файлы. Очень помогла статья описывающая перевод из STL в STEP посредством программы FreeCAD. Вообще убедился, что если есть 3D принтер – нужно уметь хотя бы минимально моделировать в каком нибудь редакторе, их масса, от простых типа SketchUp и Blender, до посложнее, например Компас 3D или SolidWork. Я например Компас освоил на начальном уровне где то за пару дней по их урокам моделирования в PDF формате, мне этого вполне хватает чтобы создавать не очень сложные модели для своих нужд в моделизме.

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

Пластики

Принтер собран, настроен, вроде бы все. Черед закупать пластик. Хорошо, если он есть в ближайшем магазине по приемлемой цене, а вот если он там стоит в 2 раза дороже? Тут целесообразно приобрести по интернету прямо у фирмы, которая его выпускает, сразу несколько катушек разных пластиков разных по цветам. Я пока попробовал пластики фирмы Greg и FDPlast. Последний выходит дешевле и богаче по палитре и разновидностям. Качество самого пластика я судить не берусь – недостаточно моего “печатного” опыта. Отмечу лишь что АБС от того и другого производителя одинаково растрескивается от чрезмерного обдува. Есть также множество иных фирм, таких как Bestfilament, REC и т.д.

Какие именно пластики покупать, нужно решать исходя из того, что именно и для чего печатается деталь. В сети множество статей с подробным описанием, например эта, но пока сам не попробуешь – до конца не поймешь, что именно тебе нужно. Поделюсь своими наблюдениями по тем пластикам, которыми уже печатал:

  • ABS. Почитаешь описание и вроде бы все круто, и долговечный и прочный, скорость можно задать в принципе любую на которой способен печатать принтер. Но есть нюансы иногда на корню рубящие все его прелести. Пластик очень прилично ведет при остывании и нередко подошва загибается по краям даже при хорошей адгезии к столу, особенно это касается крупногабаритных деталей с площадью более 100*100мм и при печати с обдувом детали. Есть послойное расслоение если деталь высокая а стенка тонкая. Межслойное сцепление достаточно слабое (зависит от конкретного пластика и обдува, у цветных склеиваемость слоев ниже чем у бесцветных). Геометрические размеры нужно корректировать с учетом термоусадки. Морозостойкость так себе, боится УФ.

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

  • SBS. Пластик немного эластичный. Им хорошо печатать детали большой площади, его не ведет при остывании. Очень хорошо липнет к столу и плохо к соплу (что тоже хорошо). А вот печатать детали где очень частое прерывание печати при переходе с участка на участок он не любит – пластик буксует при резком ретракте или его вообще гнет в экструдере. Шестерня экструдера должна иметь хороший “зацеп” иначе пробуксовка. Скорость печати не больше 100. По прозрачности он “не рыба/не мясо”, т.е. полупрозрачный, рельефные надписи на нем совершенно не видны. А печатать для прозрачности стаканы и вазы в один слой соплом 1мм – не проще в магазине купить…?

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

  • HIPS. Честно купил на “попробовать”, но сферы применения так и не нашел. Это пенопласт, только не воздушный как мы привыкли. По прочности уступает ABS, причем ведет его сильнее, нередко растрескивание по слоям даже без обдува, хотя межслойное сцепление мне показалось выше.

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

  • PETG. Им я сейчас активно печатаю. Его плюсы – отменная прочность, изумительная склейка слоев, вся деталь это единый монолит и если ее ломать то ломаться она будет никак не по слоям, а по своим конструкционным слабым местам. По описанию пластик морозостойкий, что мне и нужно. УФ почти не боится. У него маленькая термоусадка, его почти не ведет даже при максимальном обдуве детали (обдув ему очень полезен, причем нужен мощный, на склейку слоев это никак не влияет, НО, если слои успевают остыть совсем – будет ломким), на геометрические размеры почти не влияет. Но есть и минусы. Цена – он в 3-4 раза дороже ABS. Он обожает налипать прямо на сопло, и нередко там собирается целая блямба, пока она не сорвет деталь со стола. Печать не любит поддержек детали – они весьма неохотно отрываются, и сильно нависающие элементы им тоже лучше не печатать – печатная нить старается порваться  Прилипание к столу – у меня пластик от ESUN к чистому стеклу почему-то липнет плохо (по описанию должен хорошо), липнет хорошо только на свежий лак при 90гр. Высокую скорость не переносит, оптимальная 30-40.

3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер 3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер

PLA пластиком я ни разу не печатат, т.к. он не подходит для моих целей из за его непереносимости температуры свыше 60-70гр.

Итог

Оглядываясь сейчас на свою постройку могу сделать такой вывод, за 15т.р. я собрал принтер, который печатает лучше и быстрее своих магазинных аналогов по цене. Причем это было увлекательным занятием, которое понравилось как мне, так и моему маленькому помощнику. Какие я допустил досадные ошибки:

  • ход стола поставил на втулки, потом долго их подгонял – проще для нервов купить готовые удлиненые подшипники с фланцем
  • вместо алюминиевой платформы под рельсы можно использовать фанерную
  • рельс на ось Х можно заказать по качественнее – он один и люфт на нем очень заметен при быстрой печати, у оси У рельса два и там люфты можно компенсировать регулировкой сближения/отдаления
  • лично мне стоило заказать корпус с боковым расположением катушки, т.к. пластик часто меняю и принтер приходится постоянно крутить на 180 градусов
  • экструдер магазинный какой был у меня – выброшенные деньги
  • покупка ТМС2100 для моей начинки – выброшенные деньги
  • покупка платы для принтсервера также не совсем оправдалась
  • HIPS пластик для моих целей бесполезен

 

Искренне надеюсь что все написанное мной, немного сумбурно и бестолково :) , поможет некоторым чипмейкерам сохранить энное количество нервных клеток и своих кровных, не тратя их понапрасну. Удачных построек!

 

Апгрейд: как и обещал, выкладываю чертежи принтера. Алюминиевая пластина уже не нужна – все из фанеры, вообще все сделано максимально под “отверточную” сборку, ну там в текстовом файле я кратко изложил все изменения. Качаем отседа . Если кто нашел какие нестыковки – тоже пишем, не стесняемся! Список комплектующих либо смотрим у спринтера, либо ждем, скоро выложу свой…

 

15

Метки: , ,    2017-11-17      Раздел: На конкурс, Постройка 3D принтера, Своими руками  
Автор: Просмотров: 1 754   32 комментария



32 комментария на «3D принтер с кинематикой H-BOT, на рельсах в корпусе ULTi / нестандартный Спринтер»

  1. *THUMBS UP* *THUMBS UP* *DRINK*
    Хорошая статья. На каких скоростях в основном печатаете, с хорошим качеством?

    По драйверам пробовал три драйвера DVR8825(32 разряда), A4988(16 разрядов), HR4988(128 разрядный). Самый тихий и комфортный для меня DVR8825, с перемычками на 32 разряда.

    С блоком питания интересно – вот без корпуса и специального вентилятора – не перегревается?

    0
  2. спасибо! сейчас печататаю почти исключительно PETG пластиком, т.к. именно он подходит по прочности к моим модельным требованиям. с ним скорости стараюсь больше 50 не ставить, чем медленнее – тем лучше, особенно если есть поддержки, даже озадачился чем бы покрыть сопло типа тефлона, а то ужо больно много липнет на сопло, ничего не спасает. или герметиком термостойким обработать… я пробовал ашки, дрв и тмс. по звуку тмс шикарен, принтер шепчет, но так и не поборол пропуски, дрв работает тише ашки но неприятный звук в ультрадиапазоне, на уши давит. ашки громче но звук приятнее :)

    0
  3. PETG – отличный пластик . я беру на у абсмэкера там выходит 850р кг – по прочности зверь!!

    0
  4. У меня стали спрашивать чертежи на принтер, и я пока вынужден огорчать страждущих – все изменения стандартных чертежей ультика у меня сводились к “затиранию” ненужных отверстий для круглых направляющих, ну и по мелочи. самое главное – пластину для крепления рельсов я делал вручную, с пилением и сверловкой. сейчас планирую собрать бесшумный принтер, все же добить дрова ТМС2100, а то сейчас тупо лежат. соответственно планирую заказать новый корпус по новому чертежу – того же ультика, но уже чтобы никакого пиления и минимум сверловки. так что кому интересно – прошу заглядывать сюда или писать в ЛС после середины декабря, у меня начнется отпуск и появится время посидеть со штангелем и с компасом. спс!

    0
  5. Такого пренебрежения опасностью 220в я ещё не видел. Возьмёшь перенести принтер за них – а там куча голых проводов под напряжением!

    0
    1. *перенести принтер за низ

      0
  6. “голых” проводов как ты выразился там нет. Снизу все закрыто крышкой. Да и кто пардон переносит куда то принтер включенным? По езопасности он на порядок выше чем прющеподобные

    0
  7. “Опишу также один пренеприятный инцидент – после пробы ТМС2100 и установки обратно А4988, принтер стал “спотыкаться” во время печати, т.е. появились микроостановки двигателей во время печати по всем осям. На печати это проявилось в виде небольших точек, на слух в работе появились стуки. Ничто не помогло мне от этого избавиться, даже на форуме все развели руками. Я решил что накрылась электроника, заказал полностью новый комплект – Мегу, рампс и драйвера. Но установка новых проблему не решила – принтер по прежнему спотыкался. Уже наверное от безысходности решил взять чистую спринтеровскую прошивку и заново внести в нее свои настройки. Помогло! Даже незнаю в чем именно причина, как будто в ходе многократного редактирования старой прошивки, в ней накопились ненужные/ошибочные байты информации.”

    Ай спасибо тебе добрый человек! Уже неделю мучаюсь, эту хрень побороть не могу!
    Статья отличная! Во многом наступил на те же грабли в процессе создания prusa steel.

    0
    1. незачто. для того и писал статью, чтоб люди волосы на голове поберегли… :D :D :D у меня “точки” были такие
      https://3deshnik.ru/forum/viewtopic.php?f=21&t=467&start=165#p16774

      0
  8. Brik:

    Доброго дня! Очень заинтересовала конструкция Вашего принтера, хотя пока я в теме принтеров вообще ничего не понимаю… С ЧПУ знаком, являюсь счастливым владельцем ЧПУ-фрезера и ЧПУ-пенореза, логично, что следующим шагом должен стать принтер. Захотелось его собрать. Как я понял, имеющиеся чертежи корпуса Вы переделывали уже по месту и пока в электроне чертежей Вашего принтера нет? Еще очень интересно, чем обусловлен отказ от валов в пользу рельс, исключительно соображениями жесткости? Хотя, мне кажется, из опыта эксплуатации моих станков, то жесткости валов должно быть более чем достаточно. С уважением Алексей!

    0
  9. чертежи будут готовы на неделе, завтра засяду со штангелем, вообще как я и писал это чертежи Ульти принтера, просто переделанные на рельсы + небольшие доработки на мой взгляд, и доработки которые появились в работе существующего принтера. по поводу круглых направляющих – мне не нравится их несоосность по определению, dlm они не крепятся в какие то металические гнезда, которые вытачены на прецензионных станках ЧПУ, а если они крепятся в фанере/пластике – там по любому будет +/-. но главное не это – насколько я понял из прочитанного, они не любят высоких скоростей, подшипники со времененм протирают канавки и т.д. короче рельсы более технологичные мне кажется. да и народ переходит с круглых на рельсы, а не наоборот :D :D :D

    0
  10. Brik:

    Понял, как я понимаю, корпус принтера изготовлен из фанеры 6-мм?

    0
  11. Brik:

    Не могли бы Вы на этом сайте https://nioz.ru/index.php/cnc указать, что необходимо для постройки, а то я пока слабо понимаю “начинку”

    0
  12. да, фанера 6мм. список комплектующих тут можно почитать https://3deshnik.ru/forum/viewtopic.php?f=25&t=375#p9692
    только у меня нагрев стола силиконовый и реле твердотельное, их можно найти в теме Ulti

    0
  13. Brik:

    дошел до нагревательного стола и термистора, термистор нужен только для того, что бы узнавать температуру рабочей поверхности стола?

    0
  14. Brik:

    блин, чем больше читаю, тем больше появляется вопросов… Для чего нужен экструдер?

    0
  15. Brik:

    так, кажется разобрался, для подачи материала…)))

    0
  16. Brik:

    Вы уж извините, вопросы конечно нубские, но тема заинтересовала, а в голове пока все разложить не удалось… Я так примерно с фрезером и пенорезом разбирался…)))

    0
  17. да, покурить форум немного придется, не без этого. термисторов 2 в принтере – показывают температуру головы печататющей и стола. экструдер подает пруток по трубке до головки. я через несколько дней составлю список запов с али, которые буду сам заказывать для нового принтера. можете воспользоваться, пока же читайте форум

    0
  18. Brik:

    Спасибо, читаю…))) И чем больше читаю, тем больше запутываюсь…)))

    0
  19. которые буду сам заказывать для нового принтера
    А чем собранный плох ? Или одного мало ? Или каке-то новые идеи ?

    0
  20. в новом я хочу устранить недочеты существующего: расположение катушки сбоку, экструдер под рукой для быстрой смены пластика, принтер как термокамера, убрана алюминиевая пластина, немного улучшен обзор во время печати, новый принтер планирую оснастить ТМС2208, т.к. хочу перенести его с холодной лоджии в комнату

    0
  21. Чертежы обновленного принтера, стола, верхнего колпака для термокамеры (экспериментальный!) и примерный список деталей с али https://yadi.sk/d/IbdCrVjX3QbCCs

    0
  22. Я вот не пойму, зачем в верху две пластины, там же только рельсы и моторы крепятся ? Если мало 6мм, можно поставить 10мм и не городить из двух штук вех.
    Может я что то не понимаю, объясни пожалуйста.

    0
  23. И ещё, в чём смысл разных размеров и конфигураций окон, на передней и боковой панелях ? Это просто такой дизайн ?

    0
  24. В списке на детали, валы 12мм, а линейные подшипники на 10мм, это опечатка ?

    0
  25. Где я заказываю резку – только 6мм, отсюда и исхожу. А вторая пластина укрепляет первую, основную и ееще приподнимает передние шпули, иначе для них делать проставки как у меня на принтере. Боковое предполагается закрыть стеклом наглухо. А спереди повесить стекло на петли. Хочу повыше температуру внутри. Да, там 12мм, я вчера кажется исправил, нет?

    0
  26. Да я за размер тек спросил, на всякий случай, ясно что ошибка :) Значит верхнюю панель буду делать из 10-11мм. И как я понял драйвера нужны TMC2130, с ними практически полная тишина.

    0
  27. Я хочу 2208 – попробовать 5 шт. TMC2208 шаговый Двигатель Mute драйвер StepStick Мощность трубки встроенный текущий драйвер 1.4A пиковый ток 2A заменить TMC2100
    http://s.aliexpress.com/V3YjMnM3
    (from AliExpress Android)

    0
  28. Вроде отзывы хорошие, только продавец тюлень. Как поставишь обязательно напиши, говорят что, тишина гробовая, слышно только вентиляторы и мозги. Но с этим можно бороться. Буду приступать к постройке корпуса, но не из фанеры. Поэтому, лазер отпадает.

    0

Добавить комментарий




     
Авторизация
*
*
Генерация пароля
Яндекс.Метрика