Hvordan montere en 3D-skriver med stålramme hjemme

2024 Forfatter: Malcolm Clapton | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 04:07

IT-spesialist Ivan Zarubin delte detaljerte instruksjoner for å sette sammen en 3D-skriver hjemme. Kostnaden for komponenter vil ikke overstige 20 tusen rubler, og når det gjelder kvalitet, vil en slik enhet ikke være dårligere enn dyre merkemodeller.

Jeg skal ikke beskrive alle fordelene og alle mulighetene med 3D-printing, jeg vil bare si at dette er en veldig nyttig ting i hverdagen. Noen ganger er det fint å innse at du selv kan lage forskjellige gjenstander og reparere utstyr som bruker plastmekanismer, forskjellige gir, festemidler …

Jeg vil gjerne gjøre det klart med en gang - hvorfor du ikke bør kjøpe en Deshman kinesisk skriver for 15 tusen rubler.

Som regel kommer de med etui av akryl eller kryssfiner, utskrift av deler med en slik skriver vil bli en konstant kamp med stivhet, kalibreringer og andre hendelser som vil overskygge skjønnheten ved å eie en skriver.

Akryl- og trerammer er veldig fleksible og lette, når de skrives ut i høye hastigheter, er de seriøst pølse, på grunn av hvilken kvaliteten på de siste delene overlater mye å være ønsket.

Eierne av slike rammer ofte kollektive gårder med forskjellige forsterkere / tetninger og gjør stadig endringer i designet, og dreper dermed deres tid og humør til å engasjere seg i utskrift, og ikke fullføre skriveren.

Stålrammen vil gi deg muligheten til å nyte nøyaktig skapelsen av deler, og ikke kampen med skriveren.

Ved å følge min lille guide vil du ikke overbestille og brenne ditt første elektronikksett slik jeg gjorde. Selv om dette ikke er så skummelt: kostnadene for deler og reservedeler for denne skriveren er billig.

Guiden er hovedsakelig designet for nybegynnere, 3D-utskriftsguruer vil mest sannsynlig ikke finne noe nytt for seg selv her. Men de som vil være med, etter å ha satt sammen et slikt sett, vil tydelig forstå hva som er hva. I dette tilfellet kreves ingen spesielle ferdigheter og verktøy, et loddejern, et sett med skrutrekkere og sekskanter er nok.

Kostnaden for komponenter er gjeldende for januar 2017.

Vi bestiller deler

1. Grunnlaget for skriveren er rammen, jo sterkere og tyngre den er, jo bedre. Den tunge og solide rammen vil ikke sette seg fast ved utskrift med høyere hastigheter, og kvaliteten på delene vil forbli akseptabel.

Valget mitt falt på en stålramme fra en russisk produsent.

Rammen kommer med all nødvendig maskinvare. Gutta satte skruer og muttere med margin.

2. Styreaksler og bolter M5. Gjengestag og styreskaft følger ikke med rammen, selv om de er på bildet.

Polerte skaft kommer i et sett med 6 stk

Kanskje du finner det billigere. Hvis du leter, velg alltid polerte, ellers vil alle jambs på skaftene påvirke detaljene og den generelle kvaliteten.

M5 pigger må kjøpes i par

Dette er faktisk vanlige pigger som kan kjøpes i en jernvarehandel. Hovedsaken er at de er så jevne som mulig. Det er enkelt å sjekke: du må sette hårnålen på glasset og rulle den på glasset, jo bedre den rir, jo jevnere er hårnålen. Akslene kontrolleres på hensiktsmessig måte.

Generelt trenger vi ikke noe annet fra denne butikken, fordi det er en vill markup for det samme som kan kjøpes fra kineserne.

3. RAMPS 1.4-sett + Arduino Mega 2560 R3 + stepper-drivere A4988.

RAMPS 1.4 er et utvidelseskort for Arduino. Det er til det at all elektronikk er koblet til, motordriverne er satt inn i den. Hun er ansvarlig for hele strømdelen av skriveren. Det er ingen hjerne i den, det er ingenting å brenne og bryte i den, du kan ikke ta en ekstra.

Arduino Mega 2560 R3 er hjernen til skriveren vår, som vi laster opp fastvaren til. Jeg anbefaler deg å ta en reservedel: på grunn av uerfarenhet er det lett å brenne den, for eksempel ved å sette inn feil trinnmotordriver eller ved å snu polariteten når du kobler til grensebryteren. Mange står overfor dette, inkludert meg selv. For at du ikke trenger å vente på en ny i flere uker, ta minst en til på en gang.

A4988 stepper drivere er ansvarlige for driften av motorene, det anbefales å kjøpe et annet sett med reservedeler. De har en innstillingsmotstand, ikke vri den, kanskje den allerede er satt til den nødvendige strømmen!

Reservedeler Arduino MEGA R3

Reserve-trinnmotordrivere A4988. Jeg anbefaler deg å i tillegg ta et ekstra sett med 4 stykker

4. Step-down spenningsregulator.

Det er nødvendig for å beskytte Arduinoen vår. Den har sin egen bukkeregulator fra 12 V til 5 V, men den er ekstremt humørsyk, blir veldig varm og dør raskt.

5. Trinnmotorsett.

Det er 5 stykker i et sett, vi trenger bare 4. Du kan se etter et sett med fire, men jeg tok hele settet, la det være en ekstra. Den kan oppgraderes og lages til en ekstra ekstruder for å skrive ut støtter med en andre ekstruder eller tofargede deler.

6. Et sett med belter, lagre og koblinger.

Dette settet inneholder alt du trenger til denne skriveren.

7. Mekaniske stoppere - 3 stk nødvendig.

Ta 4 stykker i tilfelle, la en være til overs. Kostnaden er en krone, og uten en så liten detalj vil ikke utskrift fungere (plutselig kommer en defekt).

8. Skjerm med innebygd kortleser.

På baksiden er det en kortleser, som du senere skal sette inn et minnekort med modeller for utskrift. Du kan ta en reservedel: hvis du kobler til et element feil, vil skjermen mest sannsynlig dø aller først.

Hvis du planlegger å koble skriveren direkte til datamaskinen og skrive ut fra datamaskinen, er skjermen ikke nødvendig i det hele tatt, du kan skrive ut uten. Men som praksis har vist, er det mer praktisk å skrive ut fra et SD-kort: skriveren har ingenting med datamaskinen å gjøre, du kan sette den i et annet rom, uten frykt for at datamaskinen fryser eller at du ved et uhell vil lukke den nede midt i utskriften.

9. Strømforsyning (12V).

Denne strømforsyningsenheten er litt større i størrelse enn hva den burde være, men den passer uten store problemer, og den har en kraftmargin.

10. Varmt bord.

Nødvendig for ABS-utskrift. For utskrift av PLA og andre typer plast som ikke krymper under avkjøling, kan du skrive ut uten å varme opp plattformen, men det kreves et bord, glass er plassert på det.

11. Knapp og terminal (220 V).

12. Ekstruder.

Denne ekstruderen er en direkte ekstruder, det vil si at plastmatingsmekanismen er plassert rett foran varmeelementet. Jeg anbefaler deg å ta nettopp slike, det vil tillate deg å skrive ut med alle typer plast uten mye stress. Settet inneholder alt du trenger.

13. Kjøler for blåsedeler.

Egentlig er det nødvendig for å blåse PLA og andre langsomt herdende plasttyper.

14. Kjøler for blåsende drivere.

Jeg trenger det virkelig. En større kjøler vil redusere skriverstøy betraktelig.

15. Reservedyser.

Ved tilstopping er det lettere å skifte dyser enn å rengjøre. Vær oppmerksom på hulldiameteren. Alternativt kan du ringe inn forskjellige diametre og velge selv. Jeg foretrakk å stoppe ved 0,3 mm, kvaliteten på delene oppnådd med en slik dyse er nok for meg. Hvis kvalitet ikke er en faktor, ta en bredere dyse, for eksempel 0,4 mm. Utskriften vil være mange ganger raskere, men lagene blir mer synlige. Ta flere på en gang.

16. Bor for rengjøring av dysen.

Det er veldig lett å bryte den av, vær forsiktig. Du trenger ikke å ta en drill: det er lettere, som jeg skrev ovenfor, å samle ekstra dyser og bytte dem. De koster en krone, og de blir sjelden tette - ved bruk av vanlig plast og i nærvær av et filter, som du skriver ut først.

17. Sett med fjærer til bordet.

Settet inneholder 5 stykker, 4 bruker vi til bordet, vi bruker en fjær for X-aksens limiter.

18. Bordjusteringssett. Krever 2 sett.

Vi trenger disse settene kun av hensyn til lange bolter, som vi skal bruke for å sikre ekstruderen i fremtiden.

19. Et sett med ledninger for tilkobling av trinnmotorer.

20. Et stykke vanlig glass på bordet.

Borosilikatglass er tilgjengelig for å tåle høye temperaturer. Jeg bruker vanlig vindusglass: det tåler oppvarming opp til 90 grader, men mer trenger jeg ikke.

Det er alt du trenger for å sette sammen skriveren.

Kvaliteten på de trykte delene med et slikt sett vil være nesten den samme som for skrivere av dyre merker. Alt avhenger av ytterligere innstillinger, valg av ønsket temperatur og andre nyanser som du vil bli kjent med under utskriftsprosessen. Fordelen med en slik skriver, sammenlignet med en dyr merkevare, vurderer jeg muligheten til å raskt, billig og uavhengig reparere enhver del, uten å kaste bort nerver og penger.

Kostnaden for et slikt sett er ikke mer enn 20 tusen rubler.

Hvis du kjøper en slik skriver som helhet, er kostnaden i dag 43 900 rubler.

Ved å bestille verktøyet på AliExpress sparer vi rundt 24 tusen rubler med de samme komponentene, og ekstruderen som vi har valgt er enda bedre i noen henseender.

Montering av skriveren

Vel, så begynner vi den fascinerende monteringsprosessen, etter de offisielle instruksjonene.

Instruksjoner →

Speil →

Monteringsprosessen er ganske spennende og minner litt om monteringen til en sovjetisk metallkonstruktør.

Vi samler alt i henhold til instruksjonene med unntak av følgende punkter

I avsnitt 1.1, helt til slutt, hvor endestøttene er festet, legger vi ikke 625z-lagre - vi bestilte dem imidlertid ikke. La blyskruene stå i "free float" i øvre posisjon, dette vil redde oss fra den såkalte wobbling-effekten.

I avsnitt 1.4 er det et svart avstandsstykke på bildet. Det følger ikke med rammen, i stedet for det er det plastforinger, vi bruker dem.

I avsnitt 1.6 fester vi Y-aksens grensebryterholder ikke på baksiden, men til frontveggen på skriveren. Hvis dette ikke gjøres, trykkes delene speilvendt. Uansett hvordan jeg prøvde å beseire dette i fastvaren, mislyktes jeg.

For å gjøre dette må du lodde terminalen til baksiden av brettet:

I avsnitt 2.4 har vi en annen ekstruder, men den er festet på samme måte. Dette krever lange bolter, vi tar dem fra bordjusteringssettet (18. plass på listen). Rammesettet kommer ikke med de lange boltene du finner i dine lokale butikker.

I avsnitt 2.6 begynner vi å sette sammen vår «sandwich» fra Arduino og RAMPS og gjør umiddelbart en svært viktig revisjon, som det sjelden er skrevet om i manualer, men som likevel er svært viktig for den videre uavbrutt driften av skriveren.

Vi må koble Arduinoen vår fra kraften som kommer fra RAMPS-kortet. For å gjøre dette lodder vi eller kutter vi dioden fra RAMPS-kortet.

Vi lodder spenningsregulatoren til strøminngangen, som vi satte på forhånd til 5 V, samtidig avlodde standard stikkontakten. Vi limer regulatoren til noen som er mye mer praktisk, jeg limte den til bakveggen på selve Arduino.

Jeg loddet strømmen fra strømforsyningen til RAMPS separat til bena for å la terminalen være fri for tilkobling av andre enheter.

Deretter legger vi alle ledningene. Du kan kjøpe en spesiell flette, du kan, som jeg gjorde, bruke slips eller elektrisk tape.

Før start sjekker vi at ingenting blokkerer noe sted, vognen beveger seg til begrenseren og tilbake uten hindringer. Først vil alt bevege seg tett, over tid vil lagrene gni inn og alt vil gå jevnt. Husk å smøre skinner og pinner. Jeg smører med silikonfett.

Nok en gang ser vi at ingenting kortslutter noe sted, trinnmotordriverne er installert riktig i henhold til instruksjonene, ellers vil både skjermen og Arduinoen brenne ut. Begrenserne må også installeres med riktig polaritet, ellers vil spenningsregulatoren på Arduino brenne ut.

Forberedelse til operasjon

Hvis alt er riktig tilkoblet, kan du fortsette til neste bruksanvisning.

Instruksjoner →

Speil →

Nyttig materiale på noen parametere i fastvaren vår

• Min konfigurerte og fungerende versjon av fastvaren for denne skriveren og ekstruderen. Den er litt kalibrert for delene vi har bestilt.
• Offisiell firmware fra 3d-diy.

Vi fyller ut fastvaren via Arduino 1.0.6 IDE, velger Auto Home på skriverskjermen, forsikrer oss om at grensebryterne er riktig tilkoblet og polariteten til trinnene er riktig. Hvis den beveger seg i motsatt retning, dreier du bare terminalen ved motoren 180 grader. Hvis det etter starten av bevegelsen høres et ekkelt knirk, er dette knirkingen fra trinnførerne. Det er nødvendig å stramme trimmermotstanden på dem i henhold til instruksjonene.

Jeg anbefaler deg å begynne å skrive ut fra PLA-plast: det er ikke lunefullt og fester seg godt til blå tape, som selges i jernvarebutikker.

Jeg bruker Bestfilament plast. Jeg tok REC, men jeg likte ikke hvordan lagene lå. Det finnes også et hav av forskjellige merker og typer plast: fra gummi til "tre", fra gjennomsiktig til metallisert … Et annet selskap som jeg anbefaler er Filamentarno. De har freaky farger og en flott egen type plast med utmerkede egenskaper.

Med ABS og HIPS-plast skriver jeg ut på Kapton-tape smurt med vanlig limstift fra en papirbutikk. Denne metoden er god fordi det ikke er lukt. Det er mange andre forskjellige måter å forbedre adhesjonen til en del til bordet på, du vil lære om dette selv gjennom prøving og feiling. Alt oppnås empirisk, og alle velger sin egen vei.

Hvorfor akkurat denne Prusa i3-baserte skriveren?

1. Skriveren er "altetende". Du kan skrive ut med hvilken som helst tilgjengelig plast og fleksible stenger. I dag er markedet for ulike typer plast ganske utviklet, det er ikke noe slikt behov for å ha en lukket boks.
2. Skriveren er enkel å montere, konfigurere og vedlikeholde. Selv et barn kan rote rundt med det.
3. Pålitelig nok.
4. Distribuert, henholdsvis på nettet, et hav av informasjon om konfigurasjonen og moderniseringen.
5. Egnet for oppgradering. Du kan bestille en ekstra ekstruder eller en ekstruder med to skrivehoder, erstatte de lineære lagrene med caprolon eller kobberbøsninger, og dermed øke utskriftskvaliteten.
6. Tilgjengelig for pengene.

Trykt på et E3D V6-ekstruderfeste, trykt en stund med denne bowden-matede ekstruderen. Men jeg kom tilbake til MK10.

Jeg fikk en slik oppgradering, i fremtiden skal vi trykke med to plaster.

Jeg isolerte bordet for raskere oppvarming: en bakside med et reflekterende folielag og en klebende bakside. I to lag.

Laget bakgrunnsbelysningen fra LED-stripe. På et tidspunkt ble jeg lei av å skru på lyset for å kontrollere utskriften. I fremtiden planlegger jeg å fikse kameraet og koble det til Raspberry Pi-skriveren for fjernovervåking og sende modeller til utskrift uten å sjonglere med flash-stasjonen.

Plasser gummiavstandsstykker under skriveren for å redusere støy fra skriveren. Du kan skrive de ut, men foreløpig har jeg klart meg med slike silikonstoppere, en gang kjøpt til vaskemaskin.

Veske til telefon

Skriveren hjelper også på verkstedet: sagbordsvognguider

Fester for LED-lamper

Saken for systemet for fjerninnkobling av konvektoren fra denne posten

Kona lager disse kakeformene.

Katten som er lei av det hele

Hvis du har barn, vil en slik konstruktør være veldig nyttig og interessant. Det vil ikke være vanskelig å introdusere barn til denne retningen, de vil selv bli begeistret for å skrive ut forskjellige leker, konstruktører og smarte roboter.

Forresten åpner barnas technoparker aktivt over hele landet, hvor barn blir undervist i nye teknologier, inkludert modellering og tredimensjonal utskrift. Å ha en slik skriver hjemme vil være veldig nyttig for et ivrig barn.

Hadde jeg hatt noe slikt som barn, ville det ikke vært noen grense for min lykke, og hadde vi lagt til diverse motorer, Arduino, sensorer og moduler til dette, hadde jeg nok helt mistet taket fra mulighetene som ville åpne seg i foran meg. I stedet smeltet vi plast fra gamle leker og bly fra batterier funnet på en søppelplass.

Til alle som bestemmer seg for å gjenta det, ønsker jeg deg en vellykket montering og en rask ankomst av de bestilte varene.:)

Takk for oppmerksomheten, spør hvis du har spørsmål.

En veldig nyttig russiskspråklig ressurs hvor du kan finne all informasjon i dette området: 3dtoday.com.

Tusenvis av tusenvis av utskriftsklare modeller for alt: thingiverse.com.