Обзор принтера Creality Ender 3

Всем привет.

Вашему вниманию предлагается обзор принтера Creality Ender 3. Введение

По случаю своего дня рождения решил подарить себе 3d-принтер, давно мечтал. Это мой первый принтер, до этого никаких подобных устройств не было, немного увлекаюсь микроконтроллерами на уровне 'погодная станция из ардуины', люблю ковыряться в различных железках. Прошерстив интернет всячески, остановился на нескольких вариантах:

• Ender-2 — наверное, в качестве стартового принтера неплох, смутила маленькая область печати;
• Ender-4 или p905 — подумав, отбросил этот вариант по нескольким причинам — большой (мало свободного места для принтера), насколько я понял, требуют доработок, цена;
• Прюшеподобный дрыгостол — вроде как прошлый век, печать на больших скоростях недоступна из-за самой конструкции, но, с другой стороны, мне большая скорость не особо нужна, по крайней мере пока.
  
  

Внезапно для себя наткнулся на Ender-3 от Creality, изучил отзывы, посмотрел видео и пришел к выводу, что это эдакий маленький CR-10, который довольно популярен и, в целом, хороший принтер. Заказал, ехало из Китая месяц, не отслеживалось, бодался с продавцом, ну, впрочем, ничего нового :)Так мой принтер выглядит сейчас. Но обо всём по порядку.

Краткие характеристики:

• 24V 16A блок питания;
• 220х220х250 (на самом деле 235х235х250) область печати;
• V-slot механика;
• MK10 экструдер;
• система подачи боуден;
• хотенд под сопла MK8
  
  

Комплектация

Приходит принтер собранным наполовину — основание принтера, короб с электроникой, мотор оси Y, стол 235х235 уже собраны, сзади принтера выходит пучок промаркированных проводов, экструдер и мотор X собраны, хотенд собран, остается только установить вертикальные стойки, собрать ось X, совместить её со стойками, винтом Z, установить верхнюю перемычку и подключить электрику. Сборку я проводил ночью на кухне, семья при этом спала в соседней комнате, поэтому старался делать всё медленно и тихо. Сборка заняла минут 40 до первого запуска. К сожалению, из-за времени суток фоток этого процесса не осталось, поэтому вот вам фотка из инета.Принтер работает на 24V, блок питания на 16 ампер. Контакты блока питания прикрыты литой крышкой с разъёмом и выключателем, сам принтер подключается к блоку питания разъёмом XT60.

В комплекте к принтеру идёт куча пакетиков с подписанным крепежом, сменное сопло произвольного размера (у меня было 0.4, кому-то приходило 0.5 и 0.3), 5 метров белого PLA-пластика, шестигранные ключи с закругленным концом, игла для прочистки сопла, кусачки, флешка, рожковый ключ, запасные коннекторы для ptfe-трубки, шпатель и пучок стяжек.

Сборка

Собирал принтер я впервые, раньше не имел даже близко похожего опыта, поэтому действовал по наитию. Для начала, собрал весь принтер не затягивая крепеж, потом начал потихоньку подтягивать, тут же вылезла первая трудность — болты, которые крепят алюминиевую экструзию оси Х к каретке оси Z обращены шляпкой к вертикальной стойке оси Z, поэтому их невозможно подтянуть, когда ось Х установлена. Пришлось снимать и затягивать. Потом выяснилась особенность, эту часть нужно установить максимально параллельно оси X, чтобы после установки ось X не была перекошена вверх или вниз.

Дальше всё в целом пошло нормально, старался затягивать болты так, чтобы принтер сохранял прямые углы везде, где должен. На данный момент вылезли следующие проблемы:

• Мотор оси Z при затяжке болтов перекашивает, винт Z и мотор соединяются жесткой муфтой, поэтому когда ось Х находится близко к столу, мотор вращается руками гораздо труднее, чем когда ось наверху.
  
  Лечить планирую распечаткой другого крепления мотора Z, временно подложил под него какой-то кусок пластика, стало ровно.
• Горизонтальность оси Х. Ось держится на 3 роликах v-slot с каждой стороны, два ролика закреплены жестко, третий на эксцентрике. Не знаю, насколько это решение хорошее, особенно, учитывая тот момент, что сама ось Х не является единым целым с блоками с роликами.
  
  При креплении экструзии к блоку с роликами они достаточно фривольно болтаются друг относительно друга, поэтому сейчас у меня такая ситуация, что в целом ось Х закреплена довольно прочно, но внешний нижний ролик со стороны блока питания прокручивается свободно. Соответственно, ось Х в целом немного перекошена. Вылечил пересборкой оси X.
• Хреновость подшипников. При движении рукой оси Х по Z, через равные промежутки расстояния в руку отдается стук. Пробовал прокручивать ролики, стук остаётся на том же месте, подозреваю, что дело в шариках подшипника. Внешне резиновые ролики и экструзии выглядят нормально. Этот же стук происходит и при передвижении стола, и при передвижении хотенда по оси Х.
• Стол изначально был криво установлен, повернут влево относительно оси Y. Происходит это из-за того, что стол к экструзии, по которой она двигается, крепится с помощью аж 4 роликов, вместо 3, и расположены они параллелограммом.
  
  При этом, 2 из них, которые с правой стороны, еще и на эксцентриках. Довольно спорное решение, которое нехило усложняет фиксирование стола на экструзии, затягиваешь один эксцентрик, начинает болтаться задний ролик, затягиваешь второй — первый эксцентрик начинает болтаться. Планирую всё это безобразие заменить на рельсу, ну это если вообще буду заморачиваться.
• Распечатал крючок на мотор оси Z, который держит пучок, идущий к хотенду, в стоке стол упирался в провода, идущие к хотенду в определенном положении.
• Весьма странное решение производителя - посадить вентилятор обдува детали и вентилятор обдува электроники на один канал. Плюс ко всему, в штатной крышке бокса с электроникой отверстие забора воздуха по диаметру меньше, чем вентилятор, из-за чего последний довольно слышимо воет.
  
  Решение - сделал и напечатал другую крышку, под бОльший вентилятор, который подключил параллельно кулеру хотенда через понижающий преобразователь, примерно на 9 вольт, чтобы не было слышно. По той же причине шума напечатал из ABS другую крышку для блока питания, под кулер 80мм (единственный, который был в наличии :))
• Проблема неочевидная, но влияющая на качество печати ABS-ом - расположение элементов принтера, создающих сквозняк. Блок питания висит по правой стороне от стола, зазор между ним и столом - около сантиметра. Под столом расположен бокс с электроникой, кулер в котором тоже склонен создавать ненужные потоки воздуха. В будущем планирую распечатать отдельный бокс, наподобие идущего в комплекте к CR-10. Но возможно проблема надуманная, необходимы тесты. Мою единственную большую модель из ABS разорвало к чертям по слоям, но печатал им я на кухонной плите, окно было открыто.
• Стоковый обдув детали - курам на смех.
  
  На кулере установлена направляющая для потока воздуха, такого вида, соответственно, дует оно всё куда-то в район сопла, и охлаждает что-то там в районе сопла. Сразу под замену. Хоть кулер в наличии, и то хлеб.
  
  

Из коробки принтер меня порадовал вот такой печатью, после чего было принято решение о допиливании.

Стандартная прошивка

По умолчанию принтер приходит прошитый Марлином версии 1.0.0, без Thermal Runaway Protection, без возможности сохранять значения в EEPROM и без бутлоадера. Единственным преимуществом прошивки является возможность продолжать принт после отключения электричества (насколько я понимаю, текущее состояние просто пишется на sd-карту). В качестве мозгов принтера выступает плата Creality v1.1.2 (на самом деле это Melzi на атмеге 1284р).

Для исправления всего этого безобразия мной было принято решение заморочиться и прошить на плату бутлоадер для заливки чего-нибудь посвежее.

На просторах интернета я нашел прошивку от TH3D , с включенной защитой от перегрева и встроенными данными о Ender 3. У них же на сайте была найдена инструкция о прошивке бутлоадера с помощью Arduino Uno. Так как уны в наличии не было, а была только китайская Nano, решил попробовать через неё. Это решение определенно добавило мне седых волос по всему туловищу :) Подключив всё по инструкции, прошив саму Нану для работы в качестве ISP, запустив заливку бутлоадера, я получил ошибку от IDE и пустые мозги 2 дня назад купленного принтера :)

Потанцевал часа 2-3 вокруг него с бубном, поменял ардуинку, кабели miniUSB (которые сейчас вообще хрен найдешь), переподключил двести раз одно к другому. Уже было отчаялся, но внезапно нашел скетч для прошивки бутлоадера, написанный каким-то прекрасным человеком с именем Nick Gammon.

Схема подключения следующая — в один usb компа втыкается ардуина, прошитая скетчем для прошивки бутлоадеров, в другой usb втыкается принтер, между собой они соединяются разъёмами ISP, после чего в Arduino IDE открывается монитор порта и вводится команда на прошивку бутлоадера в принтер. Всё :)

Дальше отредактировал прошивку от TH3D, прошил в принтер и — о чудо! — всё заработало.

После этого я погрузился в дивный мир допиливания 3д-принтера. Заказал зеркало на стол, т.к. поверхность алюминиевого стола была кривовата, распечатал направленный обдув для хотенда, попробовал попечатать соплом 1мм, заказал вулкан у треугольников... Но это совсем другая история.

Вывод

Creality Ender 3 получился странным принтером. С одной стороны, из коробки (после нормальной сборки, а не так как рекомендует производитель) он позволяет печатать весьма приемлемым качеством, не особо заморачиваясь на доработки. С другой стороны, ряд косяков хоть и не особо критичен для непосредственно печати, способен добавить проблем при отступлении от 'базового стандарта' - печать pla на 60 мм/с. Плюсы принтера в том, что сборка реально простая, получающаяся в итоге конструкция довольно устойчива, в комплекте идёт всё, что нужно (ну кроме пластика).

По моему мнению, Ender 3 - хороший принтер в категории 'первый 3д-принтер для ознакомления'.

P.S.: Пока писал обзор, Creality выкатили CR-20 - тот же Ender 3, но с единым корпусом в стиле Anycubic i3 и магнитной подложкой на стол за вдвое бОльший ценник.