Ползучий апгрейт Ender 2 в стальной CoreXY

Началось всё с покупки на распродаже простенького аппарата от Creality - Ender 2. Это консольный дрыгостол с полем печати 160х160 мм. Как стало ясно впоследствии, основная миссия этого аппарата - низкий ценовой порог входа в тему 3д печати. В целом принтер отрабатывал свою скромную цену, хотя раздражали некоторые его особенности.

Во первых, как такового корпуса, где была бы упрятана вся электрическая начинка, у него не было. Блок питания болтался рядом, никак не фиксируясь относительно основной конструкции, при этом разъёма для силовых проводов предусмотрено не было, они прикручивались наглухо винтами к плате управления. Из-за такого конструктивного решения переноска аппарата превращалась в неприятный аттракцион, связанный с риском повреждения электрики.

Во-вторых восьмибитная нонейм плата управления в комплекте с монохромным несенсорным экранчиком отрабатывала с заметными тормозами интерфейса, несмотря на всю его сверхлаконичность и отсутствие каких либо намёков на дизайн.

В третьих, отсутствовал обдув модели как таковой, что существенно ограничивало возможности печати даже из такого неприхотливого пластика как ПЛА: ни тебе нависаний ни мостов.

В какой-то момент, по непонятным причинам, тормоза начали фатально усиливаться и, таким образом, подвигли меня на первый апгрейд. На алиэкспресс была заказана 32 битная плата LerdgeZ в комплекте с драйверами и цветным сенсорным экраном. Заодно, по совету бывалых, решил поменять и экструдер со стокового боудена на директ-экструдер Sprite  от тех же Creality. Из кусков ДСП был сделан корпус для блока питания и платы управления, Корпус для экрана, вентиляционные решётки и кожух охлаждения были спроектированы в Компас и напечатаны из ПЛА. Переходник для нового экструдера, а также воздуховод для охлаждения модели были позаимствованы у Соркина (за что ему огромное спасибо) и напечатаны из АБС.

Наконец всё приехало и всё было собрано воедино. По странному стечению обстоятельств, за пару дней до этого сдох драйвер экструдера. Возможно именно этим объяснялись "тормоза", усилившиеся в предшествующие кончине дни. Результат работы на видео: https://www.youtube.com/shorts/GPoSA9zewEo?feature=share

В целом результатом был удовлетворён: после тормозной родной платы управления, материнка от Lerdge была верхом мечтаний. Она легко настраивалась через интерфейс, поэтому перенос параметров прошёл без каких либо проблем. Работа с большим сенсорным экраном доставляла удовольствие - интерфейс был лишён даже намёка на какие либо тормоза. Новый экструдер в совокупности с обдувом от Соркина радовал своими возможностями, а корпус из дсп скрыл, наконец, все потроха от внешнего взгляда.

На этом фоне "дрыгостольность" и маленький стол стали раздражать ещё сильнее: при габаритах корпуса 360х380 мм иметь область печати 160х160 как то нерационально. Поэтому было решено продолжить доработку агрегата.

Схему нового принтера решил выбрать Core XY, как наиболее распространённую на данный момент. Рельсы MGN решил не использовать из за дороговизны (у нормальных производителей) и низкого качества ( у кустарных производителей). Для передвижений оси X приобрёл 8мм валы, для перемещений оси Y - 10мм. Для стола - 12мм. Соответственно заказал и подшипники к ним.

Начать решил с проектирования печатающей головы и рамы. Печатающая голова, собственно, уже была и неплохо работала, поэтому деталь, удерживающую её на валах (не знаю как она называется по-научному), проектировал отталкиваясь от габаритов узла в сборе. Для этого пришлось перенести все детали ( экструдер, вентиляторы и т.д) в 3д. Заодно пришлось моделировать и шаговики, шкивы, ходовые винты и другую мелочёвку. Раму решено было сварить из обрезков стальной трубы 20х40, 20х20 и 50х30, так как алюминиевые профили, так любимые сообществом 3д самодельщиков, были необоснованно дороги. При этом, жёсткость алюминиевой рамы, состыкованной по углам с помощью пластиковых деталей, оставляет желать лучшего. Результат первого этапа на фото:

Процесс проектирования в целом занял длительное время, так как корпус уже был готов, и конструкцию нужно было втиснуть в габарит 360х380, при этом обеспечив область печати на столе 220х220, который уже ехал с алиэкспресс. Плюс ко всему было решено остановиться на трёхточечной схеме перемещения печатного стола с приводом от одного двигателя. Все двигатели (кроме экструдера - ему не повезло) по задумке должны были установлены вне габаритов горячей зоны, так как принтер в будущем предполагается сделать закрытым. Так как строю для себя, то все детали должны максимально просто и быстро демонтироваться и меняться без разборки половины принтера и повторной регулировки, чем грешат многие фирменные модели.  В итоге проект достиг стадии, которая позволяла начать воплощение в металле:Начать изготовление решил с рамы, так как существовало сомнение, удастся ли соблюсти нужные допуски при кустарном изготовлении. В итоге всё получилось (кто бы сомневался :-)))Далее предстоял долгий процесс печати многочисленных деталей. С чем достойно справился доработанный Ендер. Параллельно, аки птицы из тёплых краёв, из обширных просторов Китайской Народной Республики ко мне слетались заказанные детали для предстоящего глобального апгрейда. 

Наконец все детали были напечатаны, большая часть комплектующих приехала, и можно было начинать сборку.Начал со сборки портала. Принтер при этом не разбирал до последнего - вдруг переделать что нибудь придётся.После подгонки и регулировки деталей портала, разобрал многострадальный эндер и приступил к монтажу механизма подъёма стола.Начитавшись всяких ужасов про воблинг, решил ещё на стадии конструирования устранить эту проблему. Гайка ходового винта, по моей задумке, воздействовала на опору стола не напрямую, а посредством эксцентриковой шайбы, вставляемой в прямоугольный паз на опоре, обеспечивая небольшой люфт в радиальном направлении.Сами гайки были заказаны из РОМ пластика (влияние Соркина). Со сборкой пришлось немного повозиться: оказалось, что при печати опор рамы стола ось Z ендера поплыла почему то. Поэтому узел никак не хотел нормально собираться. На то чтобы допетрить  в чём дело, ушло некоторое время. При этом принтер был уже разобран !! Помог термофен. Аккуратно разогрел до температуры размягчения нужную область детали, и, не вынимая подшипник, поправил геометрию. Сам не ожидал, но получилось. Стол стал двигаться ровно, без заеданий. Закончил в итоге сборку механики покраской и окончательным монтажём. Покрасил чёрным, так как не было другой краски. Хотел обклеять решётки так же как экран, чтобы хоть какое то цветовое разнообразие было, но это оказалось нелегко, поэтому плюнул. Стол смонтировал на пружинах, так как на систему автовыравнивания денег пожадничал. Да и, на мой взгляд, для стола 220х220 это излишне. Пружины заказал жёсткие, жёлтенькие такие. Про проводку рассказывать не буду, так как тоже пожадничал и переделал родную от Ендер. Недостающую длину тупо удлинил различными обрезками проводов от сгоревших БП. Вобщем. проводку не буду фоткать, так как гордиться нечем. В результате аппарат занял своё место на рабочем столе, там же где и стоял до доработки.Тестовая печать на видео: https://youtu.be/yHJNW67EKZg    https://youtu.be/pmO5m35yAc4 

Тестовый дракончик размером 2,5 х 4,5 см напечатан слоем 0,15. С ретрактом не угадал (паутина).

Итого: рама аппарата, да и вся конструкция в целом получилась очень жёсткой, концепция "стальная рама и пластиковые монтажные детали" оказалась верной. За стол принтера можно возить сам принтер по столу журнальному. Так что надеюсь, что воблинг возможен только температурный. Теперь нужно продумать подачу филамента и обшивку принтера. Принимаю толковые советы по этому поводу, свою голову уже "сломал" об основную конструкцию :-)))).