Почему первый 3D-принтер стоит собирать самому
1. Это дешевле, чем приобрести уже собранный на месте
2. Это быстрее, чем ждать из Китая Anet A8 за 109$ (далее - обычный 3D-принтер)
3. Это более качественно (при некривых руках)
Ну и наконец, рано или поздно Вы столкнетесь с необходимостью ремонта/модификации принтера и практиктические навыки по данным устройствам все-равно придется осваивать.Итак, начнем с Марсианского правила - после покупки всех необходимых комплектующих, считайте что Вы на красной планете, и следующая ракета с Земли будет через пол-года.
Благодаря этому я избежал увеличения стоимости устройства по краней мере в полтора раза и таки улучшил качество механической части.
Единственное, что можно себе позволить - пойти в соседние промтовары или открутить запчасть от любимого лунохода/велика.
Далее речь пойдет о сборке Prusa-совместимого принтера Graber I3, но равно касается любого устройства на основе платы управления RAMPS(1.4-1.6)+Arduino Mega 2560.
Характеристики - стандартные для Прюши - подогреваемый стол, директ-экструдер MK8 под филамент 1.75мм, сопло 0.4мм, толщина слоя - от 0.1мм, область печати: 200х200х200 (почти ;-)
Пойдем от печки/корпуса - тут стоит отбросить эстетику напрочь и представить что Вы взялись за него рукой и начали шатать.
Правильно! Без должной механической прочности придется либо каждый раз выставлять уровень стола принтера, либо прикрутить его саморезами к кухонной столешнице.
С этой точки зрения наличие высокого короба в основании добавляет жесткости по сравнению с оригинальным грабером или Аннушкой.
Но второй раз со старта я бы собирал уже RepRap Mendel:
Да, корпус из фанеры, как у меня придется подвергнуть при сборке покраске, напилингу и засверлингу, главное не прослабить посадочные места дав место люфтам.
Красить лучше акриловыми лаками - они не воняют, если только их версия не аэрозольная.
Ну и конечно, фанера предпочтительней металла с точки зрения акустического комфорта.
Единственный минус выбранной АТХ-версии корпуса - неудобное вертикальное положение экрана против оригинальной версии Грабера:
Плюсы - лучше прочность, можно не заморачиваться с укладкой проводов и креплением платы управления, использование дешевых блоков питания ATX.
Так мы подошли ко второму краеугольному вопросу - ПИТАНИЮ.
Наш 12-вольтовый блок должен обеспечивать ток 20А.
Помните как Вы выыбирали БП для игрового/учебного/рабочего ПК?
По весу!
Скажу сразу, если покупать новый блок питания из магазина - не легче 1 кило и заявленная мощность от 400Вт.
Если Б/У - смотрите на ток и перед использованием следует снять крышку и выдуть всю пыль компрессором - на шиномонтаже вам за три рубля ее выдуют вместе с тараканами.
Идем дальше, компьютерщики/ 3D-шники клевые ребята, но иногда забывают закон Ома, подключив на RAMPS питание одним, Карл проводом AWG-20 (сечение ~0.5мм кв.)
Я сделал правильно, и совершил ошибку!!!
На горячем столе мощностью 120Вт ток в 10А просто расплавил разьем питания:
Пришлось его демонтировать и запаять провода.
Да, о паяльниках - мощности 60Вт - решительно мало: ни дедовский с медным(тольстым) жалом, ни современный с терморегулятором не смогли растопить припой в процессе пайки акустического провода сечением 1.5 квадрата к горячему столу.
Пришлось раскопать из кладовки топор войны:
Но не будет криминалом использование провода в 1 квадрат и пайка не 3, а 2 скрученных жил AWG-20 от блока питания, тогда 60Вт хватит.
Опыный взгляд по фоткам выше уже заметил, что я использую плату управления RAMPS 1.4:
В общем, помимо увеличенных(синих) радиаторов на драйверах, был установлен радиатор на транзистор подогрева стола (черный справа за двумя "голыми транзисторами")
Так вот, если взять версию 1.6 (+2$), то можно избавиться от необходимости пайки проводов питания на плату и установки радиаторов:
Эта плата уже имеет нормальное охлаждение транзисторов и клеммы питания/стола, которые не плавятся от стандартной нагрузки.
Единственное что Вам придется сделать, это приклеить радиатор охлаждения на линейный преобразователь питания самой Ардуинки(серебристый сверху слева):
Без этого система может работать менее стабильно.
Продолжаем тему закона Ома - Вы уже приобрели "дешевые" шаговые двигатели NEMA-17, самое время теперь посмотреть на ток потребления обмоток.
Стандарная модель 1.66 (1.7)А, усиленная - 2(2.1)А, "тихая/дешевая" - 1.33А, у меня последняя.
Ток, выдаваемый обычным драйвером 4988 - до 2Ампер (даже дока не говорит на обмотку или в целом).
Вроде все Ок, но на оси Z два двигателя и RAMPS, да и другие платы управления явно содержат два разьема для их параллельного включения.
Нет, не страшно если на максимальном токе у Вас обуглятся резисторы R100 (есть платы с R50 на вдвое меньший ток).
И даже не в том, что двигатели недополучают мощность (у меня везде кроме оси Z выставлено 0.75А)
Просто при таком включении характеристики двигателей должны совпадать АБСОЛЮТНО, иначе возможен клин/пропуск шагов на определенных режимах.
Прошивка REPETIER с этим не справилась вообще, MARLIN через раз сбивался на этапе перемещения экструдера из парковочного положения в начале печати.
Не помогла ни перетасовка двигателей, ни драйверов.
Ось Z с двумя моторами спасает лишь их последовательное включение:
И о, чудо, все заработало не на 2амперах, а на тех-же 0.75 как и остальные оси!
Кто-то может меня упрекнуть в недостаточной аккуратности сборки осей, и как следствие большому требуемому усилию на Z-валах.
Отвечу - на выключенном принтере рукой покрутите правый/левый вал - что произойдет со свободным?
Правильно, у большинства он останется без движения, у меня-же при параллельном включении за счет самоиндукции второй вал тоже крутился.
Да, о валах - обычно, Graber рассчитан на хозмаговские резьбовые шпильки м5 с шагом 0.8мм.
Смазывать их следует любой пастообразной смазкой для подшипников - шрус, "синей" для игольчатых подшипников, графиткой да хот солидолом!
В общем, Вам путь в дедушкин гараж/на авторынок, а еще лучше взять смазку от ~~лунохода~~велоцепи.
Можно конечно еще приобрести гламурный белый Molycote-DX, но это дело вкуса.
**Да, тут меня в первый раз спасло "Марсианское правило" - я запорол гнезда гаек левой каретки оси Z**
- при прогоне дрелью резьба коснулась несоосных отверстий боковых накладок - стружка-клин-fail.
Чуть не побежал покупать 3D-эшные пластиковые каретки оси X/Z и "обычные" трапециевидные шпильки/гайки
Но нет, оказалось, можно выбросить лишние/неправильные накладки, а между элементами фанерной каретки прекрасно зажимаются гайки на м6:
К слову, в местном хозмаге не оказалось шпилек из нержавейки - взял обычные, оцинкованные.
Немного сточил резьбу напильником, дабы они входили в пятимиллиметровые муфты и бинго!
Плюсы такого тюнинга получаем нормально считаемый шаг резьбы 1мм и то, что в муфту шаговика зажимается не резьбовая, а цилиндрическая часть!
Да, рекомендую перед сборкой рассверлить крепежные отверстия двигателей оси Z сверлом на 5 - расстояние между направляющей и резьбовой шпилькой немного разнится в креплении и каретках!
В итоге это приводит к тому, что при движении по оси Z верхние концы шпилек движутся по круговой орбите, а экструдер ходит ходуном.
В общем, нужно подбирать положение двигателей дабы шпильки при вращении осей(через меню принтера) оставались на одной оси.
Кроме того, рассверлингу подверглись многие крепежные отверстия, ибо гнезда в фанере моей версии принтера вырезаны под гайку м5.
Не забывайте при сверлении с обратной стороны прижимать дощечку, иначе сколы фанеры могут оказаться катастрофическими.
Одним словом, основа корпуса собрана на пятимиллиметровых болтах!!!
Ага, а пресловутая левая каретка собрана вообще на стяжках:
Дело в том, что со шпильками на 6мм и винтами крепления на 4 обнаружилось касание их резьбовых частей.
Я не стал ставить 3мм винты и уповать на пол-миллиметра, а использовал стяжки.
Это действительно уникальный крепеж, заменивший используемую когда-то проволоку.
Единственное, что стяжки не выдерживают - это гидроудары в дачном водопроводе.
Так что будете лететь на Марс - захватите побольше стяжек!
Теперь перемещаемся на саму плату управления, а точнее к драйверам шаговых двигателей и их настроке.
Болеее конкретно поговорим о борьбе с шумом.
Кто-то ставит недешевые драйверы TMC2100 в "тихом" режиме (их кстати нужно только два - на оси X и Y)
Но реально все дело в психоакустике:
А теперь посчитаем - при микрошаге 1/16, скорости перемещения каретки 60 мм/с и 20-зубчатой шестерне с 2-мм шагом ремня у нас получится частота 4800Гц!!!
OMG! Это-же пиковая частота восприятия!!!
Можно удвоить микрошаг(а заодно и ток дабы избежать пропуска шагов), поставив DRV8825? тем самым сместив частотный диапазон вверх.
А можно показать шуму средний палец/джампер перейдя на микрошаг 1/4.
Конечно, можно вообще убрать микрошаги, и остановиться на точности позиционирования осей X,Y 0.2 мм.
Для большинства задач этого достаточно, принтер начнет "басить" на 300Гц.
Но все дело в индивидуальных предпочтениях и восприятии звука - поэкспериментируйте с меньшим делителем микрошага и подберите свою комфортную частоту!
Спустя два месяца и несколько катушек филамента меня реально стал напрягать шум работы 3D-принтера
Я не стал ждать ни ракеты Земля-Марс, ни посылки из Китая, а купил два дравера(на оси X,Y) TMC2208 в магазине электроники по соседству!
Так погибла ЖАБА ;-)
Но эта жертва не была напрасной - случилось чудо и принтер стал работать практически бесшумно!
Внимательно ознакомьтесь с инструкцией по замене драйверов перед выполнением данной операции, во избежание перегорания недешевых (10$ за пару) элементов!
Помимо избавления от шума, принтер стал меньше вибрировать при печати и улучшилось прилипание к столу!
Так что игра действительно стоит свеч!
А вот где стоит использовать DRV8825 с микрошагом 1/32, так это стандартный экструдер MK8!
Если посчитать то с филаментом диаметром 1.75мм и зубчатым роликом 11мм, на стандартном сопле 0.4мм и делителе 16 мы получим 0.2мм столбик пластика на один шаг!!!
Такая замена оправдана лишь после настройки усилия прижима, температуры экструдера, типа пластика и тока шагового двигателя!
Если Вы не можете обеспечить нормальную работу системы подачи без щелчков и с током меньше половины от номинального на шаговике, данный путь не подходит.
Тогда следует либо печатать редукторную систему подачи, либо купить "Титан", что перечит "Марсианскому правилу".
Улучшилось-ли от такого тюнинга качество?
По крайней мере, поддержки стали отделяться без приложения чрезмерных усилий, что уже показатель.
Для печати шестеренок и других деталей системы RepRap (частично самовоспроизводящийся принтер) требуется достичь определенного качества печати.
Но достигнув его, необходимость в вышеуказанном пункте отпадает.
Ок, вторая наиболее ответственная часть после сборки/настройки оси X/Z - стол для печати!!!
Вот тут я не то что-бы против фанеры, но и не за!
Может влияла близость нагревательного элемента, пусть и закрытого термоизоляцией, может то, что я не покрасил фанерную основу серебрянкой, а может три подшипника вместо четырех.
В общем уровень стола гулял постоянно, непредсказуемо и на 0.2 мм!
И если-бы не "Марсианское правило", был бы куплен автоуровень.
Одним словом, вооружившись болгаркой я соорудил стол на 4 подшипника из сендвича алюминий-полиэтилен-алюминий:
Теперь стол гуляет не более, чем на 0.05 мм(проверял щупами для регулировки клапанов) и я его даже не корректирую для слоя 0.20/0.30 мм.
Да, пружины стоят мегажесткие, в качестве верхней опоры/направляющих пружин взял латунные регулировочные винты от того-же стола.
И стекло стола, оно 4-мм, ибо это основной его жесткий элемент (1.5-мм текстолит нагревателя "гуляет" и гнется как хочет).
Зажимы желательно ставить максимально близко к углам, но это мешает контролю/настройке зазора!
А да, оси у меня оказались длиннее, я их резать не стал, а зафиксировал стяжками - так надежней!
Область печати получилась 190х180х180 (XYZ).
Можно конечно радикально все переделать (сделать ниже стол, изменить крепления ремня на нем, иначе расположить экструдер), но меня пока устраивает.
И пара слов о прошивках - я насчитал 8 разных наименований, но попробовал всего три:
1. TeaCup - хорош для систем на контроллерах с малым объёмом памяти (Arduino Leonardo)
2. Reptier - имеет удобный онлайн-конфигуратор, может использоваться опционально как фрезер или станок лазерной резки(при замене экструдера на соответствующий инструмент).
3. Marlin
Поначалу схватился за вторую версию Марлина, рассчитывая перейти с Arduino Mega на давно пылящийся в ящике Due, но прошивка тяжелая как при компиляции, так и для 8-битного Atmega2560.
Потом застрял с движками в Repetir.
Teacup рассмотрел между рюмками чаю - не нашев как быстро запустить экран 2004 - бросил эту затею.
Ну и вернулся к Марлину версии 1.1.9 , загрузив отдельно примеры прошивок с github.
Мне подошел свежий вариант от алиэкспресовского Prusa_i3_MKS_Gen_2Z_V1.2, поставил только свои размеры стола, шаги и инвертировал направление Y.
Вот в общем-то и все мои заметки/замечания.
Да, еще ответственно следует отнестись к выбору филамента.
Не стоит печатать из говна Либератор!
Конечно, наверняка вы уже приобрели моток ABS вместе с остальными комплектующими, но лучше отложите его на потом, а для начала возьмите PETj, coPET или PLA.
Я сразу приобрел соPET.
Дело в том, что указанные пластики не столь требовательны по параметрам и условиям печати как ABS.
Кто-то даже печатает ими на принтерах без подогрева стола!
ABS хорош лишь ценой, но если печатать в жилом помещении не под вытяжкой - аромат будет еще тот.
Да и поговаривают о вреде для здоровья от его испарений, а нагрев стола до нужных 100-110 градусов Цельсия требует титанического терпения.
К слову, у меня прямо "Запорожец" получился, до сотни разгоняется/греет минут 10, до 120 - никак.
Итак, отпечатав моток филамента, я уже почти заказал второй такой-же, но нашел ABS+ вдвое дешевле!
На нем деталь не так ведет(по сравнению с обычным ABS), температура стола 90-100 градусов цельсия, и даже первая модель таки отпечаталась хотя и с отрывом краев.
После чего была сооружена вытяжка с угольным фильтром, новый держатель катушки и обдув силовых транзисторов RAMPS-а.
И даже края деталей стали липнуть лучше.
Казалось-бы, ABS+ это абсолютный плюс, но нет!
На третьей модели края детали поднялись вместе с 4-мм стеклом, которое предсказуемо лопнуло посередине!!!
Может виной стал дефект стекла, но проверять уже как-то не хотелось.
Поэтому мой выбор - PET-пластики (PETj, coPET и иже с ними) - стол можно не греть вообще (при использовании обычного клеящего карандаша на основе PVP).
Я грею его для первого слоя до 75 градусов цельсия, потом - 70 дабы избежать отклеивания высоких деталей.
Температура экструдера - 240 градусов всегда, полный обдув со второго слоя, скорость - 60мм/c.
Если печатаю вечером - ставлю скорость 40мм/с, ибо на шестидесяти в тумбочку под принтером вселяется дух черного 3D-эшника и начинает хлопать дверцами ;-)
К слову, после установки стелс-драйверов стала возможна печать coPET-ом по стеклу без использования клеящего карандаша, да и духи внутри тумбочки угомонились.
Да, PET - он пищевой - смело можно печатать кружки, детские игрушки.
До первой печати(сверху) - неделя, до адекватного кубика XYZ(снизу), устраивающего меня по всем параметрам - три.
Еще стоит упомянуть о необходимости крепления/держателя для филамента, я не стал долго думать и спаял его из пластиковых 20мм водопроводных труб:
Спустя несколько килограмм филамента - полет нормальный, и даже крепления тензодатчиков(для весов) с 15% заполнением спокойно выдерживают нагрузку 100Кг, но для надежности делаю 20%:
Немного о дальнейших творческих планах:
Однозначно буду собирать CNC-фрезер по дереву, ибо нормальные устройства стоят, как "Жигули", а бюджетные - такой "колхоз", что у самого получится не хуже.
Для чего это нужно - прежде всего сделать горизонтальный ветрогенератор диаметром 1.2м.
Не то, что бы его нельзя распечатать в 3D частями, но на принтере я сделаю только шестерни редуктора.
Да и вообще элементы небольшого ветрячка-USB-зарядки системы Савониуса в скором времени будут напечатаны на моем Грабере.
Но это будет уже совсем другая история(статья), а может и не одна!
Стал-бы я собирать подобное устройство во второй раз?
Разве что RepRap Mendel V2, но под стол с областью печати 300х300 мм.
Ибо каждый падаван должен собрать свой первый ~~световой меч~~3Dпринтер сам!
И да прибудет с Вами Сила(3Dtoday)!
Еще больше интересных статей
Обзор Kidoodle MiniBox A1 3D принтер для обучения младших инженеров
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Snapmaker : обзор 3D-принтеров, лазерных станков и многофункциональных устройств производителя
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Китайская компания Snapmaker занимает особое м...
Как тестировщик принтер покупал
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Комментарии и вопросы
Спасибо, у нас все живы)) Нико...
Здравствуйте, можно файлы пожа...
А практически, так оно и будет...
Здравствуйте!Подскажите пожалу...
Подскажите фирму или где или к...
Сделанный файл в этой программ...
Всем здравствуйте! Скачал 3мф...