Выжигатель и принтер 2 в 1

Идея унификации 3Д принтера как единого инструмента для выполнения разных задач не нова, и придумал ее не я. Но у меня уже больше года гложет идея воплощения ее в реальность на своем «принтере». Пару дней назад, листая новости группы про ЧПУ вконтакте, наткнулся на один интересный выжигатель. Стоимость низкая, конструкция простая, качество отличное. Связавшись с автором поста, задал вопрос «А какой у Вас лазерный модуль стоит на станке?». Ответ пришел в виде фото и комментария «ну какой за эти деньги может быть лазерный модуль? )))». И правда, зачем дорогостоящий лазер, если можно использовать старую, проверенную десятилетиями технологию. Выжигатель я купил еще весной для дочки, заодно и сам вспомнил детство. Сделали пару картинок и благополучно на лето закинули, позабыв о нем, теперь буду использовать его.Сделать крепление на принтер для ручки выжигателя, имея в распоряжении 3Д принтер, проще простого. Самое сложное это софт. Одна голова хорошо, а 100 светлых голов, готовых поделиться опытом - лучше. Задал я вопрос , который не остался без внимания. Самым подходящим оказалось предложение pahani4 использовать программу CHPU. Она бесплатная и в открытом доступе, достаточно проста, превращает растровые изображения в G-code. Забегая вперед, если вы не хотите долго и нудно готовить код для выжигания, дальше можно не читать. Программа не на 100% подходит.

И вот уже на следующий день я полон вдохновения и сел за 3Д редактор. Через час модель крепления выжигателя готова.Закинул в слайсер, включил принтер и….. Какая-то проблема с термистором. Нагревается до 100 градусов и резко прыгает значение на ноль. Если его отключить, он остывает и начинает опять показывать с 70-80 градусов. Подергав провода, результата нет. Ну и ладно, выбрал печать вторым экструдером. Слайсинг в слик3р, ждать 1час 15 минут. Учитывая, что у меня настроены скорости 100-200мм/с, даже не задумался что что-то не так. Сопло 0,3мм, заполнение 15%, слой 0,15мм. Печать стартовала, все как обычно, без сюрпризов, первый слой посмотрел и ушел. Через 15 минут пришел, слои удивительно толстые, не похоже, что 0,15мм. Заметил, что принтер начал отрабатывать ускорения прописанные в слайсире, что сильно порадовало. Ускорения периметров установлены 500 мм/с2, а остальные 3000 мм/с2. Быстрая печать и высокое качество поверхности слоев. Посмотрел на слайсер, 0,15 мм, а в окне высота слоя 0,3 мм. Что самое интересное- у меня даже настроек под такой слой нет. Поднимается и правда на 0,3 мм, останавливать не стал, поскольку уже начинало верх закрывать. Что будет, то будет, для тестов и такое временно подойдет (нет ничего более вечного, чем временное). Допечаталось все нормально.

Установка на принтер заняла еще пол часа. Открутил 4 винта и убрал голову с двумя хотендами. Тут крепление сделано под 4 винта, но я закрутил 2 (гаек нет, в магазин бежать лень, и так нормально держится). Особенность: выжигатель должен свободно ходить в трубках, желательно чтоб свободно падал под собственным весом. Но при этом не должно быть люфтов. На случай если веса будет не хватать для опускания жала, я сделал выступы, за которые можно зацепить резинку.Первое что необходимо было выжечь, это шкала градации серого. Картинку нашел в интернете, загрузил в программу и получил G-code в виде текстового документа. Файл имеет расширение .cnc и открывается блокнотом. Выделяем все (лучше использовать сочетание горячих клавиш ctrl+a) и копируем. Открываем репитер хост, переходим на вкладку «просмотр печати», нажимаем «редактировать G-code» и вставляем код. Или пишем файл на карту памяти. Возвращаемся на вкладку «просмотр печати», и жмем печать. Так должно было быть в идеальном варианте, но это не наш случай. Репитер хост, так же как и Пронтерфейс отказались воспринимать G-code в таком виде.

Каждая строка которая начинается с Х без G1, марлин не отрабатывает!!! Нужно было решить эту проблему. Первое что пришло в голову, использовать таблицу exel. В первый столбик прописываем G1, во второй копируем сам G-code из файла. Моторы весело зажужжали. Но опять незадача, возвращается слишком медленно. Медленное движение это будет темный цвет, при быстром – дерево не успевает обгореть и остается светлым. Ищем в коде где каретка возвращается в нулевую отметку «Х0». Код у нас в екселе, поэтому это делается при помощи фильтра. Дописываем в третьей колонке F15000. После заполнения таблицы, копируем все 3 столбика, и обязательно проверить, до конца записан код или нет. Проверил, все нормально, взял фанерку и включил выжигатель. Первые несколько линий были черными и на них получилось настроить подходящую мощность выжигателя. Дальше началось пение.На первом прогоне стало понятно, светлого слишком много, нужно крутить скорости. Я уменьшил с 4000 до 2000. Почему именно такие цифры я не разбирался, отличаются от реальных приблизительно в 50 раз. Второй прогон показал что разница приемлемая, но можно еще уменьшить до 1500 или добавить мощности прожига (это как настройки в 3Д печати, под каждую модель и доску индивидуально) . Еще один параметр это плотность пикселей на мм.В первый раз все параметры были по умолчанию, и там было значение 2. В дальнейшем я его изменил на 4 (толщина линии 0,25мм). При этом жало должно быть как можно тоньше и располагаться так.Если повернуть его на 90 градусов, то выжигаемая полоса станет шире, и можно уменьшать количество проходов на мм. Чем меньше это число, тем быстрее результат, но хуже качество (как с высотой слоев при 3Д печати). Необходимо подобрать разумные пределы.Ну и самое интересное, печать. Я выбрал картину Leonardo di ser Piero da Vinci «Тайная вечеря». Возможно на некоторых принтерах (там где концевик оси Х находится в максимальном положении) придется фотографии зеркалить. Это просто делается в любом графическом редакторе, я работаю в фотошопе, но в пейнте это тоже легко. На подготовку G-code я потратил почти час!!! Это связано с тем, что слишком много строк, эксель может обрабатывать таблицы с 65536 строк. Если у нас код больше, начинаем танцы с бубном.

Надеюсь, в комментариях подскажут, как лучше подготовить G-code. Или есть более оптимальная программа? Важно что бы сила прожига зависела от скорости перемещения, в этом случае будет возможность использовать и с лазером постоянного свечения для получения оттенков.Размер картины получился маленький 14см по ширине. Время 36 минут. Для подобных картин нужно от 40 см. Но смотрится неплохо, взяв в руки, любой может сказать что это за картина)). Также перед выжиганием необходимо подготовить дерево, а я даже не шкурил.

Постарался в общих чертах рассказать весь процесс. Если кому то будет интересно, можно будет расписать более детально и понятно по каждому этапу. Добро пожаловать в комментарии.