Эволюция Prusa I3. Часть 1.

В январе 2016 я стал счастливым, а может быть и не очень, обладателем китайского принтера-конструктора Hesine M505 – это предшественник ныне всем известного Anet A8 (отличаются только управляющей платой, в M505 стоит Melzi 2.0).

Ранее 3D принтеры я видел только на картинке и мало что о них знал, поэтому принципиальной разницы в богатом ассортименте Али я не видел, и решающим фактором для меня стала цена, на 1,5 т.р. меньше чем у остальных за подобное творение. Этап покупки/доставки прошел быстро, и уже через 3 недели передо мной стояла коробка с заветным принтером. На этом мои радости закончились.

Сборка особых трудностей не вызвала и заняла у меня 2 вечера. И вот когда пришло время первого запуска, пришло время первого разочарования – дисплей был неисправный. Я сразу написал китайцам, и они охотно пошли на контакт, но скорость нашей переписки составляла 1 сообщение в неделю, видимо высокая загруженность консультантов. Набравшись терпения и подождав 5 месяцев, я все-таки получил замену.

Я прекрасно понимал, что принтер может работать и без дисплея, поэтому сразу ринулся в бой, но сразу же у меня ничего не получилось. Принтер породил какую-то бесформенную массу вместо тестового кубика. «Первый блин», - подумал я, но вторая, третья и т.д. попытки также закончились неудачей. Я извел много пластика и прочитал много статей по настройке принтера, прежде чем понял, где проблема – значение vref на драйвере двигателя экструдера было слишком низким, двигатель пропускал шаги, что приводило к неравномерной экструзии. Выставив рекомендованные значения, принтер начал печатать. Качество было посредственное, но в тот момент я был безумно рад даже такому. И первое, что я напечатал – это, естественно, держатель катушки. С этого момента я усвоил для себя главное правило: Калибровка, калибровка и еще раз калибровка! Перед первым запуском обязательно нужно:

1) Правильно настроить ток для всех двигателей.

2) Откалибровать подачу прутка.

3) Откалибровать температуру экструдера.

4) Откалибровать концевики и стол.

Описывать процедуру не буду, по этой теме и без меня немало написано.

Сломанный дисплей и неправильная калибровка – это, конечно же, человеческий фактор, сам принтер тут не причем, поэтому сразу перейду к тем проблемам и косякам принтера, с которыми я столкнулся в дальнейшем.

Во-первых, температура экструдера постоянно скакала в пределах 15 градусов, это большой разброс и на качестве печати это заметно сказывалось (можно увидеть на фото с держателем катушки, деталь как будто слоеная). Что я только не пробовал… Термистор менял, нагревательный блок утеплял, ПИД регулировку проводил и в итоге ничего. Удалось снизить разброс температуры до 5 градусов, выбрав способ контроля температуры Bang Bang, но это по-прежнему много. Я совсем отчаялся, но тут мне попалась статья товарища под ником: alex_avr, у него была такая же проблема с принтером Wanhao Duplicator i3. Он выявил, что плата melzi «разведена с нарушениями правил разводки земли - сигнальная земля перемешана с силовой». В качестве решения проблемы он предложил припаять провод одним концом к истоку транзистора отвечающего за нагрев экструдера, а другим напрямую к минусу разъема источника питания. «И у него и у меня melzi, а вдруг поможет, в конечном итоге вреда от этого не будет», - подумал я и потянулся за паяльником.Спаял, собрал, включил и о чудо! Разброс температуры сократился до +/- 1 градуса.

Во-вторых, стол MK2B не хотел греться выше 90 градусов. Первое, что я сделал - это утеплил картоном и подключил стол к отдельному блоку питания на 350 Ватт через реле, т.к. штатного блока питания на 180 Ватт явно было мало, но ничего не изменилось. Далее я заменил штатные провода на провода с сечением в 2,5мм2 – стало чуточку лучше. И тут я, наконец, решил проверить сопротивление нагревателя, оказалось, что оно составляет 1,7 Ом (в идеале 1,2 Ом). В моем случае либо напряжение повышать, что было проблематично, т.к. я использовал компьютерный бп, либо подрезать/паять дорожки нагревателя, что не очень хотелось. В итоге я забил, купил фольгированный утеплитель, и стол худо-бедно стал прогреваться до 110 градусов за 20 минут, мне спешить некуда. На эту тему так же много написано, не буду углубляться.

В-третьих, вся ось Y – это одно большое надоразумение. Рама гуляет, и при каждом перемещении принтера приходится все калибровать заново. Акриловое основание стола гнется даже от малейшего прикосновения. Подшипника всего 3, они все плохого качества и имеют сильный люфт. Рама прогибается под натяжением ремня. И нет натяжителя ремня.

Пришлось потрудиться, чтобы все это исправить:

· Зафиксировал принтер на листе ДСП при помощи 6-ти монтажных блоков, ось стала жестче.· Заменил акриловое основание стальным. Больше ничего не прогибалось, но стол очень тяжелый, об этом я сразу не подумал.· Добавил 4-й подшипник. Люфт незначительно убавился. Также пробовал заменить LM8UU на медные втулки, но сразу же отказался от этой идеи, т.к. тяжелый стол + медные втулки = слишком большая нагрузка на двигатель. Двигатель начал пропускать шаги, и я решил временно вернуть LM8UU.

· Сделал натяжитель ремня.· Сделал специальное крепление двигателя оси Y, чтобы рама меньше гнулась.В-четвертых, ось X имеет пару недостатков: нет натяжителя ремня и само крепление ремня ужасно. Проблема решилась быстро – распечатал пару деталей.В-пятых, проблема с перепрошивкой. В один прекрасный день принтер просто встал и не отвечал на любые команды. Я решил первым делом попробовать перепрошить плату, от китайцев у меня была оригинальная прошивка в hex файле, но мне хотелось залить свежую версию repetier. Быстро слепив прошивку в онлайн-конфигураторе, я приступил к делу и при попытке загрузки через Arduino IDE сразу же нарвался на ошибку (код ошибки уже не помню), порывшись в интернете, выяснил, что эта ошибка возможно связанна с поддельной микросхемой ft232rl. Честно говоря, решения особо не искал, просто залил hex файл через программатор. Принтер заработал, и я об этом забыл.

В-шестых, качество блока питания, я ужаснулся, когда заглянул внутрь: пайка отвратительная, много непропая, флюс не отмыт, грязь, часть компонентов припаяна криво. Как он вообще за полгода использования не сгорел? Пришлось вечерок посидеть с паяльником, чтобы исправить китайские труды.

В-седьмых, самая главная проблема – это сама рама, она качается как маятник, и все из-за того, что скупые китайцы решили немного сэкономить на акриле. Без «колхоза» проблему решить трудно. Как только народ не изворачивается: усиливает алюминиевыми уголками, шпильками, фанерой, печатает специальные вставки и т.д. Лично я для себя эту проблему так и не решил. Задумался было о приобретении стальной рамы, но цена в 4 т.р. меня отпугнула, совершенно неразумная трата.

После всех этих манипуляций я все-таки добился приличного качества печати, вобблинг был незначительный, а остальные дефекты пропали на малых скоростях, как я уже писал – «мне спешить некуда». Примерами образцовой печати похвастать не могу, как говорится, выше головы не прыгнешь.

И хотя труда в него было вложено много, но с некоторыми недостатками я так и не смог справиться: хлипкая рама, плохой нагрев стола и ненадежная электроника. Я долго ломал голову, искал различные варианты решения проблемы и пришел к выводу, что пора строить свой собственный принтер, который соответствовал бы моим запросам. Принтер должен быть: дешевый, модульный (на случай апгрейда), простой и надежный. Я долго думал, какую кинематику выбрать, очень хотелось собрать CoreXY, но под мои запросы больше подходит кинематика обычного Prusa. Я знаю, что многие не любят Prusa, но я уверен, что дурную славу он заработал из-за наводнения рынка китайскими копиями низкого качества. Определившись с кинематикой, нужно было выбрать раму, готовые киты из стали не подходят – дорого и модульностью не обладают, а вот рама из конструкционного алюминиевого профиля – то, что надо! Кинематику и тип рамы выбрал, осталось только смоделировать. Использовал мною особо любимый SketchUp, для таких целей он очень удобен. И вот, спустя пару недель неспешного моделирования, у меня на руках готовый проект, который я сейчас воплощаю в жизнь. Работы проделано уже много, но об этом потом.Подводя итоги.

Весь свой обзор я только и делал, что указывал на минусы принтера, поливал его грязью, и могло сложиться впечатление, что я приобрел себе геморрой, а не классный «комнатный завод», но это не так, несмотря на все свои минусы, принтер имеет большой плюс, который перекрывает все остальное – он работает! А большинство косяков, что у него есть, он сам же и устраняет. Это ли не истинный дух RepRap? И в быту это незаменимый друг и помощник. В общем, я советую приобретать подобные творения в качестве первого принтера, потому что если 3D печать вас не заинтересует, то вы потеряете минимум денег, а если увлечет, то вы получите нечто очень ценное – опыт. Для меня самое главное это то, что я получил представление о 3D печати, теперь я знаю, что такое 3D принтер и с чем его едят.

Ну и фото для затравки: