Доработка 3D-принтера MC7 – установка подогреваемого стола

В прошлой статье мы рассказали, как доработать MC7 Prime mini от Мастер Кит в плане безопасного использования.

В этой публикации мы расскажем еще об одной актуальной доработке - установке подогреваемого стола своими руками.

Как известно, оборудование 3D-принтера подогреваемым столом значительно расширяет возможности принтера и улучшает качество печати. Качество печати улучшается за счет того, что выдавленный из экструдера пластик остается теплым. Это способствует уменьшению или даже полному исчезновению выгибания находящегося на столе пластика, которое является следствием неравномерного остывания детали.Эффект выгибания, пожалуй, наиболее часто встречающийся дефект при 3D-печати.

Этот эффект обусловлен тем, что внешние стороны детали остывают быстрее, чем внутренние, а напечатанные ранее - быстрее напечатанных позднее. В результате углы модели начинают приподниматься, отслаиваться от стола, а на больших моделях может происходить расслоение. С ростом высоты печатаемой модели выгибание усиливается. Следствием выгибания также может быть полный отрыв детали от стола.

Особенно сильно эффект проявляется при печати ABS-пластиком и ему подобным, поскольку коэффициент усадки при остывании у таких материалов выше, чем у пластика типа PLA.

Подогреваемый стол неплохо сочетается со многими известными материалами и способами, увеличивающими адгезию пластика к подложке, такими как клей ПВА, канцелярский клеящий карандаш, лак для волос, печать на подложке-плотике (raft) или с краем (brim) и т.п. Правильное сочетание этих способов может практически исключить выгибание и отрыв модели от поверхности.

Мы печатаем различные модели на подогреваемом столе, смазывая его через 2-3 сеанса печати клеящим карандашом. Получается оптимальное сочетание достаточной адгезии и возможности отделить модель от стола после печати.

Подогреваемый стол потребляет относительно приличный ток – 10-15А при напряжении 12В. Если варианты столов с питанием от переменного тока напряжением 220В, для нагрева которых требуется гораздо меньший ток (но та же мощность) но в открытой конструкции принтера MC7 питание таким напряжением небезопасно. Соответственно, для большого тока необходимы подводящие провода сечением около 1,5 кв.мм, например оказавшийся под рукой провод ПУГСП 2х1,5. Он оказался достаточно гибким на длине, не мешающей движению стола по оси Y.

При питании принтера MC7 от единственного источника (плата RAMPS 1.4 позволяет использовать различные источники питания для подогреваемого стола и остальных элементов принтера) необходимо обеспечить ток порядка 15-20А. Это обеспечит питание нагревателя экструдера, шаговых двигателей, электроники и подогреваемого стола. При этом на плате RAMPS необходимо параллельно соединить питающие разъемы.Конечно, целесообразно приобрести специализированный источник, но в качестве временного решения вполне подойдет блок питания для настольного компьютера мощностью 400-450Вт. На желтых проводах относительно общих черных как раз и есть 12В при нужном токе.

Мы успешно эксплуатируем принтер MC7 с компьютерным блоком питания 450Вт практически в непрерывном режиме.

Для крепления нагреваемого стола к имеющимся пластиковым деталям YT1, YT2 (см. Инструкцию по сборке МС7) необходим термоизолирующий элемент, иначе эти детали будут деформироваться от нагрева. Мы его изготовили их фанеры толщиной 5 мм. Также можно использовать гетинакс или стеклотекстолит толщиной 2-3 мм. Этот элемент, имеющий форму рамки, крепится к деталям YT1, YT2 с помощью 4 винтов М3х25 с гайками и пружинами. Стол, в свою очередь, крепится к рамке двумя винтами М3х12 и двумя винтами M2х12 с гайками. В нашем распоряжении оказался кусок фанеры меньшего размера, чем полный размер подогреваемого стола, поэтому пришлось сделать в столе два отверстия под винты M2. Отверстия сделаны прямо в проводящем слое, поэтому отверстие, обращенное к рамке необходимо раззенковать для того, чтобы не было электрического контакта между верхним и нижним проводящими слоями стола через винт.Мы даем два чертежа рамки – укороченный, как у нас, и полноразмерный. В приложенных файлах вы найдете файлы SketchUp и JPEG.В случае использования полноразмерного варианта рамки стол крепится к ней четырьмя винтами M3х12 с гайками в имеющиеся отверстия стола. При этом нет необходимости делать дополнительные отверстия в столе.Стекло удобно крепить на подогреваемом столе с помощью канцелярских зажимов для бумаги. Они зажимают стекло достаточно плотно и с хорошей повторяемостью, а также дают возможность быстро снять стекло для его очистки или снятия моделей и соль же быстро поставить его обратно.

Использование принтеров в круглосуточном режиме показала, что деталь Y1, служащая основой для оси Y, под действием температуры немного деформируется с течением времени, поэтому мы модифицировали ее, сделав опорные ножки: http://www.thingiverse.com/thing:1659180В этом случае деформация детали Y1 под воздействием подогреваемого стола минимальна и легко компенсируется регулировкой с помощью четырех подпружиненных винтов М3.

В качестве стола использовался уже ставший стандартом PCB Heatbed MK2 Джозефа Прусы размером 214х214 мм. Терморезистор крепится в центральном отверстии стола каптоновой лентой (термоскотчем). На столе есть площадки для монтажа двух включенных навстречу светодиодов с токоограничивающим резистором и питающих проводов. По свечению светодиодов очень удобно контролировать процесс нагрева – он отличается от алгоритма нагрева экструдера.Также при использовании подогреваемого стола необходимо внести изменения в файл Configuration.h прошивки принтера, поскольку по умолчанию управление и контроль подогреваемым столом отключен. Найдите во вкладке Configuration.h следующие строки:

#define TEMP_SENSOR_0 1

#define TEMP_SENSOR_1 0

#define TEMP_SENSOR_2 0

#define TEMP_SENSOR_BED 0

и измените в последней строке 0 на 1:

#define TEMP_SENSOR_BED 1

После заливки прошивки опции контроля подогреваемого стола появятся в программе Repetier Host и на дисплее автономного контроллера 3D Smart Controller, если он установлен и активирован в прошивке.

Дополнительные детали в SketchUp для горячего стола скачать здесь.В следующей статье мы расскажем о том, как сделать MC7 автономным при помощи установки 4х-строчного LCD-дисплея с энкодером и считывателем SD-карт.