Как собрать самостоятельно свой Ultimaker.

Друзья, в последнее время все чаще возникают вопросы о помощи и консультацией в строительстве своего принтера, при этом, как правило, хочется чуть больше чем Prusa/Mendel. Расскажу свою историю о создании Ultimaker Original.

Ultimaker это мой второй принтер, первый это Prusa i3, тоже самодельный, в качестве основной инструкции использовал статью на хабре. К самому принтеру были определенные претензии, хотелось чего-то большего. Сейчас я веду работу над созданием еще одного принтера, некоторые аспекты которого уже раскрывал здесь в разделе вопросов. Меня почти все устраивает в моих принтерах, я научился добиваться чудесного качества деталей, но хочется двигаться дальше, а не просто печатать.

И так поехали:

Здесь выложена полная информация об Ultimaker Original Plus от самой компании Ultimaker, это openbuilder проект. Точно также есть вся информация и по Ultimaker 2, Ultimaker 2 GO, Ultimaker 2 Extended, хотите - покупайте, хотите - стройте сами. Я пошел вторым путем. Весной 2015 года с учетом того, что у меня уже был 3d принтер для печати пластиковых деталей, часть деталей остались с предыдущего заказа для Prusa, вышел мне в 15 тысяч рублей. На данный момент этот же принтер выходит в районе 30 тысяч рублей.

При изготовлении своего Ultimaker я опирался в основном на опыт Алексея.

Моя версия Ultimaker отличается от оригинала:

• Электроника Arduino Mega 2560 + RAMPS 1.4 + DRV8825;
• Нагревательный стол MK2B;
• Корпус закрыт справа и слева;
• Напечатанные каретки по осям X и Y;
• Hotend E3D v6 1.75 мм и соответственно печатный корпус с обдувом модели и печатаемой детали под нее;
• Прямой привод по осям X и Y;
• Регулируемые держатели подшипников по осям X и Y;
• По оси Z используется трапецеидальный винт, соединенный с двигателем через гибкую муфту;
• Добавлена подсветка с выключателем.
  
  

• снять вентиляторы обдува модели;
• установить оригинальный корпус с открытыми боками;
• вырезать окошки небольшого размера для вентиляторов.
  
  

По Z расстояние уменьшено из-за муфты, соединяющей трапецеидальный винт и двигатель. Это можно исправить банальным внесением простейшего изменения в чертежи корпуса, тем же самым можно получить и вариацию на тему Ultimaker Original Plus Extended, т.е. получить модель принтера увеличенного по оси Z. По оси Y достаточно просто перенести нагревательную платформу относительно алюминиевой основы стола (у меня установлено по центру).

Любой из этих вариантов готов при необходимости доработать в своих чертежах.

Пробежимся по основному содержанию GitHub’а Ultimaker Original Plus – на всякий случай продублировал текущую версию у себя на гуглдиске:

• Инструкция по сборке принтера - здесь
• Полный перечень запчастей и деталей - здесь
• Чертежи корпуса - здесь

Остальные детали под своим номером каждый в отдельной папке. Внутри каждой папки лежит чертеж в формате PDF и модель в формате STEP.

Последняя версия чертежей моего корпуса лежит здесь – в формате DXF, в формате EPS. В наименовании файла указана толщина материала, из которого их вырезать (4 или 6 мм). Для обоих принтеров я оба раза использовал фанеру, резали мне ее лазером здесь (ссылки на сторонние ресурсы не сочтите за рекламу, это то, чем пользовался я, хорошо или плохо, дешево или дорого не знаю). Фанера и работа обошлась в 1 600 рублей. Лучший материал для корпуса это монолитный поликарбонат, но он не дешев. Фанера тоже прекрасно подходит, но её следует обработать грунтовкой, для дерева и/или покрасить аэрозоль/аэрограф краской. Категорически не рекомендую использовать водоэмульсионную краску даже после грунтовки для покраски корпуса.

Что изменено в моей версии чертежей:

• Закрыт корпус справа и слева.
• Увеличено пространство под принтером для того, что бы туда безболезненно влезал блок питания и электроника.
• Убраны основные лишние отверстия.
• В чертежах есть держатель для катушки. Я его не использую, т.к. он не удобен и не подходит для используемого мною пластика Best Filament.
• В чертежах есть корпус для экрана, я его не использовал.
• В чертежах есть кожух стола, я его не использовал.
  
  

Пластиковые детали:

Все STL файлы использованных мною пластиковых деталей для принтера выложены здесь.

Всё напечатано со 100% заполнением пластиком ABS от BestFilament. За полгода эксплуатации износились только шестеренки экструдера, их менял на новые. Одна из шестеренок напечатана из пластика, который мне предоставили на тест.

Печатал, размером 101% учитывая усадку ABS.

Экструдер оригинал с инструкцией и шестеренки:

• 9 Scaled .75 MK3.1 (1).stl -1 шт.
• 47 Scaled .75 Notched (1).stl -1 шт.
• Idler MK2.2.stl -1 шт.
• Body Bowden Geared MK2.5.stl -1 шт.
• Braket MK2.stl -1 шт.
• Bearing insert.stl -1 шт.
  
  

Блоки для X и Y - оригинал:

• Ultimaker_XY_blocks_with_banana_tensioner_-_ShortTab_x1-1.STL -1 шт.
• Ultimaker_XY_blocks_with_banana_tensioner_-_LongTab_x1-1.STL -1 шт.
• Ultimaker_XY_blocks_with_banana_tensioner_-_Block2_x4-1.STL -4 шт.
• Ultimaker_XY_blocks_with_banana_tensioner_-_banana_v32_x4-1.STL -4 шт.
• Ultimaker_XY_blocks_with_banana_tensioner_-_Block_x4-1.STL -4 шт.
  
  

Корпус муфты для двигателей X и Y – модель разработанная Алексеем:

• korpus_mufty_v3.stl - 2 шт.
  
  

Корпус hot end - оригинал:

• Right_Fan_.STL - 1 шт.
• Left_Fan.STL - 1 шт.
• E3D_V6_Mount_clamp.STL - 1 шт.
• E3D_V6_Mount-Main_Body.STL - 1 шт.
  
  

Держатели подшипников оси X и Y много разных в сети, я выбрал эти:

• InsideCap.stl - 8 шт.
• my_um_rod_bolted.stl - 6 шт.
  
  

Прижимная скоба питания стола:

• strain relief clip.STL – 1 шт.
  
  

Стоимость печати этих запчастей, запрошенная мною в нескольких организациях составила 3 700-9 800 рублей. Я печатаю за более скромный ценник.

Дальше идем за остальными деталями (в скобках буду прилагать ссылку, где я их брал, это не значит что там хорошо и/или дешево, это значит, что на тот момент я выбрал так). Еще один лайфхак для покупок на Алиэкспресс – старайтесь товар компоновать по продавцам, т.е. собирать товары у одного продавца, это позволит иногда снизить стоимость доставки и выпросить скидку (скидку просить можно, точнее нужно всегда после оформления заказа, но до оплаты). Как правило, у продавцов далеко не весь товар выложен на витринах, поэтому спрашивайте.

Я предпочитаю покупать у двух продавцов с Алиэкспресс. Для этого составляю письмо с перечнем, отправляю его продавцу, в ответ получаю цену на комплект:

• Здесь можно взять все, что касается механики.
• Здесь можно взять все, что касается электроники.
  
  

И еще один продавец, у которого самая быстрая доставка из Китая 7-10 дней, заказываю у него, когда нужно что-то срочно (сгорела RAMPS/Arduino/DRV8825).

И так покупаем:

Направляющие валы (я все брал здесь http://ru.aliexpress.com/store/334759):

• 6 mm - Length - 267 mm 2 шт.
• 8 mm - Length - 348 mm - 1 шт.
• 8 mm - Length - 360 mm - 1 шт.
• 8 mm - Length - 337 mm - 1 шт.
• 8 mm - Length - 350 mm - 1 шт.
• 12 mm- Length - 339 mm - 2 шт.
  
  

Подшипники:

• LM6LUU - 2 шт. http://alipromo.com/redirect/cpa/o/omyftr6i8z8c567cmee66o6481t00b0i/
• LMK12LUU - 2 шт. http://alipromo.com/redirect/cpa/o/omwvu1oz2qc7uc3d2rg9x5ujd8z6yqro/
• 688zz - http://ru.aliexpress.com/item/10-Pcs-16mm-x-8mm-x-5mm-Metal-Shielded-Deep-Groove-Ball-Bearing-688ZZ/32245939479.html - 10 шт.
• 608zz - 1 шт.
• По инструкции Алексея приобрел, но не использую и пока не вижу в них необходимости http://ru.aliexpress.com/item/10pcs-Axial-Ball-Thrust-Bearing-F3-8M-3-mm-8-mm-3-5-mm-3-8/32213596883.html

Муфты:

• 5 * 8 - 2 шт. - http://alipromo.com/redirect/cpa/o/omyg2juqfhgtqja7ke4aohjiyh2900m0/
• 5 * 6 - 1 шт. - http://ru.aliexpress.com/item/Flexible-coupling-coupler-6mm-to-5mm-shaft-coupling-OD19mm-25mm-flexible-shaft-5mm-6mm-for-cnc/1986022544.html

Двигатели 4 шт., брал 5

Трапецеидальный винт 8 мм с шагом 2 мм с латунной гайкой (http://alipromo.com/redirect/cpa/o/omyg77nm8bbwq02wx2isqkcj9kattcbu/), попроси выточить по чертежу или если можешь сам (длину можно поменьше 250 мм):

Термисторы рвутся/перегорают могут пригодится, но для начала брать не обязательно - http://ru.aliexpress.com/item/5Pcs-lot-100K-ohm-NTC-3950-Thermistors-with-cable-for-3D-Printer-Reprap-Mend-Free-Shipping/1829145792.html

Светодиодная лента - не обязательно, но с ней удобно - 1 метра хватит, http://ru.aliexpress.com/item/5M-LED-Strip-3528-SMD-60-Leds-M-Strip-light-With-24-Keys-IR-Controller-Diode/32312345696.html, заявлено 5 метров, прислали 1 - продавец вернул денег. Ленту я оставил себе, стоит на принтере, хватило ровно по периметру внутри по передней стенке.

Для подсветки купил такой выключатель http://www.radetali.ru/catalog/product/12-027-vyklyuchatel-sc-768-off-on-bez-fiks-2-kont-220v-6a/ думаю, у китайцев тоже есть. Можно поставить аналогичный выключатель на сам принтер, но более мощный, что бы из розетки не дергать каждый раз (под него необходимо вырезать отверстие).

Стол есть готовый http://alipromo.com/redirect/cpa/o/omygdgzcdo9fe75cdcppy0v4if4chdle/ . Я делал на заказ, у меня вышло 1200 рублей.

Втулок нужно около 10 шт, их можно купить или в радиодеталях, или здесь http://ru.aliexpress.com/item/20Pcs-M3-x-16mm-Female-Thread-Gold-Tone-Brass-Standoff-Hexagonal-Spacer/32304303136.html

Еще втулки около 10 шт - http://ru.aliexpress.com/item/25pcs-Male-6mm-x-M3-Female-8mm-M3-8-6-Brass-Standoff-Spacer-M3/1747017045.html тоже можно в радиодеталях найти

Реле не обязательно, но с ним стол греется быстрее, я брал здесь http://www.aliexpress.com/item/Free-SHIPPING-1pcs-Soild-State-Relay-SSR-40-DD-DC-DC-40A-3-32VDC-5-60VDC/695230654.html . Оплавился в первый же день, заменил на самое простое из магазина автозапчастей за 27 рублей - стоит, и радуюсь, стол разогрелся до 110 за 5 минут по сравнению с 20 минутами до этого.

Ремни и шпули http://alipromo.com/redirect/cpa/o/omygftckykbu3inblmz99annb7bh4agj/ . Из всего набора нужны шпули с 20 зубами, профилем MXL и внутренним диаметром 8 мм - 8 шт. Длинные ремни 240 MXL 025 - 4 шт., нужно договориться с этим или другим продавцом о покупке только этих ремней. Еще вариант заменить на обычный - GT2 не закольцованный, нужно порядка 3 метров (это уже с запасом), но тогда и шпули нужны с зубом GT2, можно и MXL.

Голова - http://alipromo.com/redirect/cpa/o/omyghj7xewmhsjgcx2df3mo67dtpwefe/

Вентилятор для RAMPS http://ru.aliexpress.com/item/free-shipping-3-D-printer-accessory-Ultimaker-DIY-Electronics-Cooling-Fan-12-V-DC-0-18A/32282618068.html

Микровыключатели - нужно 3 шт. http://ru.aliexpress.com/item/Free-Shipping-10pcs-lot-Ultimaker-3d-Printer-Limit-Switch-OMRON-SS-5GL-5A-1-47N-Omron/32277209336.html

Вентилятор 12v 30*30мм по идее идет в комплекте с головой, но они горят часто можно взять про запас еще. Ссылки не даю, потому что где я брал уже нет их.

Вентилятор 12в 40*40, нужно - 2 шт. - ссылки не даю, потому что где я брал уже нет их.

Блок питания http://alipromo.com/redirect/cpa/o/omygk2dnct0o3i2t7ww2s2xj7k8dvhyj/ можно взять чуть мощнее, но и с этим нет проблем, хватает.

Набор электроники (вот подходящий брал у него же http://alipromo.com/redirect/cpa/o/omyglf1824u3g3lqu8yim2r1u1xpl0hc/):

• RAMPS 1.4
• Arduino Mega 2560
• драйвера шаговых двигателей DRV8825 с радиаторами и джамперами - 4 шт. (перегорают, бери сразу с запасом). Для них нужен термоклей, есть у китайцев или в компьютерных магазинах.
• heatbed mk2b (можно поискать mk3 она на алюминиевой подложке - у меня обычный)
• Экран с проводами LCD 2004
  
  

Пружины 3 шт. для стола такого типа http://ru.aliexpress.com/item/10pcs-lot-3D-printer-accessory-feeder-spring-for-Ultimaker-Makerbot-Wade-extruder-nickel-plating-1-2mm/32365920340.html

Пружина 2 шт. для экструдера. Я покупал в канцелярском магазине, разбирал все ручки и искал с самой жесткой пружиной - у китайцев тяжело жесткость проверить, если только по отзывам.

Стекло для стола. Есть разные варианты: от китайцев заказывают борсиликатное, здесь продают ситаловое стекло. Лично у меня самое обычное стекло 4мм из обычной стекольной мастерской за 120 рублей, два года полет нормальный. Мой оригинальный чертеж секла.

Разъёмы с корпусом, названия у них разные, есть в радиодеталях или у китайцев: http://www.aliexpress.com/premium/2.54MM-Dupont-Connector.html?ltype=wholesale&d=y&origin=y&SearchText=2.54MM+Dupont+Connector http://www.aliexpress.com/premium/Dupont-Female-Terminal-2.54mm.html?ltype=wholesale&SearchText=Dupont+Female+Terminal+2.54mm

Клещи для их обжима (можно и пассатижами покорячится) - http://www.radetali.ru/catalog/product/ht-202a-instrument-dlya-obzhima-neizolirovannykh-klemm-0-08-2-0mm2/

Термопаста.

Термоклей.

Провод с вилкой типа такого варианта http://www.ulmart.ru/goods/338341

Кабель гибкий сечением 1мм - 2 жилы - 2 метров хватит.

Гибкие провода 4 на 0,22мм метра 3 надо.

Кабель гибкий 2 по 0,5мм может понадобиться полметра.

Для красоты проводки 1 метр может чуть больше гофры, что бы в нее влезал провод 2*1мм можно с небольшим запасом.

Кабельные стяжки .

Болт м8 для нарезки хоббит болта - можно заказать у китайцев, можно метчиком самому нарезать к ней 5 шайб и самостопорящаюсю гайку. Чертеж здесь

Термоусадку разных диаметров под провода.

НШВИ под провода и обжим к ним, можно обойтись без них, лудить тогда концы проводов.

Винт с цилиндрической головкой и прямым шлицем DIN84 M2.5*20 StZN 4.8 - 6 шт.

Гайка М2,5 - 6 шт.

Шайба м2,5 - 6 шт.

В огромном количестве винты м3 разного размера можно посмотреть по инструкции.

Огромное количество гаек и шайб м3.

М4 винты самые длинные - 4 шт. и гайки с шайбами к ним.

м3 самоконтрящие гайки штук 20.

Дальше по месту уже не помню, помню только что через день в Метизы ходил.

После приобретения всех деталей и запчастей можно приступать к сборке принтера. Не вижу смысла особо заострять внимание на сборке. Все достаточно просто по инструкции от Ultimaker, учитывая особенности этого принтера:

• Прямой привод на осях X и Y, воспользуюсь фотографией автора.
• Провести к hotend две пары проводом сечением 0,22. Одной парой соединить вентилятор обдува hotend и блок питании напрямую, или через RepRap RAMPS 1.4 RRD Fan Extended к RAMPS. Второй парой соединить два вентилятора охлаждения модели с разъемом D9 на RAMPS с другой стороны.
• Подсветку через выключатель подключить напрямую к блоки питания.
  
  

Все остальное полностью соответствует оригинальной инструкции.

Подключение электроники стандартное и Алексей уже подробно все описал здесь.

С прошивкой тоже нет никаких подводных камней, все делается по инструкции Алексея. Иногда компьютер не видит Arduino. Тут все просто, в китайских версиях используются «аналоги» оригинальных чипов, поэтому требуются свои драйвера. Драйвера от своих Arduino я положил здесь, если они не подходят – просите у продавца.