Anet A8 Plus - Доработки и улучшения сразу после покупки

        Как известно, практически любой бюджетный 3D-принтер в силу своей "бюджетности" изначально имеет какие-либо "врожденные" недостатки. В этой статье я хочу рассказать о моем собственном опыте устранения недочетов модели Anet A8 Plus, которые я посчитал необходимыми сделать сразу после его приобретения.

        Приветствую энтузиастов-единомышленников! Вот я и присоединился к вашему сообществу, и теперь ко всем уже имеющимся моим увлечениям добавилась еще и 3D-печать. Электроникой и компьютерной техникой я занимаюсь давно, а вот 3D-принтером обзавелся совсем недавно. В процессе выбора "своей" модели 3D-принтера для покупки перечитал много статей и на этом портале, и на других сайтах, пересмотрел кучу видеороликов - если можно так выразиться, "провел серьезную теоретическую подготовку". В итоге мой выбор пал на модель Anet A8 Plus. Почему именно эта модель - это тема для отдельного разговора и большой статьи. Скажу лишь, что выбор у меня был, как и у многих других энтузиастов-любителей, только из бюджетных моделей.

        Статей и видеороликов с распаковкой или обзором технических характеристик 3D-принтеров уже снято и написано немало, в том числе и на данную модель — повторяться нет смысла. Поэтому я хочу рассказать в основном о тех доработках, которые я сделал прямо "из коробки", т.е. в процессе сборки своего принтера, еще до первого его включения. Пока аппарат ехал ко мне в посылке, у меня уже был сформирован "план работ" по его усовершенствованию и устранению некоторых "врожденных" недостатков.

        Сделаю пару небольших отступлений. Первое: поскольку принтер бюджетный, то и его апгрейд должен быть тоже достаточно бюджетным. Не вижу никакой логики в том, чтобы в апгрейд вкладывать сумму, сопоставимую со стоимостью исходного аппарата — в таком случае разумнее будет за эти деньги сразу купить модель более высокого класса. И второе: также не вижу смысла подробно останавливаться на тех усовершенствованиях, которые не представляют технической сложности и описаны уже много раз: утепление стола и хотэнда, противопылевой фильтр для нити филамента и т.п.

        Ну что же — начнем, пожалуй, с блока питания. Блок питания в этой модели 3D-принтера — на 24 вольта и 360 ватт.

        Конечно же, я сразу вскрыл его, еще до начала сборки — хотел проверить качество  и при необходимости устранить недостатки и доработать. Разбирая БП, я ожидал увидеть внутри такое же безобразие, какое я не раз видел в дешевых низкокачественных блоках питания компьютеров - отсутствие сетевого фильтра, перемычки вместо дросселей, электролитические конденсаторы недостаточной емкости, да еще и с высоким ESR, и силовые элементы на тоненьких радиаторах, работающие на пределе своих возможностей. Но я был приятно удивлен - внутренности этого блока питания оказались достаточно качественными, и с ним почти ничего не пришлось делать. "Почти", потому что один момент меня все же не устраивал, а именно способ крепления силовых ключей и диодной сборки к корпусу, который служит для них радиатором. Изначально эти компоненты прижимались к корпусу тонкими металлическими пластинами (диодная сборка одной пластиной, два транзистора - другой). Каждая такая пластина фиксировалась только одним винтом М3, поэтому возникал перекос крепления — крепежные пластины слегка изогнулись под нагрузкой, усилие прижима было неравномерным, в результате чего силовые элементы неплотно прилегали к радиатору.

        Я вырезал новые прижимные пластины из листового алюминия толщиной 3 мм и прикрутил их на 2 и на 3 винта соответственно. Попутно заменил теплопроводящую прокладку под транзисторами на более тонкую и качественную. Теперь силовые радиокомпоненты имеют надежный тепловой контакт с корпусом и не перегреются. Дальнейшая эксплуатация принтера это подтвердила.

       Также, судя по обзорам этого принтера, много нареканий вызывает способ установки блока питания — вентилятором в сторону печатаемой модели. Проблема решается элементарно просто - я развернул БП на 180 градусов, и теперь его вентилятор выдувает воздух в противоположную от рабочего стола сторону. Для этого пришлось сделать новые крепежные отверстия в крышке блока. Почему производитель не сделал это изначально - для меня загадка...

        После первого включения выяснилось, что вентилятор в блоке питания довольно сильно шумит. Немного снизить шум можно простым и брутальным способом - полностью удалить перегородки в корпусе на месте крепления вентилятора, чтобы получилось ровное круглое отверстие. Шума после этого станет заметно меньше, да и для выхода воздуха не будет лишних препятствий.

       Я же решил проблему более радикально — помимо вырезания перегородок я также заменил вентилятор на более тихий и качественный. У меня есть запас кулеров от различной компьютерной техники, поэтому подобрать подходящий по размерам и производительности не составило труда. Правда, выбранный мной кулер рассчитан на 12 вольт, а "родной" работал от 24, поэтому я запитал новый вентилятор через миниатюрный понижающий преобразователь на микросхеме MP1584EN. Такие преобразователи стоят недорого и продаются на Алиэкспресс по пять или десять штук в одном лоте.

        У нового тихого вентилятора производительность, скорее всего, немного меньше "родного" 24-вольтового, но как говорится: "практика - критерий истины". В результате такой переделки даже при большой нагрузке (например, печать филаментом HIPS в режиме 255/100 градусов) блок питания остается чуть теплым, нет и намека на возможный перегрев.

        Также будет полезно установить вентилятор и в блок электроники, поскольку в нем есть компоненты, которые сильно нагреваются, в первую очередь это драйверы шаговых моторов и мосфеты. Подходящий вентилятор я подобрал из имеющихся запасов, и запитал его от такого же понижающего преобразователя, как и кулер в блоке питания. Прорезал отверстие в крышке блока электроники и установил туда вентилятор, а еще сделал несколько дополнительных отвестий в боковых стенках корпуса напротив радиаторов драйверов.

        В процессе сборки выяснилось еще одно слабое место этой модели принтера, про которое я заранее не знал: пластиковая втулка для катушки с филаментом в моем случае оказалась тонкостенной и некачественно напечатанной. В результате она треснула вдоль слоев при попытке закрепить ее резьбовыми гайками, также пластиковыми, хотя больших усилий я не прикладывал. К тому же на такое крепление не помещались широкие катушки от FDPlast, так что мне в любом случае пришлось бы ее заменить. После поисков на просторах Thingiverse я нашел и распечатал такое крепление, которое мне понравилось по исполнению и подходило по своим размерам.

               Вся конструкция держится на строительной резьбовой шпильке и нескольких гайках, а катушка вращается на двух металлических шарикоподшипниках. Однако конструкция крепления таково, что все металлические компоненты спрятаны внутри напечатанных пластиковых деталей. Усилие, необходимое для вращения катушки, легко регулируется путем затягивания или отпускания передней гайки.

        После первых запусков принтера в нем обнаружился еще один источник шума — вентилятор охлаждения термобарьера. Для него я тоже подобрал замену, подходящую по размерам и производительности — кулер видеокарты. Правда, посадочные места и способ крепления старого и нового кулера сильно различались, поэтому я спроектировал и распечатал соответствующий переходник.

Так выглядит новый кулер до переделки

Старый кулер

Новый кулер с переходником установлен на принтер

        Новый вентилятор я подключил к тому же самому преобразователю на 12 вольт, от которого запитан вентилятор блока электроники. В этой модели принтера кулер термобарьера включен постоянно (проверено: контактные дорожки от разъема этого кулера ведут напрямую ко входным клеммам источника питания), поэтому его можно спокойно подключать к преобразователю, а не к "родному" разъему на плате - на работу устройства это никак не повлияет.

        Изначально на термобарьере экструдера был установлен радиатор, но какой-то странный. Мне не понятна логика производителей, которые используют радиатор с вертикальными ребрами при том, что вентилятор охлаждения установлен сбоку и создает горизонтальный поток воздуха. На токарном станке я выточил из алюминия новый радиатор с горизонтальными ребрами и установил его взамен родного.

Так выглядит "родной" радиатор термобарьера, который изначально был установлен

Радиаторы термобарьера: слева "родной", справа новый

Новый радиатор установлен на место

       Уже после замены этого радиатора я случайно увидел на Алиэкспрессе точно такой же алюминиевый радиатор, с размерами, совпадающими с моим самодельным буквально "один в один", по цене чуть меньше одного доллара. Так что для тех владельцев Anet A8 Plus, у кого нет токарного станка, есть вариант купить готовый "правильный" радиатор :)

        В блоке управления мне не понравилась кнопка "Reset", расположенная рядом с ручкой энкодера - она сильно выступала из корпуса, и была вероятность случайно задеть ее и тем самым испортить уже начавшуюся печать. Правильно было бы заменить эту кнопку на точно такую же, но с более коротким толкателем, но в моих запасах таковой не нашлось, поэтому я укоротил толкатель этой кнопки самым брутальным способом — просто отрезал лишнее, а потом приклеил на место "крышечку" толкателя. Вот что получилось в итоге:

Кнопка RESET в оригинале

Та же кнопка после переделки

        Теперь нажать эту кнопку случайно никак не получится. Нажимать ее лучше каким-либо тонким предметом типа отвертки или шестигранного ключика из комплекта принтера. Можно нажать и пальцем, но чтобы это сделать, нужно постараться.

        В одном из обзоров этой модели было упоминание о неаккуратной пайке на плате ЖК-дисплея. У себя я обнаружил то же самое - явно заметные остатки флюса во всех точках пайки. Это вообще не проблема - флюс элементарно удаляется медицинским спиртом, что я и сделал.

        Также хотелось сделать подстветку области печати. Для первого эксперимента я решил установить источник света снизу на каретку экструдера. Поскольку это был именно эксперимент, то установил я то, что посчитал самым подходящим для данного применения, выбирая из имеющихся в наличии компонентов. В результате мой выбор пал на такие вот автомобильные светодиодные лампочки:

       Удалив на одной из них боковые металлические колпачки, я получил замечательную светодиодную СОВ-матрицу, которая уже имеет "на борту"  токоограничительные резисторы, и ее можно напрямую подключать источнику напряжения 12 вольт. Подключил я ее к кому самому преобразователю, от которого уже был запитан вентилятор термобарьера — даже отдельную пару проводов тянуть не пришлось — просто подпаял выводы светодиодной матрицы параллельно вентилятору, и всё. Установил я эту матрицу на нижней плоскости корпуса каретки экструдера. Крепил ее классическим, проверенным способом - смазал термопастой, "прилепил" снизу к металлической поверхности корпуса каретки, а по краям зафиксировал несколькими капельками суперклея с содой. Способ этот проверен неоднократно, обеспечивает как надежное крепление, так и хороший теплоотвод. В итоге получилось вот такая подсветка:

Светодиодная матрица на корпусе экструдера

Подсветка в процессе печати

       В процессе эксплуатации такой подсветки я пришел к выводу, что точечный источник света - не самый лучший вариант для этого. Поэтому в ближайшее время планирую  сделать печатную плату во весь размер нижней плоскости корпуса каретки, и равномерно распределить несколько светодиодов по этой плате. Вдобавок не помешает сделать регулировку яркости и возможность полного отключения подсветки.

        Также хочу поделиться дальнейшими планами по усовершенствованию моего Anet A8 Plus.

        — Установить оптические концевики (возможно, самодельные) на все три оси.

        — Концевик по оси Z сделать не просто регулируемым, а удобно регулируемым, по возможности со шкалой.

        — В разъем MicroSD подключить удлинитель с адаптером для карт памяти SD, и вывести его на переднюю панель принтера.

        — Убрать все провода, соединяющие подвижные части принтера с неподвижными, в гибкие кабель-каналы (частично это уже сделано).

        — Заменить экструдер на более легкий — редукторный (возможно, тоже самодельный).

        — И, наконец, самая затратная переделка из планируемых: запитать подогрев стола от отдельного источника питания через внешний мощный МОСФЕТ. Причину именно такого решения сейчас поясню: дело в том, что при нынешнем напряжении штатного блока питания рабочий стол нормально нагревается и удерживает температуру только 95 градусов. Если в помещении, где стоит принтер, достаточно тепло (22 градуса и больше), то и 100 градусов на столе можно получить, а вот если в помещении прохладно, то догреть стол до сотни градусов принтер уже не может, и через некоторое время выдает сообщение об ошибке. Стол, естественно, уже утеплен. Как известно, родная прошивка Anet A8 Plus не позволяет выставить температуру стола больше 100 градусов, однако после перепрошивки это органичение может быть снято. К тому же не помешает иметь запас по температуре стола с учетом того факта, что для некоторых видов филамента рабочий стол рекомендуется греть до 110 градусов.

        Проблема с недогревом заключается совсем не в блоке питания — мощность у него достаточная, и даже при полной нагрузке напряжение на его выходе практически не проседает. Проблема в недостаточной тепловой мощности самого стола — при подведенном к нему напряжении 24 вольта он не может выделять требуемое количество тепла. Вывод напрашивается сам собой: нужно запитать стол от отдельного источника повышенного напряжения, например 30 вольт. В таком случае, по моим подсчетам, спокойно можно будет поднять температуру стола до требуемых 110-115 градусов.

        После выполнения этих модицикаций (запланированных, но еще не реализованных) расскажу о них подробнее.

        И напоследок у меня есть вопрос к уважаемому сообществу единомышленников: как вы считаете, имеет ли смысл снять видео-версию этой статьи, или текстового варианта с фотографиями будет достаточно?