Project «Terra» Prototype. Часть 1 - Теория

Данным постом я начинаю цикл статей о постройке своего принтера под кодовым названием «Project «Terra»

Забегая в перед, хочу пояснить, что данные посты будут относиться к прототипной версии, которая создается для проверки чертежей, идей, функционала, удобства и т.д. Так что, не стоит ругаться в комментариях на резьбы в акриле, и большое количество печатных деталей. Конечная версия принтера может существенно отличаться от прототипной. Также, данный принтер не создавался как «народный» принтер и не собирается конкурировать с ZAV, тумбочками и прочими принтерами заслуживших народную любовь.

Сам проект сейчас находится на стадии минимально необходимой для начала сборки прототипа. Еще не проработаны до конца портал, каретка, натяжитель ремня, крепления концевиков и прочее мелочи.

Начать повествование хочу с постановки ряда требований и хотелок которые я поставил перед собой при конструировании данного принтера, а также разбора чертежей и пояснения некоторых моментов.

Требования

• Тех. характеристики: рабочая область 30x30x30, два экструдера, кинематика H-bot
• Максимальная ремонтопригодность, а именно, обеспечить простой и удобный доступ до всех элементов принтера
• Вынести двигатели за пределы термокамеры
• Разделить механику и электронику
• Выставить все рельсы H-bot в одну плоскость (никакой функциональной или практичной пользы это не несет, просто моя хотелка)
  
  

Основная идея

Основной идеей и предпосылкой к созданию принтера послужил тот факт, что для построения принтера достаточно двух взаимно перпендикулярных плоскостей. Я опущу долгий рассказ как в поисках конечного варианта у меня получались типичные кубоиды, что то ZAV подобное и т.д. (а вышел Sapphire S =) ). В итоге конечный вариант получился только с 5-той полной перерисовки с нуля всего принтера.

Возвращаясь к идее двух плоскостей.

• Первая плоскость - верхняя плита под H-bot. По мимо кинематики, на ней также размещены все остальные двигатели: оси Z и двух экструдеров.
• Вторая плоскость - плита к которой с одной стороны крепятся валы оси Z. С другой стороны - вся электроника и крепления катушек.
  
  

Естественно, данная теория работает при условии достаточной жесткости обеих плоскостей и их жесткого взаимного расположения, но это, как говорится, детали.

Дальше немного скриншотов поясняющие все это дело:

Общий видВид сзади Вся электроника скомпонована в одном месте. Пространства достаточно чтобы разместить любую мат. плату и стандартный бок питания (или компьютерный в SFX форм факторе) . На месте мосфета для стола, можно разместить твердотельное реле для питания стола от 220. Как раз рядом находится входной разъем.

При этом можно организовать раздельное охлаждение электроники и двигателейВид спередиВид сверхуКак видно на изображениях выше, данная компоновка позволяет нам получить доступ до абсолютно всех механических частей принтера (H-bot, ось Z), ремни, рельсы, швп, при этом не переставляя и двигая принтер. Рельсы принципиально закреплены на верхнюю плоскость дабы обеспечить их легкий монтаж и обслуживание. Да, знаю что многие предпочитают крепить их снизу во избежание их запыления, но считаю что удобство монтажа и обслуживания важнее.

Ось Z

Отдельного внимания заслуживает привод оси Z. По началу хотел использовать обычную трапецию. С ней пришлось повозиться, по скольку двигатель никак не получалось разместить соблюдая требования описанные выше. Решение удалось найти в ШВП, а именно в их опорах BK/BF10.На валу ШВП размещен пулей на 40 зубов, и через 180 зубовый ремень соединен с мотором. В целом, данная компоновка мне видится крайне удачной, по скольку позволяет увеличь крутящий момент, вроде как ременная передача считается безлюфтовой и соответственно избежать люфтов, стол не упирается и не висит на валах двигателя, а прочно упирается в опору BK10. Также это не гарантия от воблингов, но как минимум избавляет от проблемы несоостного расположения валов двигателя и трапецииШВП. Ну и самое для меня важное, двигатель теперь легко доступен, а не спрятан в подвал.

Раз уж заговорили о оси Z, пару слов о консоли стола, а именно её крепления к гайке ШВП и линейным подшипникамКак видно я сделал прорези для возможности съема консоли без разбора валов и ШВП.

Корпус

Тут все просто. Рама принтера собирается из конструкционного профиля 30ки, и обшита по верх 4-х миллиметровым композитом или акрилом. Сама рама представляет собой перевернутый табурет на ножки которого закреплена верхняя и задняя плоскость. В этом и основное сходство с Sapphire S. Честно признаться, когда я увидел данный принтер у меня знатно прибавилось мотивации.

Рама принтераРама с обшивкойНу и все в сбореНа этом у меня все. В следующих постах речь пойдет уже непосредственно о сборке прототипа.

С нетерпением жду ваших вопросов и предложений.