Стол для 3д принтера своими руками
Обновлено: 14.05.2024
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Всех приветствую, господа и дамы. Я к Вам сегодня с маленьким экспериментом. Собираю себе ещё один принтер в качестве очередного проекта по самообучению (или от нечего делать — не знаю), но вот незадача — область печати у него какая-то нестандартная вышла, а именно 17×15 см, и под неё нужен стол, да и не обычный, а хотя бы чуть тёплый. Можно, конечно, раскошелиться на обычный алюминиевый стол 20×20 с Али, но он, если и влезет в корпус, то уж сильно впритык, и будет это не очень рационально.
Пришла в мою голову идея сделать себе нагревательный стол самому. Высчитал размеры, сделал модели крепления стола, распечатал их, всё померил пару раз, скатался на Юнону (рынок наш) за листом текстолита (2 мм толщина, металлизация заявлена 0,35, но по факту нет этого там и близко) и засел за изучение опыта соратников по репрапу и прочим техноизвращениям. Оказалось, немало народу уже прошло этой дорогой, причём с самыми разными результатами.
Разводить себе плату, высчитывая длину и ширину проводников как большинство, я не хотел — у меня это если бы и получилось, то явно дня через три без сна и отдыха, а этого я себе позволить не могу. Наугад совсем рисовать дорожки и зажмурившись подавать на это питание я тоже не желал. Пошёл другим путём — тем самым, который меня всегда выручает в принтеростроителных задачах. А именно — поиск по Thingiverse. Нашёл я замечательный калькулятор. В него мне пришлось внести небольшие правки, а именно сделать отводы для пайки проводов (добавлением пары линий), да и поиграть с параметрами немножко. Разводка получилась одноконтурной (длинная нитка в две змейки), но меня для первого раза устраивает. Компиляция показала 12,5 А тока на стол, но я это особо не учитывал, ибо и ширина линий при фрезеровке может уплыть и толщина металлизации мне неизвестна доподлинно. Далее экспорт в DXF, открытие в ARTCAM, и долгое нудно построение G-кода вырезания этого стола из куска текстолита Pocket-операциями, закрепление листа саморезами на столе фрезера и долгожданный запуск.
Итоговый вид стола - горячая змейка, отверстие под термистор, под крепления
Вырезание я проводил на уже засветившемся тут моём стоящем обычно без дела фрезере PortalCyclone. Я всё ещё не умею им нормально пользоваться (парадокс, но я зачем-то собрал себе станок, чтобы запускать его раз в полтора месяца), так что я вообще сомневался, что что-то получится. Вообще, я сделал сразу чуть ли не все ошибки, которые можно — явно неверно выбрал подачу резания (точнее, я её не указывал и какая-то по умолчанию встала), взял слишком большую глубину врезания и со слишком большим вылетом закрепил тонкую фрезу 1,8 мм. Вообще, мелкие точные работы мой фрезер делает очень чудесно (я логотип своей фирмы вырезал и выводил сложный корпус флешки и просто гонял разные рельефы, и мне очень понравилось), но только если всё правильно настроить. Тут же я совсем перегнул с параметрами, да настолько, что фреза резала слишком быстро и всё время была из-за этого отогнутой (собственно, про жёсткость igsru был отчасти прав в своём комментарии о том, что не верит в жёсткость моей поделки — на таких режимах она оказалась никакая, но это же и спасает фрезу от поломки, так что всё относительно), как результат дорожки получились разной ширины, а повороты «слизанными». Всё это выглядит на первый взгляд как люфт (который близок к 0 в механике, да и круги получаются круглые), который не люфт, а недостаток жёсткости.
Вырезание в процессе (на фото пыль убрана, но её много). Сначала был тихий ужас (глубина резания раза в 3 больше нужной, скорость раза в два), потом я просто смирился - жаба душила выкидывать кусок текстолита, раз я за него деньги заплатил.
В самом конце фреза по одной только ей ведомой причине соскочила и ушла в сторону, заклинив работу на ~95% (она бы ещё сломалась, если бы я не стоял рядом), и это подтверждает мысль о том, что она отходила от своей траектории не из-за люфта, а из-за напряжения; также при проходе двух соседних перекрывающихся траекторий она соскакивала на проторённую колею, что ещё больше заставляло меня нервничать, ибо жаба во мне не позволила прервать процесс и перенастроить его, запоров кусок текстолита (конечно, я взял его с запасом, но жалко), а заставляла нервно ходить рядом и надеяться, что что-то из этого всё же выйдет. Вот и вышло.
А вот и фреза застряла. Всё перекосило. Когда я её нежно выводил, я запустил только вращение, и она прогрызла себе ещё дорожку.
Так как работа была условно запорота уже в процессе вырезания стола по контуру на предпоследнем слое, то это не только не стало фатальным, но и вообще уже ни на что, собственно, не повлияло — дремель и напильник позволили вручную завершить процесс за пять минут, а дорожки при всех отклонениях в ширине, получились всё равно очень близки по параметрам к заданным, и я себе в первый раз это прощу. В завершение обработки — немного напильника по периметру и по меди, затем наждачка по лицевому слою, а потом прочистка канавок отвёрткой от медных ошмётков. Стол готов.
Собственно, сам стол готов.
В итоге я получил некоторый урок по фрезерованию, а также лучше узнал особенности работы своего же фрезера, но стол в итоге после обработки напильником вышел очень даже пригодным к использованию, так что проект не остановился. Ну, ещё я надышался пылью от текстолита и не уверен, что это очень полезно для здоровья.
Теперь о стекле. После вырезания стола я пытался с помощью подручных средств обломать до нужных размеров запасное стекло от моего многострадального HyperCybe (я стёкол купил не одно, а сразу пять, когда собирал, ибо начитался, какие же оконные стёкла хрупкие, царапаются, лопаются, выгибаются, куски стекла с моделью отваливаются и так далее, бла-бла-бла), но у меня вышла порнография какая-то. Оказалось, что стекло без стеклореза обломить очень сложно. Его не режет и даже не царапает практически ничто, только один калёный напильник под определённым углом смог прочертить прямую линию, по которой стекло всё равно отломиться целиком отказалось.
Да, стекольных дел мастер - одна из тех профессий, которые я не освоил.
Так вот. Раз первое же стекло от HyperCube уже год работает (один маленький скол и почти без царапин), следующим утром я пошёл в ту же мастерскую, заказал себе три стёклышка (на случай, если всё же что-то лопнет от перепада температур или кривых рук) размером 190×152 мм. Стекло попросил то же самое — оконное 4 мм, дома предусмотрительно и аккуратно наждачкой сгладил края, чтобы не заработать себе очередной шрам, (а моя любовь к экспериментам богато отражается на руках, да и не только на них), и на 4 канцелярских прищепках зацепил на стол. Думаю, оно тоже будет вечным.
Текстолит + стекло.
В центр стола я капнул чуть КПТ-8 (термопроводный клей у меня взял да высох, гадина), засунул туда полуживой термистор от давно кончившегося хотэнда, и прижал к текстолиту самоклеющейся алюминиевой фольгой. Оголённые части проводов (да, тот хотэнд эксплуатировался нещадно, и его жизнь потрепала) я обмотал тефлоновой лентой и приклеил той же фольгой к текстолиту. От всё того же нагревателя я отрезал красные термостойкие провода и припаял их к столу, они чуть были удлиненны кусками оранжевого провода в ПВХ изоляции, я так и оставил. Стол я поставил на 4 пружинках для термоизоляции на свой PortalCyclone, ибо фиг знает, что там случится при подаче на такую самоделку напряжения.
Термистор.
Дальше я вытащил на свет недособранный следующий мой принтер (в нём у меня уже стоит единственная свободная ардуина с рампсом, готовящиеся стать сердцем этого принтера, этому же принтеру и стол делаю), подключил термистор и стол в штатные места. Прошивка там уже стоит какая-то с поддержкой стола для тестов, так что программные переделки не требовались.
RAMPS, проводка. Оранжевые провода были припаяны к красным проводам стола ещё до этого эксперимента.
Ну, вроде бы всё готово… Ключ на старт!
Провода заменил на ПВС 1,5 мм2. Пропаял на всякий случай получше. Включил. Греются, но уже не так страшно и не дымятся точно. С холодного старта психологический рубеж в 75° (при первом запуске тут уже был провал) принтер прошёл за 1 минуту 40 секунд. А всего с 26° до 100° стол нагрелся за 2 минуты 38 секунд (замерялось от щелчка реле до числа 100 на экране секундомером). И это без утеплителя или каких-то подложек (пока). Ещё через минуту ровно стол достиг 120°, но уже не мог стабилизироваться на ней и плавал около 116-117 градусов. Значит, успех! Правда, на 120° фольга моя от нагрева отклеилась и термистор выпал (может от того и поплыли показания, а, капитан Очевидность?), но сомнений у меня нет, что комфортные и желанные 110 я получу без напряга.
Температуру я сфотографировать не могу - стол на вид такой же, а вот скриншот приложить могу. Кстати, имеет место небольшой избыток мощности: принтер замечает, что температура достигла нужной с задержкой, тут он на 113-114 щёлкнул реле и пошёл остывать. Значит, температура до 10° гулять может.
Собственно, меня всё пока что устроило на все 300%. Все проблемы тут решаемые, кроме страха, что всё это сгорит к чёртовой матери с красивым фейрверком.
Мой план: заменить провода на ПВС 2,5 мм2; приклеить термистор на термопроводный клей; найти изолирующую подложку (пробку или резину на листе оргалита, как я делал в прошлый раз), которая и нагрев ускорит и прижмёт термистор получше, если её подпружинить как следует. Разве что все пугают, что стёкла на таких режимах (нагрев, думаю, ускорится раза в полтора-два) уж очень любят лопаться, но посмотрим, посмотрим. И надо ещё подумать о предохранителе на питание стола.
Отклеилось. Буду думать.
Кстати для понимания моих требований к столу: мой текущий принтер даже с утепляющей подложкой на чёрном столе MK3 с 4 мм стеклом не выжимает больше 95° (без подложки — 75°), да и пока до этой температуры дойдёт, можно до магазина сходить, да и кофейку попить время останется.
Мне вообще ещё очень хотелось померить ток через стол, но я не смог заставить себя это сделать, хоть и прекрасно понимаю, что меня оно не укусит, но то, что он уже приличный, у меня сомнений не вызывает. В голове всё ещё остались воспоминания о первом моём включении тестера в режим измерения тока прямо в розетку (я ребёнком ещё был, у меня физика ещё в школе даже не начиналась), когда один щуп подплавился у меня в руке, провода из него током просто порвало на куски, а разъём щупа из тестера вырвало или отпаяло током из платы, забавный был тогда день рождения, да… В общем, нервирует меня эта идея с измерением токов, и я отложу измерения хотя бы до того дня, когда рак на горе свистнет. А может, и того дальше…
Правда, я решил своим китайским тестером за 200 рублей с пятилетней батарейкой таки померить сопротивление стола. Показания устаканились где-то на 2Ω. Но что-то я не верю, что на двух Омах за 3 минуты можно больше ста градусов получить на не самом маленьком столе, но хрен знает — два Ома так два Ома.
В общем, вот стол с новыми проводами. Ждёт своего будущего.
Короче, не знаю, какой вывод из всего этого сделать. Страшно мне пока этот ядерный стол использовать в принтере, но чую, что придётся — ибо принтер, кажется, я ещё прошлым летом собирать начал, как раз к грядущему лету и закончу, а без стола принтер, мягко говоря, не очень полезен в хозяйстве.
Но, как минимум, жизнеспособность идеи я подтвердил себе, да и пофрезеровал что-то более-менее сложное наконец-то, но уж я очень не люблю собирать устройства, токи в которых стол за 3 минуты нагревают до 110 градусов, плюс у кого-то коммутация таких токов приводит к полосам на модели, чего мне бы не хотелось. Боюсь я теперь своего детища, но буду внедрять потихоньку, и если не сгорю заживо, обязательно напишу о принтере с этим ужасным монстром отдельную статью.
Всем удачи и до встречи в следующих заметках сумасшедшего!
p.s. всё вышеописанное — это слепой эксперимент и импровизация, критика по нему мне будет вообще неинтересна (все свои ошибки я вижу прекрасно, да и по граблям иду сознательно, ибо хобби у меня такое), а вот от комментариев и советов на будущее не откажусь.
Подпишитесь на автора
Делаем подогреваемые столы для принтеров.
Решил я рассказать, как делаю подогреваемые столы для FDM принтеров.
Долго думал для первого своего принтера из чего сделать стол. Размеры рабочей зоны по планам были 400 х 300 мм. В моем городе достаточно трудно найти такой кусок толстого листового алюминия. А те, что продавались были или изгвазданы или уже гнутые. Да и цены не потребные. От целого и нового листа ни кто отрезать не будет. Ну и я плюнул на это все.
Пришла идея попробовать керамическую плитку. Она дешевая. Но так же не нашел прямую. Да и рельефы на лицевой стороне не подходят. Собственно тут и пришла идея проверить керамогранитные напольные плиты. Тут же в строительном магазине купил плиту. И вырезал в размер.
Пришло время думать о нагревателе. По форумам 3D принтеров ничего путного не нашел. Но вот люди на форумах самогонщиков даже очень помогли. Профи в своем деле изготавливают кубы толи для брожения то ли для перегонки. Не знаю. Но там необходимо их нагревать и достаточно долгое время и почти до 100 градусов С. То что нужно.
Использовали они либо готовые нагревательные маты. Те самые силиконовые с ALI. Либо сами изготавливали их.
Я не долго думая посчитал нагреватель для своих нужд. Не стал сильно задирать мощность спирали. Остановился на расчетных 350 - 370 ваттах. Для первого теста сойдет. Получилась длина проволоки 10880 мм.
Для большого стола мощности маловато. Нагрев до 100 градусов С около 15 минут. Плюс на прогрев всей поверхности стекла и стабилизации температуры нужно время.
Но вот на маленьких поверхностях 240 х 250 мм вполне резво набирает температуту.
Расскажу на примере стола для ДЕЛЬТЫ. Для прямоугольных столов не сохранил фото процесса сборки.
Для размещения нихромовой проволоки в программе расчертил положение нитей нагревателя. В прцессе размещения немного уменьшил длину до 10430 мм при диаметре проволоки 0,35 мм.
Стол выпиленый из большой плиты. Рабочее поле диаметром 190 мм. Проектировал для печати разной мелочевки. Правда отказался от от такого типа принтера. Больно уж громкие они. И по высоте не удобные. Да и рама не стабильная получается. А стол вот остался.
Для правильного сверления всех отверстий и раскладки нихромовой проволоки напечатал на большом принтере кондуктор. И засверлил крепежные отверстия трубчатыми сверлами.
Как закрепить нихром, чтобы не прехлеснуть нити спирали? Да очень просто. Купил стеклосетку в строительном. Она крепкая. Не тянется по диагонали и липкая с одной стороны. То что нужно.
Сложил в 3 слоя для увеличения перекрестий нитей. И пришил нихром выкладывая по отверстиям в кондукторе. Шить немного муторно. Но как говорится «для себя любимого». Пару вечеров и готово.
Вклеил винты для подключения концов спирали. Отверстия сверлил не сквозные. У винтов срезал шляпку по высоте и придал ей не правильную форму (не круг), чтобы не вертелась там. И вклеил на 2х компонентный клей типа холодная сварка. Нужно только выбирать для керамики который.
Далее положил стеклосетку на нижнюю поверхность нихромом к керамогранитной плите. И постепенно примазал ее силиконовым автогерметиком. Его можно найти в любом автомагазине. Тут я использовал дорогой (350р). Но как практика показала, что никакой разницы нет. Позднее я стал использовать герметики по 85р за тюбик.
Ну и вот результат работы. Полоски остались от ниток. Стягивал ими, чтобы не отходила стеклосетка в процессе сушки.
Слой герметика лучше положить потолще. Особенно на краях. Это необходимо для изоляции нихромового нагревателя от металлических прищепок, которые держат стекло. Так же можно для надежной изоляции винтов подключения нагревателя после соединения всех кабелей питания замазать эти винты герметиком. Это кому как нравится.
В итоге на последнем принтере стол 240 х 250 мм нагревается минуты за 3. Но я все же выжидаю минут 10 для прогрева всей толщины «бутерброда».
Да и самое главное. На этом столе я не продумал место установки термистора. На следующих моделях уже устанавливал. Сверлю не сквозное отверстие по центру стола. И при обмазывании герметиком закладываю туда термистор. Можно его провода так же пришить от центра до края стола. Иначе есть вероятность случайно оборвать сам термистор. Главное нужно его расположить в толще плиты.
Не знаю кому это может пригодиться. Мне лично такой тип столов очень нравится. Они дают стабильность как по температуре так и по геометрии. Прогрев у них по площади равномерный. Края прогреваются тоже. В последних моделях я располагал проволоку нагревателя в 5 мм от краев. Так лучше равномерность прогрева. Снимков с тепловизора жаль не сохранилось. Может потом выложу.
При всей трудоемкости процесса изготовления я считаю, что он того стоит. Можно спроектировать какую угодно поверхность по площади. Конечно в пределах керамогранитных плит. Можно разделить нагреватель на зоны на больших столах.
Делаем горячий стол для 3D принтера MC2
В предыдущей статье я писал о печати пластиком ABS на холодном столе 3D-принтера МС2 от Мастер Кит.
Покопавшись в шкафах, нашел кусок стеклотекстолита. Хороший, ровный, толщиной 2мм. Отпилил от него квадрат 220x220мм. (Размер нагревателя – 214x214мм.) И, недолго думая, просверлил в нем 4 отверстия для винтов M3х10 с головкой впотай для крепления текстолита к штатным держателям стекла и 4 отверстия для крепления нагревателя. В деталях для крепления стекла просверлил отверстия 2,5мм и привернул текстолит винтами как саморезами.
Теперь надо через пружинки прикрепить нагреватель к текстолиту. Какое-то время размышлял, как сделать так, чтобы гайки регулировочных винтов были зафиксированы, но потом решил обойтись вообще без гаек. Нарезал резьбу M3 прямо в стеклотекстолите, получилось где-то 4 витка. Попробовал несколько раз вкрутить-выкрутить подпружиненный винт. Если делать это аккуратно, резьба вполне держит, не деформируется. Посмотрим, как решение будет вести себя при длительной эксплуатации; если резьба испортиться, наклею на текстолит металлическую гайку-шайбу с резьбой M3, можно из ABS напечатать фиксатор, или еще что-то в этом духе.
Стекло для печати – как же без него – удобно крепить канцелярскими зажимами для бумаги. Их можно найти в любом писчебумажном отделе. Вот такой бутерброд получился. Довольно увесистый, надо сказать. Решил, что надо бы уменьшить в связи с этим ускорения по оси Y, а заодно и X. Лезем опять в прошивку. И уменьшаем вдвое следующие параметры в Configuration.h (указаны новые значения):
Наверное, будет чуть медленнее печатать, ну и ладно, мы не торопимся.
Для того, чтобы исключить влияние крепления экструдера на точность позиционирования и в полной мере реализовать возможность регулировки стола, я решил жестко закрепить экструдер в его держателе, для чего просверлил насквозь детали его крепления и стянул винтами. В связи с этим пришлось переставить концевой выключатель оси Z под платформу, на которой реализована ось X. Напечатал детальку с двумя прорезями для регулировки концевика и просто приклеил ее дихлорэтаном к основанию, соединяющему три шаговых двигателя снизу принтера. На всякий случай еще и винтом притянул. Теперь концевик срабатывает при опускании платформы до нужного уровня.
В качестве блока питания, с учетом увеличившего на 10A (!) тока потребления использовал бесхозный блок питания от старого компьютера мощностью 350Вт. Он дает ток 15A на желтом проводе 12В. Нагреватель подключаем к выводам D8 платы управления. Проверил напряжение при полной нагрузке, держится на уровне 11,5-11,6В. Блок не греется. Годится!
Попробуем теперь что-нибудь напечатать ABS-ом. Тестовый кубик 30x30мм, например. Видим в RepetierHost: 100 градусов на столе, 250 на экструдере. Слой 200мкм, обдув выключен.
Пованивает немного, но с открытым окошком вполне терпимо. По мне, так пусть пахнет, даже приятно!
Получился вполне пристойный кубик, согласитесь! Кстати, при печати обдув детали не включал, так так это охлаждает экструдер градусов на 10.
Остался доволен качеством печати, но через некоторое время сообразил, что своими экспериментами закрыл себе доступ к плате управления! Ток драйверов порегулировать или переключить что…вот засада. Оказалось, если ослабить крепления и аккуратно вынуть полированные валы, по которым перемещается стол, то он замечательным образом снимается и открывает доступ к плате. При этом все настройки стола с пружинками вполне сохраняются. Уф!
Так пока и не решил, какая калибровка мне больше нравится, автолевелинг или пружинки на столе…
3D-принтер из фанеры своими руками и его эволюция
Хочу рассказать, как мы собрали 3д-принтер в домашних условиях, так сказать, из говна и палок. Это был школьный проект, который принес определенные плюшки в свое время.
Забегая вперед, покажу, на что оказался способен наш домашний принтер уже после некоторой эволюции. Но обо всем по порядку.
Модель реактивного двигателя на наших 3D-принтерах. Детали печатались и на версии 1, и на версии 2.
Как и зачем мы пришли к идее собрать 3D-принтер дома
Один хороший трудовик в школе обучал детей работе с деревом. В основном, это были разделочные доски и шкатулки. Изюминка изделий – декоративная резьба. Так вот, нашему трудовику удалось увлечь одного смышленого 9-классника моделированием в программе Компас 3D. А тот, в свою очередь, решил сделать благое дело – создать инструмент для печати в школе. Так родилась идея для исследовательской работы.
Перед нами стояла основная задача – создать 3D-принтер максимально дешево. В ход пошли подручные средства и запчасти от старой техники. Списанные принтеры были любезно предоставлены руководителем большой фирмы на безвозмездной основе (все же в наше время без знакомств и блата далеко не уйдешь). Кстати, благотворительность тоже еще не умерла – в процессе работы над проектом нашлись добрые люди, которые очень здорово помогли с нужным материалом, информацией и идеями.
P.S.: Наш проект не является коммерческим. Это чисто исследовательская работа, цель которой - ответить на вопрос: можно ли построить 3D-принтер, используя только простые бытовые инструменты, имеющиеся в наличии: электролобзик, бытовой лазерный принтер и минимум вложений. Принтер использовался как инструмент для дальнейших школьных проектов.
Процесс создания 3D-принтера
Наша работа была разделена на несколько этапов. Конструкция не раз переделывалась с целью улучшения качества печати, исправления ошибок, придания завершенного вида устройству. Этапы работы можно представить так:
Выбор кинематики (механизмы, приводящие в движение печатающую головку в пространстве по трем осям и экструдер, отвечающий за скорость, а также количество вдавливаемого пластика из печатающей головки ).
Выбор необходимой электроники.
Поиск нужных запчастей в недрах старой техники.
Разработка 3D-моделей и чертежей для принтера.
Сборка первой версии и тест (СТЕР-1).
Модернизация и сборка улучшенной версии №2 (СТЕР-2).
В целях экономии для осей Х и Y использовали мебельные направляющие. Размеры: 35х400 мм (ось X), 35х300 мм (ось Y). Они обеспечивают плавный ход кинематики и стоят недорого: около 70-80 р. за пару штук (в зависимости от размера).
Мебельные направляющие 35*300 мм
Для оси Z использована часть разобранного механизма от DVD-привода. Высота печати в связи с этим будет всего 4,5 см, но этого пока достаточно для печати подшипников скольжения из нейлона (будем использовать леску для триммера). В будущем ось Z переделаем на использование таких подшипников и увеличим высоту печати.
Необходимую электронику заказали на Алиэкспресс. Нам потребовались:
плата Ардуино Mega 2560 (плата);
драйверы шаговых двигателей drv8825;
экструдер в сборе e3d V6.
Разобрали списанную технику и добыли нужные двигатели, подшипники, каретки и другие детали.
сбор запчастей для принтера
Основные части устройства и стол решили делать из фанеры. Во-первых, есть хороший опыт работы с ней. Во-вторых, обходится недорого. Детали для 3D-принтера моделировали в Компас 3D. Чертежи распечатали на листах, перевели на фанеру, вырезали. Чтобы точнее переносить чертежи, использовали ЛУТ-метод (лазерно-утюжная технология), который применяется, в основном, при травлении плат.
Процесс переноса чертежей на фанеру
Далее был изготовлен временный боуден (устройство для подачи пластикового прутка). Для этого пришлось переделать двигатель по инструкциям в интернете. Также для него взяли латуневую шестеренку и сточили зубцы. Позже деталь была заменена на заводскую.
Собрали электронику. Прошили управляющую программу Marlin в плату, настроили прошивку. Прошивал с помощью Arduino IDE 1.8.7.
Крепление для экструдера изготовили также из фанеры.
Готовый экструдер в сборе перед покраской
Дополнительная информация:
Кинематика аналогична конструкции, которую применяют в ЧПУ, с неподвижным столом. Переделана из старых струйников HP (X, Y).
Концевики у нас самодельные – из кнопок от старых приводов CD/DVD (для осей X, Y).
Проводка выполнена из двух кабелей: VGA кабель от монитора и витой пары (фирменный патч-корд, новый). Витая пара использовалась для подключения двигателя по оси Х и концевиков по этой же оси.
Для оси Z использовали механические контактные из лазерного принтера. Вначале стояла временная каретка от DVD-привода, потом замоделировали и распечатали пластиком. Высота печати увеличилась с 4 см до 11 см.
На первоначальных этапах 3D-принтер выжрал бюджет в 4500 руб и выглядел так:
Принтер печатает, но с высотой в 4 см Конечный модернизированный вариант принтера с высотой печати 11 см
Как 3d-принтер запечатал
В промежуточной версии наш принтер заработал с областью печати 15х18х4 см (ширина*длина*высота). Всего 4 см по высоте. Это потому, что мы использовали каретку от DVD-привода для оси Z. В дальнейшем лишнее убрали и добавили небольшую платформу для крепления экструдера.
Ну и, конечно, фото первой распечатанной модели. Это еще было на первой версии боудена, двигатель не справлялся с леской (слишком скользкая, все-таки нейлон). Сейчас уже все нормально.
Печать производилась на холодном стекле, сверху попшикали лаком для волос.
Для пробы также напечатали часть светильника (литофания)
пластик без подсветки черно-белое фото при подсвечивании
Поясню для тех, кто вдруг не знает: литофания – это эффект изображения, который виден при подсвечивании. Достигается за счет разности толщины печати – чем толще участок, тем темнее на просвете. С виду выглядит, как невзрачный кусок пластика с контурами изображения, а при подсвечивании проявляется черно-белая картинка.
Модернизация и исправление недочетов
Все подробности описать в одном посте сложно, поэтому скажу об основных этапах и проблемах, которые возникали. Первая версия принтера СТЕР-1 была модернизирована следующим образом:
1. Боуден был заменен, так как работал некорректно. Заказали на Алиэкспресс стальную шестерню подачи пластика. После этого экструдер заработал нормально.
На данном этапе принтер стабильно печатал подшипники скольжения слоем 0,2 мм.
Параметры: слой 0.2, сопло 0.3 мм, 240 гр, скорость 30, откат отключен. Рыболовная леска 1.5 мм (44 руб за 50 м).
2. В дальнейшем уже распечатали смоделированные детали для новой оси Z. После этого высота печати должна стать 11 см.
3. Потом добавили обдув. Систему деталей печатали на нашем же принтере СТЕР-1.
Часть воздуховода
4. Промучились с кинематикой около недели (возникали проблемы) и добились новых результатов. Тестовая печать:
Гибкий кабель-канал для проводов нашего принтера. Сопло 0.3, слой 0.1, время печати 5 часов.
5. Сделали новый стол, так как было решено переделать систему регулировки.
6. Построили новую ось Z. Распечатали замоделированные детали пластиком PLA. Покрасили, собрали на строительной шпильке, установили. Высота печати на данном этапе была 40 мм.
7. В дальнейшем модернизировали ось Х. Замоделили и распечатали портал оси Х. На этом этапе возникла проблема – были допущены ошибки в расчетах. Пришлось перепечатывать крепление двигателя оси Х из-за смещения ремня.
Все заработало. На этом можно сказать модернизация закончилась.
Эволюция нашего 3D-принтера и рождение СТЕР-2
Мы уже было разрабатывали идеи для переделки кинематики с целью улучшения качества печати нашего принтера СТЕР-1, как на голову свалился неожиданный подарок. Я познакомился с директором фирмы по разработке и продаже 3D-принтеров. Вдохновившись нашей работой и благими целями, он подарил нам целых два корпуса ZAV и 700 гр. пластика.
Тут начался новый этап нашего развития, и родился новый усовершенствованный принтер СТЕР-2. Мы разработали новую конструкцию на подшипниках (так дешевле). В ход пошли остатки деталей от той самой старой техники, но необходимые детали уже распечатывались на полноценном 3D-принтере, а не на школьном. Имея за плечами хороший опыт и вложив около 7000 рублей в электронику, рельсы, пустив в ход призовой (об этом позже) и подаренный пластик, всего за 1,5 месяца мы создали СТЕР-2.
Собрали начинку, которая отлично вжилась в подаренный корпус.
Для проекта СТЕР-2 использован синий корпус
Установили нагревательный стол и сделали калибровку потока на принтере. Перекрасили корпус в черный цвет.
На данном этапе был начат новый проект: изготовили модель реактивного двигателя для олимпиады. Так как времени было немного, распечатку деталей разделили аж на 4 принтера, чтобы все успеть. Без дела не стоял даже СТЕР-1 из фанеры.
новый проект для школьной олимпиады
После этого уже доводили до совершенства внешний вид принтера СТЕР-2:
поставили дверцу, а также распечатали и установили ручку;
для дисплея замоделили и распечатали кожух;
сделали купол в 3D-принтере;
распечатали 4 ножки и установили их;
распечатали крепления для концевиков;
распечатали надписи и корзину для инструментов.
Напомню, что первая версия СТЕР-1 выглядела так:
Фото нашего 3D-принтера на школьной городской олимпиаде
В заключение
Много времени уже прошло с момента разработки и создания нашего принтера СТЕР-1. Свою функцию и предназначение он выполняет – на данный момент находится в ведении школьного трудовика и приносит пользу. Печатает он вполне сносно. Например, вот корпус для усилителя, напечатанный на СТЕР-1, который был собран из фанеры и старых запчастей.
Корпус для усилителя с MP-3плеером (стоит у меня дома)
Что нам дал этот проект в конечном итоге?
Наш школьный проект СТЕР-1 был успешно защищен на городской олимпиаде и прошел на республиканский этап.
Мы выиграли в конкурсе на 3dtoday в номинации “Самодельный 3D-принтер” и получили приз в виде 5 катушек пластика, которые нам очень пригодились для дальнейших работ.
На основе полученного опыта мы быстро собрали второй принтер СТЕР-2 с лучшим качеством печати. Корпус и пластик были подарены фирмой, которая оценила и поощрила наш труд.
Мы выполнили еще один школьный проект для олимпиады (модель реактивного двигателя).
Надеюсь, что наш опыт пригодится другим людям. Возможно, для создания собственного принтера или как идея для исследовательской работы в старших классах. Если будут вопросы, задавайте - ответим, уточним, подскажем.
Бюджет на СТЕР-1: в общей сложности до 6000 руб.
Время изготовления: примерно 3 месяца.
Бюджет на СТЕР 2: около 7000 руб.
Время изготовления: примерно 1,5 месяца.
На данный момент было решено СТЕР-2 разобрать и на его основе собрать новый 3D-принтер Uni для домашней печати нашему уже 11-класснику.
Читайте также: