Как я собирал IDEX и все ошибки

    Всё началось в далеком 2018 году, когда я собрал свой первый радиоуправляемый самолет и решил, что следующий будет проще собирать, используя 3Д-принтер. После этого я начал изучать рынок принтеров и наткнулся на Anycubic Chiron. Он как раз был тогда новинкой и я, будучи молод и глуп, решил, что в 8 раз больший объём печати за в полтора раза больше денег выглядит как хорошая идея, поэтому я решил, что надо брать. Собственно, вот он красавчик, даже еще стоковый:

    Дальше я пытался долго и мучительно с ним разобраться, так как принтер у меня постоянно печатал либо в воздухе, либо упирался соплом в стол, несмотря на то что я проводил калибровку с помощью штатного датчика. Как потом оказалось, у моего принтера обнаружилась одна милая особенность – при каждом нагреве стола его пучит по-разному, поэтому проводить калибровку надо перед каждым нагревом. Поэтому первой модификацией была установка BLTouch:

    Самое интересное, что датчик не хотел работать со штатной Trigorilla, несмотря на то что он был оригинальным. Так что дальше была установлена плата mks gen L v1.4 со своим мониторчиком. В те годы 8-бит еще было нормально.

    Кроме того, я так и не смог настроить на нём ретракты для PETG и понял, что стоит что-то менять, а именно, уходить от схемы боудена к директу. Для директа был выбран BMG экструдер и вот он, принтер, в том виде, когда на нём стало можно нормально печатать (полностью переделал голову):

    Может быть она выглядит страшно, ну, зато тут всё открыто и всё доступно, а также всё легко переносится с e3d v6 на вулкан и наоборот.

    На этом временно я перестал вносить в него изменения, так как переехал по учебе и дальше печатал на другом принтере (сейчас от него осталась только рама и он полностью разобран, А10M не рекомендую в общем). Шли годы, но меня не покидали идеи сделать что-то прикольное с этим принтером, поскольку он стоял на даче без дела, но как обычно, времени на доработки не было. И вот осенью 2025 года появляется несколько потенциальных задач, для которых он был бы не плох в строю, так как стола 180 на 180 часто было маловато. И вот в честь распродажи 11.11 я начал закупаться:

    Я предварительно оценил необходимые мне комплектующие и к новогодним каникулам у меня уже было почти всё, что мне нужно. Так что следующим этапом был демонтаж всего ненужного с принтера. Затем прошла увлекательная неделя в программе SolidWorks (да-да, кто-то на выходных играл в игры, кто-то проводил время с друзьями, кто-то уехал в отпуск, ну а я, эх…):

    Представляю вашему вниманию IDEX на базе Anycubic Chiron (вторую голову лучше представлять виртуально, так как всё остальное нормально зеркалировалось, а после отзеркаливания печатной головы, мне пришлось чинить модельку около получаса, так что я решил, что лучше пусть вторая голова будет воображаемая). Рассмотрим модель подробнее, печатная голова:

    Печатная голова спроектирована таким образом, чтобы в плоскости симметрии для зеркальной печати ничего лишнего не торчало и минимальное расстояние между головами было 24 мм (22.5 мм диаметр радиатора). На голову установлен также мой любимый BMG экструдер, тот самый оригинальный BLTouch, нагреватель CHC Pro с volcano TUN соплом (я решил не рисковать и не затягивать сопло с термобарьером в этом нагревателе, так как в прошлый раз я понял, какие они хрупкие и дорогие, кроме того, TUN можно легко выставить в нулевое смещение по вертикальной оси). За обдув модели отвечает улитка 5015 (обдув планируется перемоделировать на двухсторонний), а за обдув радиатора 4010 осевой вентилятор.

    Также тут есть место и под adxl345 акселерометр. Крепление ремня заранее сделано универсальным под 2 позиции, что позволяет распечатать голову зеркально, тем самым, сделав второй инструмент. Крепится всё на каретку MGN9H (я случайно заказал их на весь принтер вместо MGN12, ну в целом так же интереснее получилось).

Следующий важный элемент в конструкции – балка:

    Мотор крепится сверху, так как если его крепить снизу, то получится, что относительно плоскости печати детали балки рычаг действия сил на вал мотора будет больше. Натяжитель ремня находится «внутри», чтобы сократить длину используемого ремня. Натяжение осуществляется за счёт ослабления двух винтов и его ручного натяжения с последующей затяжкой этих винтов. С другой стороны, находятся гайки, которые двигаются в пазе. Родные ходовые гайки еще несколько лет назад были заменены на беззазорные. Также еще на балку с обеих сторон крепятся датчики окончания филамента BTT SFS V2.0. Также данные датчики играют роль второй опоры трубки для филамента.

    Чтобы избежать перекоса балки сверху был добавлен кольцевой ремень длиной 1040 мм и три ролика, выбирающих лишнюю свободу.

    Теперь рассмотрим изменения, внесенные в ось Y:

    Также, как и по остальным осям, стол передвигается на рельсах MGN9, только на двух, на каждой из которых по две каретки. На штатной подставке стола были дополнительно сделаны отверстия для крепления кареток, а также для крепления двух ремней GT2 шириной 10 мм, так как на ось Y я решил поставить второй мотор, аналогичный заводскому, чтобы принтер мог быстрее печатать без пропусков шагов.  Ремни крепятся с помощью специальных прижимов, которые повторяют форму ремня. Натяжитель пока что был сделан в виде опоры, которую можно прижать руками (за счёт специальных выступов) к раме, а затем затянуть винты. В дальнейшем планируется спроектировать более изящное решение с гайкой, вращая которую, можно натягивать или ослаблять натяжение ремня:

    Стойка для катушек спроектирована под вращающуюся ось на подшипниках 6203 RS. Ось имеет отбортовку, под внутренние обоймы, а преднатяг можно установить с помощью крышки, которая закручивается на винтах в корпус, в который установлены вплавляемые гайки. Такие гайки используются во всей конструкции принтера, где необходимо вкрутить винт в пластик. После установки оси на неё напрессовывается заглушка, которая нужна, чтобы катушка случайно не уехала со стойки.

    Также рядом с каждой позицией парковки инструмента установлены силиконовые щетки сопла. Длина рельса позволила установить их так, чтобы они были направлены вдоль оси, при этом, до стола остается около 5 мм. На этом с конструкторской частью всё, теперь переходим к сборке.

    Сборка начинается с полной разборки и установки рельс, но перед тем как рельсы установить их нужно обслужить, поэтому все каретки были разобраны, почищены от консервационной смазки и забиты смазкой ЦИАТИМ-221Ф:

    Затем все пластиковые детали, по необходимости отделяются от поддержек, оснащаются латунными вставками и устанавливаются на принтер вместе с другими комплектующими. Также на этом этапе собираются косы проводов. Провода от печатной головы держатся на тефлоновой трубке, которая идет от датчика филамента к экструдеру:

    Процесс сборки кос также был достаточно трудоёмкий, так как для правой головы пришлось нарастить примерно 0,5-1 м проводов, а для левой около полутора метров, а затем всё это затянуть в оплетку и зафиксировать стяжками где нужно.

    После этого каникулы кончаются (эх, я ведь надеялся за них всё успеть) и поэтому принтер переезжает со мной обратно домой на дальнейшую доработку. Там уже устанавливается плата BTT Octopus v1.1 с драйверами TMC2209 (она большая, поэтому на своём маленьком принтере корпус на неё напечатать не получилось, поэтому электроника пока что разложена на табуретке). К плате управления подключаются все используемые компоненты. В этом месте главное не перепутать полярность силовых контактов. В качестве хоста используется Raspberry Pi 4 4Gb (по цене была оптимальна, пусть будет столько оперативки на будущее), к ней по HDMI подключается BTT HDMI 7, который устанавливается в спроектированный под неё корпус. Также к хосту подключается моя старая веб-камера Genius Facecam 1000.

    После подключения электроники идет установка Raspberry Pi OSLite и Klipper на неё. Подробнее на этом моменте, думаю, можно не останавливаться, так как здесь всё прошло штатно. А вот установка Klipper на плату управления прошла уже не так гладко. Как оказалось, другие microSD карточки неизвестных производителей решили уйти из жизни и у меня не было возможности записать прошивку на карту памяти. Карточки Sundisk 16 Gb были заказаны тут же, но пока они идут нужно ставить прошивку. Выход один – режим DFU с установкой BOOT джампера на плату. Чтобы прошивка зашилась без ошибок пришлось использовать эту команду «sudo dfu-util -d 0483:df11 -a 0 -s 0x8020000 -D out/klipper.bin» без параметра: leave и без –R. 

    Дальше в прошивку была зашита вебкамера (потом я поменял используемое разрешение и частоту кадров на максимальную для неё, так как мощностей хоста хватает) (часть изображения с камеры я закрыл, вы уж простите):    Да, тут еще не устранена ошибка с mcu, но после копирования её кода в файл конфигурации она пропала. Дальше можно настраивать принтер. На этом месте начинается самое интересное, существует два пинаута платы:

    Так как существует две распиновки, то не повторяйте моих ошибок – используйте референс от производителя, который размещен на гитхабе. Первая версия прошивки, которую я собрал, используя пинаут имела интересную особенность. Сразу после включения начинало греться сопло Е0, а нагреватель 115 Вт, так что я быстро заметил, что что-то идет не так, как силиконовый носок начал обгорать (это нормально для новых носков). Я отключил питание платы и начал изучать вопрос. Оказалось, всё дело в том, что на схеме с зелёной распиновкой перепутаны пины нагревателя и пин с мотора М0 в моей конфигурации при включении открывает ключ нагревателя на полную катушку. Эту проблему исправил, принтер теперь не устраивает попытку самосожжения, теперь можно откалибровать PID сопел. Затем я попытался включить стол, который запитывается от штатного силового ключа Chiron, так как стол на 400 Вт, а плата может через себя пропускать только столы на 300 Вт, но он также не хотел работать сразу (как и всё остальное). Несмотря на то, что питание стола проходит не через принтер, плата всё равно не даст сигнал на выход PA1 (или любой из выхода на экструдер, если переназначить), если на B-Power не будет приходить питание, так что от питания платы были установлены перемычки, чтобы можно было давать сигнал на ключ. После этого стол стал работать и был установлен в режим watermark, так как нет смысла на нем использовать PID.

    После этого я решил проверить работу вентиляторов, они на удивление, управлялись штатно. В отличие от моторов. Беды пошли сразу и с оси X. Почему-то игнорировалось существование первой головки и парковалась сразу вторая, а затем при ручном управлении управлялась первая. Я долго бился над этим ребусом, пока не посмотрел статусы концевиков (используется sensorless homing). На первой каретке он оказался всегда включен, всё снова из-за неправильной распиновки с зелёной картинки (на поиск ошибки ушло около нескольких часов). Затем после этого уже было проще отладить ось Y и Z и спустя несколько часов я впервые смог осуществить парковку на принтере. После этого я полностью просмотрел config reference Klipper и уже самостоятельно настроил прошивку так, как мне нужно за вечер. Далее, перед первой печатью были откалиброваны шаги экструдера, а также выяснилось, что датчик окончания филамента не работает. Даже не так, оба не работают. Пластик внутри есть, а лампочка горит красным. Разборка показала, что физически концевик работает. Судя по информации с форумов, мне попались два бракованных концевика, так что их я пока что закомментировал в прошивке, досадно, они ведь по тысяче каждый стоили. После тестовой печати первого кубика были настроены LA и откаты. Затем я решил настроить input shaping и хорошо, что это был день, так как, внезапно, стол массой под 2 кг при ускорениях 10000 мм/с2 сильно раскачивает и сам принтер, и тумбочку, на которой он стоит, от чего стоит сильный грохот. Тем не менее, установка рельс и двух моторов дала свои плоды, рябь меньше всего видна на 3000 мм/с2 по оси стола. По оси каретки меньше всего ряби на 8000 мм/с2. Но пока я не сделаю мягкие ножки для принтера, я больше 2000 мм/с2 печатать не буду, чтобы тумбочка не стучала, а в след за ней и соседи на меня.  Ссылка на видео, где видно как всё трясется и гремит на ускорениях 10000 мм/с2 на столе https://vk.com/video74173104_456240107?list=ln-fm2thJVvajqkBm0Tg7

    Дальше уже принтер немного попечатал деталей для самого себя. Стойки для щеток и кронштейн под экран напечатаны слоем высотой 0.3 и шириной 0.6 для скорости.

    Стойка под экран спроектирована так, чтобы его можно было убрать, чтобы он либо не мешал, либо не пострадал в случае чего, так же его с неё можно легко взять в руки и ходить с ней вокруг принтера, что очень удобно, например, при поиске оффсета сопел:

    И вот можно было бы перейти к самому интересному – печати двумя соплами сразу, например, в режиме зеркала или копии, но тут уже свои коррективы внесла ультрабаза, которая у меня шла с завода:

    0,37 мм перепад высот… С таким перепадом в одном месте сопло будет чиркать по столу, а в другом печатать в воздухе. Но если вы думаете, что это много, то я еще потом провел калибровку после нагрева стола (уберите детей и женщин от экрана):

    0,63 мм, ну, зато хотя бы картинка красивая. Так что пока что мой IDEX будет своими головками печатать по очереди. Хорошо, что на столе есть разметка и по ней предварительно можно настроить оффсет Т0 и Т1 по Х и Y. По Z сопла выставляются в уровень за счёт того, что темробарьер может двигаться вверх и вниз по радиатору и быть зажатым в любом положении:

    В Cura настраивается профиль кастомного принтера с двумя соплами (привык я в ней работать) и запускается на печать тестовая деталь:

    Ну не сразу такая, сначала линейка с thingeverse:     Видимо немного криво в первый раз был настроен оффсет, ну ничего, еще пару печатей и запускается кубик (видео - https://vk.com/video74173104_456240108?list=ln-Frrd73FvqZgvTtOgFL):

    Да, он далеко не идеальный, но я на нём проверил, что система смены голов работает. На текущий момент время смены инструмента 6 секунд, что в 15 раз быстрее AMS систем. Количество отходов тоже гораздо меньше, чем у них. Довести этот кубик до идеала это уже дальше дело хорошего скрипта на смену инструмента, главное, что система работает. Для сравнения вот кубик еще без настроенных ускорений:

    Так что этот принтер может выдавать хорошее качество печати.

    Итого, на данный момент на этот проект ушел месяц работы (сначала на каникулах, а потом после работы и по выходным) и около 40 т.р. на комплектующие. Зато я наконец-то смоделировал IDEX, смог самостоятельно настроить Klipper и хост, а также заставил всё это работать и ничего не сжег. При этом я получил хорошее качество и скорость печати для принтера с таким размером двигающегося стола.

    За этот месяц я сделал основные вещи и уже могу печатать на принтере, одним соплом без проблем. Тем не менее, остается решить некоторые вопросы, самый сложный из них это как исправить кривизну стола, чтобы печатать сразу двумя головками. Кроме того, надо разобраться с датчиками филамента. А еще и с акселерометром, который тоже не может найти хост (судя по описанию из интернета, тоже брак). Разместить электронику в корпусе, хочется взять под это какой-нибудь железный ящик, а не печатать самому, чтобы в случае чего, корпус не загорелся. Ну и хочется сделать макрос на смену инструмента как на Востоке, чтобы уходило не 6 секунд, а хотя бы 1 на смену инструмента. Но это уже понятные задачи, из-за решения которых, не хотелось откладывать публикацию. Если кого-то заинтересуют модели или конфиг, то могу поделиться. А так, продолжение следует…

    Возможно, после всех затраченных средств и сил в этот принтер, продолжение будет сразу с переносом перемещения стола с оси Y на ось Z. В таком случае принтер сможет печатать еще быстрее, при этом это будет не так уж и дорого, так как нужен будет только алюминиевый профиль, немного времени в SolidWorks и еще немного энтузиазма, без которого бы этот проект не был завершен, так как на этапе зашивки прошивки и до первой двухцветной печати прошло 2 недели, которые ушли на отлов всех ошибок.