"Дельта" с "нуля" за два года или "как вовремя остановиться".

Подписаться на 3Dtoday
x-Garin
Идет загрузка
Загрузка
04.12.18
2550
34
печатает на RepRap
RepRap
56
Статья относится к принтерам:
Kossel Kit Anycubic Kossel linear plus
PREVIEW
Сумбурное повествование о постройке 3D-принтера "Дельта" в виде альбома с картинками и краткими, невразумительными пояснениями автора. Некоторые технические решения. Примеры печати. Выводы.

Пост слеплен из "того, что было" к конкурсу "Мой 3D-принтер", номинации "3D-принтер собранный своими руками".

Два года работы по вечерам и выходным позади - пришло время поделиться впечатлениями...

Немного истории.
Несколько лет назад собрав "дрыгостол" и вдоволь попечатав готовых моделей с thingiverse.com, наигравшись, продал аппарат по сходной цене, забросив это дело на неопределенный срок...
Но снова "попал": два года назад прочитав о "дельтах" на 3dtoday, что это не для "слабаков" и,
по большей части из присущей мне упертости, решил собрать такой. Но не абы как, а "по взрослому")).

Начал с теории... И тут спасибо проекту 3dtoday.ru: 99% информации почерпнул именно отсюда, затем проектирование, постепенная покупка запчастей на "Али" (насколько позволял семейный бюджет)). Далее - сборка, настройка, запуск... Тут появляется идея по модернизации и все начинается снова, по кругу: теория, проектирование, покупка комплектующих, сборка, настройка, запуск.

Начал я, как и многие, с минимальной комплектации: нарезанные в размер профили 2020 от "Соберизавод", ардуино-рампс, стол без подогрева - зеркало, блок питания от ноутбука, каретки с роликами и т.д... Попечатал немного). Решил добавить "горячий стол" и жк дисплей... Ну и понесло))...

На портале много подробных основательных статей о том "как я собирал", поэтому не буду повторяться, а выложу фото моих технических решений с некоторыми пояснениями, а если кто заинтересуется и появятся вопросы - добро пожаловать в "комментарии" - там и поговорим).
Будет много мяса - мало дерева много фото - мало текста.)) Фото ранних этапов нет, поэтому публикую с момента начала "глубокой модернизации".

Как я проектировал.
437f9a6f6b2a1fb2f3947a4be8a63a37.jpg
Вот так сейчас выглядит файл .cdr c эскизами. Вся работа по проектированию проходила по одному сценарию: эскизная компоновка в CorelDRAW, затем печать на принтере или резка на планшетном режущем плоттере шаблонов, подгонка по месту, исправление эскизов, импорт для ЧПУ фрезерования (в основном касается деталей корпуса и печатной головы). Чертежи с размерами готовил только один раз, когда заказывал лазерную резку и гибку металла "на стороне". Все остальное сделал сам. Проектировать в 3D программах было лень, хоть и работаю в 3DMax и Fusion 360, в которых делаю модели для печати.

Сборка.
85e801564a226bb3d42291391d63c5dd.jpg
На верхних фото новые электронные компоненты и блок питания уже упакованы в нижнюю часть корпуса и появилась первая версия корпуса. (Вертикальные угловые элементы из 1,5 мм стали появились не для красоты, а для повышения жесткости конструкции: при первых запусках еще с "ардуино-рампс" заметил раскачивание всей конструкции... Даже для такого размера профиль 2020 оказался тонковат. А раз нужна качественная печать, то нужна жесткая рама.) В нижнем левом углу окончательный вариант с последней доработкой: съемных панелей на магнитах, защищающих модель от сквозняков, а рабочие органы принтера от пыли.

Результат.
c03cb778e1197c29a51baeeb65eaf86c.jpg
Вот что получилось в итоге:
Область печати: D200мм*360мм, печать двумя материалами через TL-Feeder System от "Trianglelab", пластик 1.75, подача "Боуден", быстросъемные "головы" с соплами 0.2, 0.4, 1.0, экструдер: два алюминиевых "Бульдога", один хотэнд E3D V6 (Клон. Нагреватель 24V40W). Рельсы MGN12, шаговые двигатели NEMA17 (1.7A, 0.73NM, 60mm), "горячий стол" MK3 (12V), блок питания 24V15A, оптические "концевики", датчики окончания материала и автоуровня от "Trianglelab", MKS SBASE 32bit, MKS TFT32, USB, Ethernet, SD, прошивка Smoothie...
Вся механика и электроника эргономично умещена в прочный корпус из алюминия и стали (инженерный профиль 2020, листовой алюминий АМГ-3: 2 и 4 мм, листовая сталь 1,5 мм).

Детали:
  • Автовыравнивание стола. Рассматривал несколько вариантов датчиков: индукционный, пьезо и механический. Первый вариант отбросил из соображений компактности и легкости "печатной головы", второй вариант не пережил испытания горячим столом: пьезодатчики отказываются работать при температуре выше 80 гр. цельсия, а установка на печатную голову усложняет конструкцию. Остановился на таком варианте: Trianglelab High Precision Z-probe Auto bed leveling sensor kit. Сразу оговорюсь: показалось странным что замеры можно проводить с холодным хотендом и столом (Цитирую производителя: "Please make sure that the nozzle and bed is cool down to room temperature before mount the sensor.The sensor will be destoryed if the nozzle temperature is too high): тепловое расширение никто не отменял... Но на практике датчик выдерживает нагрев стола до 100 гр. цельсия и при холодном, чистом! сопле (заранее прогреть, втянуть материал и протереть) погрешность не критична, и такой вариант прекрасно работает - первый слой идеальный.

Эволюция печатной "головы".
a2615f7fc3ac5cdaabfe3b6929730388.jpg
97ab9856b55d8566201b067a236c16b0.jpg
Над печатной головой потрудился особенно тщательно. Результатом доволен. Легкая, компактная, прочная, с максимально коротким вылетом сопла относительно плоскости каретки. Движется легко и плавно. Без заеданий. Позволяет быстро менять насадки с разными диаметрами сопел, а также устанавливать "директ" для печати гибкими материалами.

Детали:
  • Столкнулся с проблемой трения в узле магнит-сферический шарнир: после нескольких часов работы магнит содрал покрытие на "сфере". Смазка не помогла. Решил проблему очень просто: термоусадочной трубкой. С использованием силиконовой смазки узлы проработали более сотни часов - полет нормальный.
  • Cиликоновый чехол на хотэнд - вещь симпатичная и полезная: ускоряет нагрев и ограждает от "ветра" из кулеров обдува модели (направляющие сопла так и остались в планах). Стоит недорого.
  • Для печати гибкими материалами "боуден" не пригоден - нужен директ-экструдер (а ведь мне говорили)). Заказал на Али легкий экструдер от "Trianglelab", добавил поддерживающие подпружиненные троссики, ибо слабые магниты не смогли удержать даже этот вес. Печать пошла! Вариант съемного директ-экструдера прижился и показал достойные результаты.
А теперь о главном: как и чем печатает?
cbda7a9eb2162931650ed8227dbd2e19.jpg
Из материалов опробовал ABS, PLA, HIPS, FLEX. Все от "BestFilament" (быстрая доставка, вменяемая цена). Других производителей не пробовал. Все модели на фото напечатаны соплом 0.4, слой 0.2 (универсальный размерчик). Температуры по рекомендации производителя. Качество печати приличное.
Печать с растворимыми поддержками - отдельный разговор. Думаю рассказать об этом позже.

Выводы.
Построить и настроить "дельту" возможно... и даже нужно! Но важно вовремя остановиться, чтобы не остаться без штанов)), потому, что дело это увлекательное, а совершенствоваться можно до бесконечности.
Удовольствие в процессе получите, однозначно, а 3dtoday.ru - поможет ускорить и возможно удешевить ваш проект)).

Мой "квест" растянулся почти на два года и превысил начальную смету 20 т.р. в два раза и сейчас находится в конечной стадии (я надеюсь)). Остались "косметические" мелочи вроде кронштейна под катушки в верхней части принтера. Часть из озвученной суммы ушла на эксперименты с различными вариантами комплектующих, но все не зря: остался опыт и материал для новых проектов (запчасти от первой версии "дельты": "шаговики", концевые выключатели, ардуино-рампс и др. уже использвал при сборке лазерного гравера).
В результате тотального "допиливания" начального варианта добился высокого качества печати (см. фото), и считаю, что принтер удалсЯ!)

P.S. Предлагаю организаторам конкурса учредить отдельную номинацию "Самый фотогеничный 3D-принтер собранный своими руками" - для меня)). А что?)) По моему он нереально красив!))
Подписаться на 3Dtoday
56
Комментарии к статье

Комментарии

04.12.18 в 13:58
4
Шикарный агрегат!
04.12.18 в 18:14
2
Спасибо!)
04.12.18 в 14:23
4
Отличная работа, спасибо за пост. Я вот "маюсь" с дельтой, таких как у вас масштабов еще нет. Заинтересовала голова, как происходит быстрая замена, как прикрутили директ. в общем больше "кишочков" о голове.
Спасибо.
p.s. и да выглядит фотогенично.. ))
04.12.18 в 18:41
1
Спасибо за высокую оценку!) Завтра "кину кишочков"))
06.12.18 в 10:37
1
А вот и обещанные "кишочки":
так ставится "директ" для печати "флексом".

8f3304b105a7fe8b48e89abca6965b22.jpg


Схема неплохо работает, но на малых скоростях. Сейчас доделываю другой вариант, разгружающий "голову".
04.12.18 в 15:06
1
Что за управляющая плата? лучше ли стока?
04.12.18 в 18:02
3
МКС SBASE V1.3 CE и RoHS 32bit. У меня не Коссель Кит, если что... РепРап. Начал с 16 бит (ардуино-рампс) - перепрыгнул на 32 бита (мкс бэйс). Дельта перестала останавливаться во время печати...
04.12.18 в 20:54
4
Рампс 8 бит
05.12.18 в 10:42
1
да! конечно 8.
04.12.18 в 22:27
1
Хм, были остановки при печати с компа, прошивка репитер, управлял репитер хостом, окатился на версию 1.х и перестали появляться заедания.
Что за прошивка используется для калибровки стола? Сейчас без автокалибровки работаю, перебрал несколько прошивок, ни одна не давала нормального результата, везде было колдунство.
05.12.18 в 12:42
1
Прошивка - Smoothie.
04.12.18 в 15:26
1
Я вот давно подумываю о корпусе, сейчас остановился либо на толстом ПВХ или алюминиевых композитных панелях.
Еще подумываю плату перенести вверх, кто подскажет на сколько критична длина проводов к моторам? Получается около 800мм, сечение проводов 0,75мм^2
04.12.18 в 18:11
1
Алюминиевый композит - прекрасный материал. Тоже его использую. Легкий, прочный, красивый. Просто обрабатывается. Для несущего корпуса - самое оно.) у меня снизу от управляющей платы идут провода на двигатели экструдера. Разведены по двум разным стойкам... Длина - 800 мм. Сбоев и пропуска шагов не наблюдал...
04.12.18 в 15:50
6
Отличный результат.
Я может быть тоже соберусь силами и расскажу про свою дельту, мой путь также начинался с нуля, но был длиннее на 2 года. В процессе постройки этого гиганта, я для пробы собрал принтер с классической кинематикой из сдромов.

У меня больше трудностей вызывает сама печать), с пла как всегда никаких проблем, печатным изделиям глаз радуется, но вот остальне пластики никак не могу победить, да и лениво как то.

0c7630cd53d3c03314be6bcb0b4fb4e6.JPG
04.12.18 в 18:04
1
Поделюсь: у меня сейчас новый проект в разработке: "дельта" для керамики.
Тоже большая штука будет).
04.12.18 в 20:05
1
Красиво)) Не атомом вдохновлялись? Тоже пересобираю дельту, идём одним путём)) Только по станкам такого доступа нет(( Из алюминия быстросъёмные товарищу закал, жду, некоторые идеи наверное у вас позаимствую)))
05.12.18 в 09:48
1
Да. Атомом. Хороший принтер.)
05.12.18 в 12:29
1
Вот и я тоже))) Принтер да, хорош. Ссылки на магниты с ножкой нет? Как термоусадка посажена?
05.12.18 в 13:16
3
874c6b23a14e8f7b58af0e05add88b8a.jpg
04.12.18 в 22:15
1
Прекрасно! Снимаю шляпу. Как раз проектирую голову, а тут такие вкусные идеи!!!
05.12.18 в 13:31
1
Кушайте на здоровье!))
05.12.18 в 13:35
1
Спасибо! На самом деле, действительно очень благодарен за то что поделились.
05.12.18 в 05:55
1
Классный принтер. А можно подробнее про "подпружиненные тросики" ?
05.12.18 в 13:48
1
Тросики - "поводковый материал" из магазина "Все для рыбалки"))... Тонкие и прочные. Обжимные трубочки и "вертлюжок" - оттуда же.
79a3cf99d38b93a146707dabc8753689.jpg
05.12.18 в 17:00
1
Красивый принтер получилсся
По поводу пары шар-магнит, тоже напрягает трение "в сухую", пока обхожусь смазкой, пробовал разные прокладки, но они долго не живут.
Когда только переходил на магниты, периодически при печати срывало голову, уже кипил пружины по типу ваших для поддержки головы, потом узнал что внутрь кольца необходимо ввернуть винт/болт/шпильку, после этого оторвать тягу стало намного сложнее....
05.12.18 в 17:23
1
Тросики и пружины появились в тот момент, когда я надумал поставить "директ" вместо "боудена", а это уже вес)... Чтобы печатать "флексом". А так магниты работают отлично - голова-то легкая.)
06.12.18 в 19:09
1
Вот еще, напоследок, из напечатанного :

"Бумажный пакет"
ad4d917e3689d0b5225860db2a34448a.jpg


Печать в режиме "вазы". Материал: "BFWood" от "BestFilament". Сопло 1.0, слой 0.5. Температура: по рекомендациям производителя.
08.12.18 в 19:53
2
Не реально круто)) Красивая и качественная работа!
08.12.18 в 21:29
1
Добрый день . Принтер КЛАСС !!! Качество печати отличное !
Болею этой идей давно . Прежде чем перейти к действиям . Есть несколько вопросов.
Выше обсуждались магнитные шарниры . А чем они лучше шаровых подшипников ?
На сколько падает точность к краю зоны печати из личного опыта?
Как влияет точность принтера на удлинение рычагов без изменения зоны печати ?
Заранее спасибо .
10.12.18 в 10:54
2
Добрый! Спасибо за оценку.
Магнитные шарниры, по моему опыту, выигрывают по трем пунктам:
Первое: удобство обслуживания. Если "голова" цельная, то ее быстро можно снять, чтобы заменить сопло, почистить и т.д.;
Второе: на всех тягах с шаровыми подшипниками изначально будет или появится люфт. Снизится точность и качество печати... На "магнитных" такого пока не наблюдаю;
Третье: допустимые углы наклона у магнитного шарнира больше - можно сделать короче тяги, тем самым увеличив высоту зоны печати.
Перед проектированием советую почитать эту статью. А также воспользоваться любым интерактивным симулятором-калькулятором вроде "GeoGebra". Это поможет определиться с геометрией вашего будущего принтера.

На "точность к краю зоны" внимания не обращал... Будет возможность, специально попечатаю в крайних точках, тогда отвечу.
Вообще точность FDM 3Dпринтера - понятие относительное. На геометрию модели влияют множество факторов: усадка материала (можно учесть), погрешность в диаметре сопла, жесткость рамы, точность сборки (особенно "дельты")... Короче, на 1-ый класс точности не расчитывайте!)))
10.12.18 в 17:45
1
P.S. Предлагаю организаторам конкурса учредить отдельную номинацию "Самый фотогеничный 3D-принтер собранный своими руками" - для меня)). А что?)) По моему он нереально красив!))
где-то здесь на днях видел - ЧПУ губозакаточная машына, вам не помешает )))
11.12.18 в 08:00
0
Уважаемый, Дмитрий! Да. У меня "губа не дура"))... А вот Вы отличились: написали бессмысленный комментарии, имея профиль аля "Планета Шелезяка", (...подписчиков нет (0), постов нет (0), 3D-моделей нет (0), населена роботами")) делая грамматические и синтаксические ошибки!...
Научитесь "разгибать", Bender@)))! Сделайте, что-нибудь стоящее, покажите. Вот тогда поговорим)).

А "лайк" вы все-таки поставили...) Спасибо!)
10.12.18 в 21:35
0
Большое спасибо за столь подробный ответ . И отдельное спасибо за ссылки . Они помогли понять какие размеры у принтера будут .
На первый класс точности я не надеюсь . Есть желание что бы размеры имели отклонения хотя бы +- 0,2 мм. И была бы не такая большая конусность.
Это очень заметна когда пытаешься делать сопрягаемые детали . Есть 3D принтер Wanhao Duplicator i3 v 2.1 . Очень большой разброс по размерам .
Расчетная усадка по литью под давлением не подходит . Может дельта даст лучшей результат. Еще раз большое спасибо !
P.S. Вы упоминали что хотите сделать голову для печати керамикой . Смесь для печати будите готовить сами или покупная ? А не рассматривали вариант печатать воском ?

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Покрасочная камера

Пластик ABS от 3Д Партнер. Пример использования.

Немного о Witbox 2

Поиграем?

В Жуковском откроется региональный центр прототипирования и цифровых технологий

Новый High Temp Resin от компании Formlabs