Железный D-Bot. Сборка и настройка.

В прошлый раз я рассказал что и где закупал по проекту постройки 3D принтера D-Bot. Теперь пришла очередь рассказа о сборке, настройке и первых изменениях. Принтер еще не собран на 100% - не все кабеля уложены, есть еще идеи по доработкам, но надо остановиться и зафиксировать то что сделано.

Запчасти я покупал постепенно и по мере их прихода потихоньку собирал принтер - так с одной стороны были заняты вечера, а с другой стороны сборка разбилась на маленькие отрезки и не сильно напрягала. Было время подумать, отдохнуть, пошевелить мозгами и что-то переделать.

Первым я получил профиль. И в тот же вечер начал собирать каркас принтера. Инструкция к принтеру предлагала насаживать квадратные гайки на винты и уже потом вставлять деталь в профиль. Следуя этому правилу я довольно много потратил времени на соединение профилей, находил ошибки, обратно все раскручивал и терял на этом время. Но в какой-то момент я решил попробовать засунуть квадратную гайку в профиль не сбоку, а прямо по месту и она спокойно вошла! С того момента сборка пошла гораздо веселее и под конец была собрана переливающая блеском металла основа из профиля.

Уход от печатных крепежных элементов не позволил сэкономить, скорее наоборот, но на сердце как-то приятней, когда сочленения элементов сделаны металлическими и их можно закручивать не сильно переживая что что-то треснет. Это меня ждало впереди, но об этом чуть позже.

Еще несколько дней я подтягивал винтики, смотрел на конструкцию, думал где что можно улучшить. И меня напрягала пустота на дне, вернее отсутствия дна. Я решил, что необходимо сделать дно из алюминия как для опоры располагающихся там элементов, так и для усиления конструкция т.к. цельнометаллическое основание с креплением ко всем нижним профилям позволяет устранить любые попытки деформации.

Найти просто чистый лист алюминия не удалось, заказывать издалека не было желания, поэтому я сгонял в OBI и прикупил рефленый лист алюминия, которого должно было хватить как на дно, так и на боковые стенки. В итоге появилось во такое дно:

Далее занялся столом. Тут все просто - просверливаем отверстия, делаем фаску под потайной винт. Первой идеей было не сверлить 3 мм отверстие, а просверлить 2.5 мм и нарезать резьбу М3. Так и сделал:

Но в последствии отказался от этого решения - рассверлил все отверстия а дал столу возможность свободно расширяться при нагреве.

Не прошло много времени как подоспели напечатанные детали и можно было уже собрать весь корпус целиком. Хоть и детали были распечатаны с очень хорошим качеством, но все-таки при затяжке одна из них пострадала.

В этом месте сходятся два профиля и соединяются сразу 4 винтами, между двумя из которых расстояние 20 мм. Небольшое смещение между профилями и чуть большие усилие при затягивании - получаем деформацию на небольшой участок и трещину по слою.

Тогда было принято решение все пластиковые детали укрепить металлическими уголками, дабы снять с первых нагрузку и оставить их только для функционального назначения - крепления моторов, роликов и т.д.

Уголки с Соберизавода закончились, поэтому подкрепился уголками из Леруа:

Пока я ждал запчастей с Али продолжал усиливать конструкцию где только возможно. Самым сложным было соединить детали дальней стенки т.к. там массивные пластиковые детали мешали использования уголков. Но я выкрутился используя косынку 3х3:

В итоге в корпусе не осталось ни одного соединения, которое бы опиралось только на пластиковые детали. Может это паранойя, но таскать уже потяжелевший принтер взявшись за любой профиль было уже не так боязно.

Постепенно начали приходить мелкие запчасти. Пришли моторы по 0.9 градусов и экструдер Титан - можно было уже примерить как это выглядит.

И заметить, что усовершенствование китайцев не стыкуется с конструкцией - они увеличили площадь контакта для пальца на подвижной планке. Пришлось ножовкой это усовершенствование отпилить :)

Запчасти прибывали и начался этап электроники. Я знал, что стандартных кабелей не хватит и заказал несколько комплектов кабелей для удлинения, но и их не хватило.

Пока я сидел с паяльником и удлинял чуть ли не каждый кабель про себя думал, что как то с механической частью все было куда проще и понятней - все друг к другу подходило и требовало меньшего времени.

Принтер постепенно обрастал 'жирком', но из-за хитрости пары китайцев стоял и ждал последних запчастей. Между делом ко мне пришла мысль усилить конструкцию еще дополнительными профилями, а из-за наличия дна и более высоких моторов еще заменить снизу профиль с 20х20 на 20х40.

Дополнительный боковой профиль не только добавил жесткости, но позволил приделать боковую стенку, а также разместить там в дальнейшем подсветку (об этом чуть ниже).

Когда пришли все недостающие детали я собрал принтер и напечатал первую деталь блин, о чем поведал в отдельном посте. Но перед этим был маленький курьезный случай - так как все кабеля были в 'рабочем' состоянии, т.е. не уложенные, то при первом запуске я умудрился вырубить свет в квартире :)

От серьезных последствий защитили УЗО и вот этот маленький предохранитель:

Я терялся в догадках кто виноват и что делать. Отсутствие опыта и терпения иногда приводило к мысли все забросить, запчасти распродать и забыть как страшный сон. Но любопытство и упертость все-таки двигало вперед.

Первую проблему 'дырявости' удалось победить затягиванием винта прижима экструдера. Мелочь, но вначале не подумаешь т.к. в холостую пруток идет и при слабом прижиме, а потом про него просто забыл. Следующий шаг к победе был в сушке пластика в духовке - после этого дырки почти исчезли. Но все-равно были какие-то проблемы то ли с температурой, то ли с экструзией. Я продолжал печатать различные тесты, но не мог определить в чем проблема - на них вроде все хорошо, а при печати моделей уже не так все радужно

То ли я собрал неверно, то ли детали были чуть кривые, но в итоге пластик давило из термобарьера и из крепления сопла тоже. Я решил не возиться с этим хотэндом, а собрать новый, благо заказал все с избытком. Попутно оказалось, что и термодатчики китайцы присылают разные и во второй посылке был большего размера, а по последующим замерам еще и показал разницу с внешней термопарой всего в пару градусов.

Счастью моему не было предела - печать наладилась и за результат по крайней мере было уже не сильно стыдно :)

Далее выплыла проблема стола, а вернее адгезии и первого слоя. Я довольно ветрено отнесся к регулировке стола, быстро выставил по бумажке как учили и надеялся на чудо клеи. У меня был запас разных клей-карандашей, ПВА, лака для волос, но проблему они не решали - первый слоя то ложился, то ну ни как не хотел. Вначале я пытался найти лучший клей, потом я понял, что без точной регулировки стола ничего не получится и довольно долго подстраивал стол, набивая мозоли на пальцах. Но настроив стол вечером с утра оказывалось, что надо все настраивать заново.

1. Я понял, что столу надо дать время прогреться и расшириться. Это заставило чуть дольше ожидать начала печати, но позволило меньше заниматься регулировкой.

2. Надо было решать вопрос с двумя осями Z, которые любили в свободном состоянии чуть сместится и перекосить стол. К сожалению жесткость роликов по оси Z не препятствует перекосу в несколько миллиметров. Вопрос решился покупкой ремней и установки временной системы натяжения между Z винтами.

3. Для оптического датчика на оси Z заменил флажок из изоленты на настраиваемую конструкцию нашего коллеги NickRimmer

4. Я спроектировал новый механизм регулировки стола взамен ранее используемому, с большим колесом, которое легче и удобней крутится.

5. Определив, что стол немного провисает по длинной стороне, подпер его уголком и тем самым устранил неравномерность в центре стола.

Все это позволило уже не сражаться со столом как с ветряной мельницей, а испытывать разные средства адгезии.

В итоге всех экспериментов победил клей-карандаш Scotch Crystal (зелено-красный корпус с надписью 'на 50% более клейкий';).

При первом нанесении к нему липнет буквально все. При этом не образуется никаких 'петель' - первый пластик из сопла сразу же ложится на стол, отлично приклеиваются мелкие детали первого слоя. Снимать деталь после печати сложнее - на горячую не оторвать, при остывании большинство деталей сами отходят, но было пару моментов, что приходилось использовать канцелярский нож и силу, чтобы снять деталь со стола.

• Цена - самый дорогой клей-карандаш в продаже
• Как от любого карандаша получается не гладкая нижняя поверхность
• Очень не любит горячий стол - быстро плавится и поэтому нанести тонким слоем не получается, в таких случаях пользуюсь стандартным Scotch
  
  

Следующим шагом надо было решать вопрос обдува детали. Даже при печати ABS иногда требуется охлаждение, но аж две детали стандартного обдува (вторую распечатали по ошибке) погибли в первый месяц из-за тонкого корпуса и постоянно торчащих канцелярских зажимах на их пути :)

Стенки потолще, поток по заверению автора должен закручиваться вокруг сопла и не сильно остужать стол. Сопло встало как-то не по центру обдува и пришлось открыть Солид и нарастить переходник крепления на 5 мм. Попытка печати со 100% мощностью вентилятора со второго слоя провалилась - стол все-таки сильно охладился и деталь отлипла. Приходится вентилятор вначале включать на 50%, а на полную мощность только уже на достаточном расстоянии от стола. Вторая проблема в том, что он перекрывает доступ к соплу и усложняет установку web-камеры. Скорее всего в будущем заменю на что-то другое.

После установки OctoPrint и web-камеры стало понятно как необходимо расположить светодиодную подсветку. В оригинальном проекте светодиодная лента должна размещаться на верхних профилях по периметру. Я изначально не понимал зачем так высоко подсвечивать и располагать ленту прямо по ходу движения механизмов, поэтому первый отрезок расположил на дополнительном боковом профиле, который как-раз располагался примерно на том же уровне, что и печатаемая деталь. Второй отрезок я хотел было разместить симметрично с другой стороны стола, но тогда бы светодиоды светили в камеру. Поэтому был выбран передний профиль, который удачно подошел - к нему проще подвести провода, он не засвечивает камеру и не бьет в глаза.

Для крепления ленты я использовал алюминиевую планку шириной 20 мм, которая были куплена в OBI вместе с уголком. Отрезал по длине каждого профиля, по краям просверлил два отверстия по 5 мм и прикрутил на винты.

Вопрос с корпусом для экрана долго не мог закрыть и он просто валялся на дне принтера. Конструировать самому не очень хотелось, а все варианты что находил не подходили по ряду причин. Пока я не наткнулся на корпус для принтера Kossel 800. Он тоже сделан из профиля и размещение экрана показалось самым интересным.

Корпус распечатан из ABS пластика FDplast. К счастью страшилки об этом пластике не подтвердились - все три катушки ABS пластика (белый, черный, коричневый) печатают одинаково. Есть небольшие нюансы, но они перекрываются существенным преимуществом по цене. А вот с PLA от REC как-то пока не сложилось. Хотя я пробовал его еще в самые первые моменты, когда вообще ничего не клеилось, поэтому попытку надо повторить. Еще есть RELAX от REC - отличный пластик, но дорогой, берегу для ответственных деталей :)

Ну и под конец про боковую стенку - я ее прикрутил сразу же, но она сильно резонировала со стандартными драйверами A4988 и ее пришлось снять. При переходе на DRV8255 резонанс при печати существенно снизился, но чтобы окончательно закрыть вопрос я купил в авто магазине виброизолирующий материал и наклеив его на стенку прикрутил ее обратно.

Стенка добавляет жесткости еще в одной плоскости и является одним из элементов на пути превращения принтера в закрытую конструкцию для более стабильной печати ABS пластиком.

Текущим качеством печати я уже доволен - получается довольно стабильно и на вид вполне прилично. Печатаю оставшиеся детали для принтера, разные модели для дома, а также уже по работе применил - смоделировав модель держателя планшета на мачту ричтрака:

Ушло всего 200 грамм черного пластика, а подобную вещь в продаже просто не найти. Но об этом я подробней расскажу как-нибудь в другой раз.

• Перевод осей X и Y на рельсы HIWIN (уже оплатил)
• Буду думать что делать с осью Z - опять же рельсы или валы
• Замена обдува
• Замена винтов Т8 на ШВП (еще под вопросом)
• Апгрейд Титана до Aero
• Дальнейшее движение на построение закрытого корпуса
• Навести красоту и уложить все кабеля :)
  
  

Да, и почему бы не поучаствовать в конкурсе 'Мой 3D-принтер', номинации '3D-принтер собранный своими руками'. Вместе с предыдущей статьей, которая вышла за день до объявления конкурса, получается довольно подробное описание от покупки запчастей до сборки и настройки ;)