Prusa i3 перерождение.

Статья относится к конкурсу 'Мой 3D-принтер', номинации '3D-принтер собранный своими руками'.

Узнал я про данную технологию достаточно давно было очень большое желание купить и себе такой аппарат в пользование, и различные новости о использовании данного оборудования, только подогревали мысль о покупке. Цены на бренды кусались, а известному китайскому магазину с его конструкторами как то не было доверия, не серьезно они выглядели для высоко технологичного оборудования (как мне тогда казалось). Но в очередной раз просматривая Geektimes увидел обзор 3D принтера prusa i3 от sunhokey вот ссылка на обзор.

Цена на него была смешная, судя по обзору принтер был достаточно не плохой, из плюсов на тот момент я выделил наличие натяжителей ремня по осям X Y, конечно же цена, обзор на авторитетном для меня ресурсе, плата MKS GEN V1.3 2Z со съемными драйверами и более аккуратная чем RAMPS (на большинстве таких конструкторов шли различные непонятные платы с распаянными драйверами), неплохая комплектация с 2кг пластика (мне лично понравился, неплохой, особенно ABS). И где то год назад был приобретен данный комплект со склада в России и через 12 дней он был у меня через 5 часов он был собран и сразу начал печатать кубики и прочее тестовые модели, что меня если честно удивило, я был готов к напильнику и зубилу. Так как я изначально не имел представления для чего он мне нужен то первые пол года было освоение, изучение в общем игрушка хобби кому как удобно. Печатал он не плохо но медленно что для меня не критично если честно. Единственный минус с учетом его цены, это линейные подшипники, люфт каретки был порядка 1.5 мм, поменял на подшипники на напечатанные из PLA и качество прилично возросло. Так как я занимаюсь ремонтом динамиков, то в основном печатал различные оснастки для более удобного ремонта, переходники и запчасти для особо редких случаев, когда в продаже запчасти было не найти. По началу использовал для адгезии клей ПВА на стекло но он не всегда справлялся, известный клей карандаш найти не мог, в связи с чем стали появляться мысли о закрытом корпусе, скорость меня не интересовала а вот габариты если честно напрягали 50x50см и хлипкая конструкция не позволяли его устанавливать где душе угодно. В итоге было решено собрать кубик, чтобы был максимально компактный, область печати не изменилась или увеличилась. Далее началась разработка своего нового принтера, готовое не хотел брать, охота было самому все сделать, на работе времени свободного много там и моделировал кузов потихоньку. В качестве материала каркаса корпуса был выбран алюминиевый профиль и уголок из Леруа Мерлен, 2 метра трубы квадратной 20x20x1.5мм, 2 метра уголка 20x20x1.5мм, 2 метра уголка 25х25х3мм(нашел в на работе в леруа такого не встречал) и метр профиля 20х10х1.5мм. Долго думал как соединить все во едино что бы было прочно и не внахлест и достаточно компактно получилось это сделать таким образом:Такое соединение оказалось достаточно прочное и при сборке угол 90 создается сам собой, если выполнить все не очень точно то геометрия все ровно будет сохраняться, снизится только жесткость. В квадратный профиль устанавливается пластиковые заглуши с отверстиями и гайками далее устанавливается уголок по верх и скрепляется двумя болтами потом устанавливается уголок несущий 3мм уголок и крепится двумя болтами к профилю с уже установленным уголком и вся конструкция принимает угол 90 градусов.

Все валы устанавливаются в квадратный профиль, без сверлильного станка просверлить отверстия достаточно точно у меня не вышло. Поэтому в профиль закладывались печатаные кубики с отверстиями и гайками для фиксации в эти кубики уже устанавливались валы и после регулировки все фиксировалось болтами, шпаклевалось эпоксидной смолой и болты убирались.Для увеличения области печати по оси Z в нижнем профиле была вырезана ниша для установки, а для обеспечения жесткости из алюминиевой пластины была сделана установочная площадка под двигатель которая крепится на заклепки и клей, она выполняет сразу несколько функций укрепляет конструкцию и отводит тепло от двигателя на раму.Вся электроника, БП, двигатель оси Y и экструдера установлены сбоку за стенкой из стеклопластика. При изготовлении стеклопластика использовалась стекло ткань и эпоксидная смола один из слоев был уложен фольгированной стеклотканью, которая выступает в роли электромагнитного и тепло экрана. Двигателе в боксе плотно прилегают к раме что увеличивает шум но зато отлично отводит тепло плюс 120мм вентилятор хорошо охлаждает как электронику так и двигатели с БП. Установка всей электроники с боку, а не снизу позволило увеличить высоту печати по Z (или уменьшить высоту принтера) убрать из камеры печати два двигателя, получить удобный доступ ко всем компонентам. Минус правда тоже есть центр тяжести смещен от центра что не очень хорошо при заполнении мелких деталей принтер раскачивается вместе со столом на котором стоит.Кинематика в данном принтере Maker bot, выбор пал на нее так как принтер переделывался из Prusa i3 это позволило практически не чего не докупать кроме маленького кольцевого ремня и 2 метра ремня GT2, вал для передачи вращения по оси Y был извлечен из старого принтера подошел один в один, шпули напечатаны, также было куплена два подшипника для крепления вала в остальном все от предыдущего принтера. Из не обязательных покупок лента светодиодная, сопла, фитинги, зажимы для стекла.Из-за компактного исполнения пришлось повозится с натяжителями ремней, по X вышло правильно и очень компактно, а вот по оси Y пришлось сделать не совсем правильно из-за этого при натяжке нужно ослаблять ременные шпули чтобы натяжение происходило как верхней так и нижней части.Стол собран из прямоугольного профиля и уголков, не самая лучшая конструкция много частей, сложно все выдержать в размер в домашних условиях, выглядит не презентабельно, но зато прочный и легкий.Размеры принтера получились не подаюсь этого слова рекордными при области печати в 200х200х240 (можно увеличить до 270) сам принтер имеет размеры 315х335х400 вес около 8 кг. Конечно это так себе показатель для 3D принтера, но лично для меня это важно, а некоторые производители вообще забывают о рациональном использовании пространства, фаворит по моему мнению в этом вопросе так это ultimaker 2.Была также затронута прошивка, принтер полностью извлекает пластик при замене, после нужно заправить кончик пластика в экструдер нажать кнопку и он его также полностью втянет и прочистит сопло от предыдущего пластика, добавлена полуавтоматическая калибровка стола (он ездит я кручу) и при паузе он голову отводит в сторону правда при остановке сопло не отъезжает так и не разобрался как сделать.

В целом я получил то что хотел, требуется еще доработать некоторые узлы вырезать панели для создания закрытого корпуса (хотя надобность пока отпала, нашел «Каляку Моляку» и стол греет не так как раньше) но панели больше нужны для повышения жесткости, если надавить на углы то на пару миллиметров можно его сжать, правда он потом назад восстанавливается но факт остается фактом и это не радует. Основание стола планирую заменить на цельную пластину и установить подшипники с фланцем будет проще жестче и симпатичнее. Сделать трех точечную регулировку. Установить наконец обдув для детали из-за компактности подойдут только турбинки 40х40х10. И заменить подшипники на полимерные IGUS сейчас все так и стоят с люфтом так как из PLA стали заедать и в место круга получался овал.

В заключение хочется отметить что если есть возможность то при создании своих проектов используйте машинную обработку фрезеровку лазер и т.д. Это сэкономит много времени и сил конечный результат будет иметь достойный внешний вид. Я лично поленился это сделать, за то получил удовольствие от процесса, пожертвовав внешним видом.

Ну и немного фото печати, фотограф с меня так себе где-то не видно качества, где-то оно луче чем есть на самом деле:Всем спасибо, кто дочитал.