Ako si vyrobiť svojpomocne 3D tlačiareň? Málo ľudí táto otázka zaujíma, no stále sa nájdu ľudia, ktorí si ju kladú. Takéto zariadenie je veľmi pohodlné a môže byť užitočné aj v každodennom živote. Samozrejme, zostavenie takéhoto zariadenia nie je také jednoduché a budete musieť minúť aj nejaké peniaze, ale výsledok stojí za to. Navyše, domáca verzia bude oveľa lacnejšia a ak je správne zostavená, bude aj lepšia v niektorých aspektoch práce.
Prečo zvoliť manuálnu možnosť?
Tu je dôležité začať tým, že zostavenie domácej 3D tlačiarne vlastnými rukami je postup, ktorý si bude vyžadovať určité množstvo času a približne 20 000 rubľov. Tu sa možno mnohí zamyslia nad tým, prečo si nekúpiť hotovú tlačiareň za 15-20 tisíc? Odpoveď je dosť jednoduchá. Najčastejšie ide o čínske lacné zostavy, ktoré nevydržia dostatočne dlho. Prvou nevýhodou je, že puzdrá takýchto zariadení sú najčastejšie vyrobené z akrylu alebo preglejky. To bude mať za následok neustály boj s tuhosťou zariadenia pri tlači, ako aj neustále kalibrácie.
Púzdra vyrobené z týchto materiálov sú navyše flexibilné. Pri tlači vo vyšších rýchlostiach to spôsobí "chodenie" tlačiarne a to výrazne ovplyvní kvalitu vytlačeného modelu. Majitelia takýchto modelov najčastejšie trávia veľa času, úsilia a peňazí na posilnenie / posilnenie rámu. Podstatný rozdiel medzi takýmto čínskym výrobkom a vlastnoručne zostavenou 3D tlačiarňou je v tom, že ako rám sa dá použiť oceľ.
Na úspešnú montáž zariadenia budete potrebovať spájkovačku, sadu skrutkovačov, šesťhrany, trochu znalostí z elektroniky a presné dodržiavanie návodu. Dodržiavaním týchto jednoduchých pravidiel môže takéto zariadenie zostaviť takmer každý.
Montážne diely
Prirodzene, na zostavenie tlačiarne budú potrebné rôzne diely a nástroje.
Prvou a najdôležitejšou časťou je rám. Čím je tento prvok ťažší a stabilnejší, tým lepšie. Majiteľovi to ušetrí neustály boj s nekvalitnými dielmi vyrobenými vo vysokých rýchlostiach. Oceľový rám od akéhokoľvek ruského výrobcu je tu dokonalý. Náklady na časť sú približne 4 900 rubľov. Tu stojí za to dodať, že rám sa dodáva kompletne so všetkými potrebnými spojovacími prvkami.
Samostatne sa oplatí postarať sa o nákup vodiacich hriadeľov, ako aj čapov M5. Hoci obrázky ukazujú, že sú dodávané s rámom, v skutočnosti tam nie sú. Súprava hriadeľa sa skladá zo 6 častí. Na zostavenie 3D tlačiarne vlastnými rukami budete potrebovať iba 1 takúto súpravu v hodnote 2 850 rubľov. možno nájsť alacnejšie, ale treba hľadať vyleštené modely. V opačnom prípade sa všetky ostenia prvkov prejavia na kvalite tlačených dielov.
Čo sa týka kolíkov M5, musíte ich zakúpiť v páre. Cena za jeden kus je 200 rubľov. V skutočnosti sú to najbežnejšie čapy, ktoré si môžete kúpiť v železiarstve. Najdôležitejšie je, že by mali byť čo najrovnomernejšie. Ak chcete skontrolovať tento parameter, môžete časť položiť na sklo a zrolovať. Čím lepšie produkt jazdí, tým je hladší. Vodiace hriadele sa kontrolujú rovnakým spôsobom. Tieto diely sú druhým krokom, ktorý musíte urobiť, aby ste si postavili svoju vlastnú 3D tlačiareň.
Elektronické súčiastky a ich mechanika
Ďalším krokom je nákup elektroniky. Musíte si kúpiť diely ako RAMPS 1.4, Arduino Mega 2560 R3 a krokové ovládače A4988. Cena všetkých troch častí bude približne 1 045 rubľov.
Teraz viac o všetkom. RAMPS 1.4 je hlavná rozširujúca doska pre Arduino. 3D tlačiareň pre domácich majstrov zostavená podľa tejto schémy bude mať túto dosku ako základ. Práve k nemu budú pripojené ostatné elektronické prvky, ovládače motorov atď. Celá napájacia časť tlačiarne bude podporovaná touto doskou. Tu je tiež vhodné poznamenať, že takáto doska nemá "mozgy", nie je tam čo páliť. To naznačuje, že nákup náhradného dielu nemá zmysel.
Všetka elektronika musí mať „mozog“. Pri zostavovaní 3D tlačiarne s vlastnouruky na Arduino 2560 R3, táto časť bude taká. Firmvér sa do tohto prvku nahrá v budúcnosti. Tento prvok sa celkom ľahko spáli, napríklad ak nesprávne zasuniete ovládač pre krokový motor, prepólujte pri pripájaní koncového spínača. To všetko spôsobí vyhorenie dosky a pri prvej montáži, keď nie sú skúsenosti, sa to stáva pomerne často, a preto sa oplatí kúpiť náhradné.
Za chod motorov budú v takomto zariadení zodpovedať vodiči. Odporúča sa tiež zakúpiť jednu sadu náhradných dielov. Je tam dôležitý detail. Tieto zariadenia majú konštrukčný odpor. Nemal by byť skrútený, pretože je s najväčšou pravdepodobnosťou už nastavený na požadovaný prúd.
Pri zostavovaní 3D tlačiarne na Arduine vlastnými rukami je najlepšie vziať Arduino MEGA R3 ako náhradnú dosku. Náklady na náhradný diel sú 679 rubľov. Pokiaľ ide o súpravu náhradného ovládača, je lepšie kúpiť 4-dielnu sadu ako 2-dielnu. Každý bude stáť 48 rubľov.
Na ochranu dosky Arduino budete potrebovať aj znižovací regulátor napätia. Bude to stáť len 75 rubľov. Prevádzkové parametre sú pokles z 12 V na 5 V. Takáto elektronika je však veľmi rozmarná. Je dosť horúci, často zlyhá.
Piatym krokom je zakúpenie sady krokových motorov. Cena tejto sady je 2490 rubľov. Tu stojí za zmienku, že v súprave je 5 kópií a na zostavenie tlačiarne budú potrebné iba 4. Môžete samozrejme hľadať sadu 4 kusov, ale je lepšie kúpiťplný. Jeden zostane ako náhradný, alebo ho možno použiť na vybavenie ďalšieho extrudéra na tlač pomocných dielov dielov alebo na výrobu dvojfarebných produktov.
Mechanické diely
Na zostavenie 3D tlačiarne vlastnými rukami budete určite potrebovať súpravu ložísk, spojok a remeňov. Cena jednej sady je 769 rubľov. Kupovať čokoľvek navyše alebo náhradné diely nemá zmysel. Všetko, čo potrebujete na zostavenie, je tu.
Mechanické dorazy. Podrobnosti sú dosť malé, ale veľmi dôležité, pretože bez nich nebude možné zariadenie prevádzkovať. Cena za 1 kus je 23 rubľov. Pre úspešnú montáž potrebujete iba 3 kópie. Oplatí sa však kúpiť štyri, aby ste mali jednu náhradnú pre každý prípad.
Displej so vstavanou čítačkou kariet. Ak chcete zostaviť 3D tlačiareň vlastnými rukami, táto položka je voliteľná. Platí to však len vtedy, ak je všetko vybavenie pripojené k počítaču a modely sa budú tlačiť z neho.
Aj keď, ako ukazuje prax, v každom prípade je lepšie si takýto displej kúpiť. Na zadnej strane má čítačku kariet, do ktorej sa vkladá SD karta s modelmi na tlač. Po prvé, pomôže to urobiť zariadenie mobilnejším, dá sa premiestniť do ktorejkoľvek miestnosti. Po druhé, tlač sa nepreruší, ak sa napríklad počítač vypne alebo zamrzne uprostred práce. Schopnosť pracovať so zariadením zostane zachovaná aj v prípade zlyhania počítača.
Samozrejme, budete potrebovať napájací zdroj. Vezmitepotrebujete 12 V. Rozmerovo bude o niečo väčší, no do puzdra sa nainštaluje bez problémov. A jeho sila bude vyrovnaná aj s maržou. Stojí to asi 1 493 rubľov.
Budete potrebovať aj horúci stôl. Cena za túto časť je 448 rubľov. Tu stojí za zmienku, že horúci stôl pre 3D tlačiareň pre domácich majstrov je potrebný iba pri tlači s ABS plastom. Ak sa použije PLA alebo akýkoľvek iný typ, ktorý sa pri chladení nezmršťuje, potom nie je potrebné platformu vôbec ohrievať. Vyžaduje sa samotný stôl, pretože na ňom bude položené sklo.
Vnútorné časti a chladenie
Budete potrebovať tlačidlá a svorky na 220 V. Cena komponentov je 99 rubľov za kus.
Dôležitou súčasťou pri zostavovaní 3D tlačiarne vlastnými rukami je extrudér. Pre toto zariadenie je najlepšie použiť priamy extrudér. Inými slovami, tento prvok bude pôsobiť ako mechanizmus, ktorý podáva plast. Bude umiestnený priamo pod vykurovacím telesom. Najlepšie je vziať si priamy model, pretože vám umožní bez problémov pracovať so všetkými druhmi plastov. Sada obsahuje všetko, čo potrebujete na inštaláciu. Cena zariadenia je 2 795 rubľov.
Pri práci s PLA a inými typmi pomaly vytvrdzujúcich plastov budete na vyfukovanie dielu potrebovať chladič. Stojí to len 124 rubľov. Pri zostavovaní veľkej 3D tlačiarne vlastnými rukami budete potrebovať aj veľký chladič na prefúknutie ovládačov. Je to potrebné, pretože výrazne zníži množstvo emitovaného hluku,tlačiareň.
Ďalším dôležitým prvkom bude tryska. Stojí to len 17 rubľov za kus, takže je lepšie vziať niekoľko kusov naraz. Navyše ich výmena, keď sa upchajú, je oveľa jednoduchšia ako ich čistenie. Tu je dôležité poznamenať, že priemer trysky ovplyvňuje rýchlosť a kvalitu 3D modelu. Čím je priemer väčší, tým sú vrstvy zreteľnejšie, ale tlač je rýchlejšia, a naopak, čím menší priemer, tým lepšia kvalita, ale rýchlosť klesá. Dostatočný priemer pre dobrú kvalitu by bol 0,3 mm.
Budete potrebovať aj čistiacu vŕtačku. Takýto tenký spotrebný materiál sa však pomerne často láme, takže si treba dávať pozor.
Budete si musieť zakúpiť malú súpravu stolových pružín. V súprave je 5 kusov a na stôl sú potrebné iba 4. Piaty sa používa na obmedzenie pohybu osi X. Cena je 56 rubľov za sadu.
Na úpravu stola si budete musieť kúpiť dve súpravy, z ktorých každá stojí 36 rubľov. Z týchto súprav sú potrebné iba dlhé skrutky, pomocou ktorých bude extrudér pripevnený. Na pripojenie krokových motorov budete potrebovať sadu vodičov - 128 rubľov.
Posledným prvkom je kus obyčajného skla na stole. Tu si môžete zakúpiť na mieru vyrobené borosilikátové sklo, ktoré je odolné voči zvýšeným teplotám.
Tento zoznam je kompletný. Ak máte k dispozícii všetky diely, môžete si vyrobiť 3D tlačiareň vlastnými rukami, takže kvalita dielov vyrobených na nej sa prakticky nebude líšiť od dielov vyrobených na továrenských modeloch. Celková cena všetkých častí bude približne 20 000 rubľov.
Zostavenie vlastnej 3D tlačiarne: pokyny krok za krokom
Model Prusa I3 STEEL bude použitý ako príklad montáže.
1. Prirodzene, prvým krokom je zostavenie rámu. Najprv je potrebné vložiť bočné šatky do oceľového rámu. Ako upevňovacie prvky sa používajú skrutky M3x12. Tu stojí za zmienku, že na puzdre je otvor pre ovládacie tlačidlo. Po zložení by mal byť vpravo hore (pri pohľade na rám spredu).
2. Ďalej sa vykoná montáž zadného panelu s držiakom pre motor. Je tu aj malá nuansa. Závitové nity pre upevňovacie prvky musia smerovať dovnútra rámu. Najprv musíte vložiť dve časti používané na montáž motora do drážok v strede. Ako fixácia sa používajú aj skrutky M3x12. Medzi držiaky je vložená plastová rozpera.
3. Keď je zadný panel zmontovaný, môže byť pripevnený k hlavnému rámu. Všetko opravujeme rovnakými skrutkami. Pred inštaláciou prednej steny sa oplatí nainštalovať výstuhy.
4. Ďalším krokom je inštalácia predného panela. Závitové spojenie musí smerovať aj dovnútra rámu. Pri montáži je potrebné použiť skrutky M3x12 a jednu M3x35. Použitý je aj model ložiska 608zz, ktorý je rozmiestnený podložkami M8. Je tu tiež vložená skrutka M8x25, ktorá je upevnená prevlečnou maticou.
5. Potom je napínač pripevnený k prednej stene rámu. Hotová konštrukcia je upevnená na telepomocou skrutiek.
6. Ďalším krokom je zostavenie vozíka vykurovacej formy. Pre montáž je potrebné osadiť ložisko model LM8uu do drážok. Sú upevnené pomocou upínacích dosiek. Tie sú zase utiahnuté skrutkami M3x12. Aby sa zachoval taký dôležitý parameter, akým je zarovnanie ložísk, odporúča sa najskôr namontovať hriadeľ a až potom utiahnuť upevňovacie skrutky. Na upevnenie upevňovacieho pásu je potrebné použiť skrutky M3x20, ako aj šesťhranné stojany. Najprv sa vložia skrutky a až potom sa namontujú stojany. Ďalej sa pripevní doska, ktorá upevňuje remeň a dotiahnu sa matice typu M3.
7. Ďalšou položkou je osadenie hriadeľov L=395 do prednej steny rámu. Nasadí sa na ne stolový vozík a zatlačí sa až do zadnej steny. Predný a zadný hriadeľ sú upevnené prítlačnými doskami. Používajú sa skrutky typu M3x16. Ak je potrebné oddialiť prítlačnú dosku, možno použiť podložky.
8. Ďalej musíte pristúpiť k montáži pravého vozíka pre os X. Ak chcete zostaviť podľa pokynov 3D tlačiarne vlastnými rukami, musíte urobiť nasledovné. Používajú sa skrutky M3x12. Do drážok je potrebné osadiť ložiská LM8uu. Sú upevnené plastovými spojkami, 2 kusy na každú časť. Ak chcete opraviť model ložiska, ako je 608zz, musíte použiť skrutku M8x25 a maticu s uzáverom.
9. Ľavý vozík pre rovnakú os, ako aj vozík pre extrudér, sú zostavené rovnakým spôsobom. Tu stojí za to venovať pozornosť tomu, že ložiská vozíka extrudéra musia byťsmerom dovnútra namiesto von ako vozíky osi X.
Odporúčania pre montáž
Úplný návod je oveľa dlhší, ale toto je základ, ktorý je veľmi dôležité správne zložiť. Je tiež veľmi dôležité poznamenať, že existujú niektoré doplnky, ktoré sa predchádzajúci majstri naučili pokusom a omylom.
Po prvé, vlastná 3D tlačiareň nevyžaduje použitie ložísk typu 625z na montáž koncových podpier. Preto by sa nemali objednávať. Vodiace skrutky je najlepšie nechať voľne plávať. To pomôže zbaviť sa takejto chyby, ktorá sa nazýva kolísanie. Ďalej, pri montáži vozíkov na obrázkoch sa často používa čierna oceľová rozpera. Takáto časť však zvyčajne nie je súčasťou samotnej súpravy rámu. Namiesto toho sú tam plastové priechodky, ktoré by sa mali použiť.
Ďalší dôležitý bod týkajúci sa montáže koncového spínača pre os Y. Musíte ho namontovať nie na zadnú stenu, ale dopredu. Ak to neurobíte, všetky modely budú vytlačené v zrkadlovom obraze. Neexistuje spôsob, ako to opraviť vo firmvéri samotnej tlačiarne. Ak chcete vykonať prenos, musíte prispájkovať terminál na zadnú stranu dosky.
Pokyny na montáž nepredstavujú rovnaký typ extrudéra, aký bol predtým zakúpený podľa plánu. Podstata jeho pripútanosti však zostáva rovnaká. Jediný rozdiel je v tom, že na to budete musieť použiť dlhé skrutky, ktoré si musíte vziať zo súpravy na montáž na stôl. Súprava rámu neobsahuje skrutky, ktoré by sa dali použiť.
Pokiaľ ide o správnu montáž elektroniky. Pri pripájaní častí RAMPS a Arduino je dôležitý detail, o ktorom sa v návode málokedy píše, no je veľmi dôležité zachovať bezproblémový chod tlačiarne aj v budúcnosti. Na to je potrebné arduino odpojiť od napájania ktorý bol pôvodne dodaný z dosky RAMPS. Toto sa robí veľmi jednoducho. Dióda zodpovedná za túto funkciu je prispájkovaná alebo odrezaná od dosky.
Na napájací vstup, ktorý je pôvodne nastavený na 5 V, je potrebné prispájkovať regulátor napätia. Regulátor môžete pripevniť tam, kde je to pre osobu, ktorá zariadenie montuje, najvhodnejšie. V niektorých návodoch na zostavenie 3D tlačiarní pre domácich majstrov môže vlákno fungovať ako nevyhnutný prvok na spojenie niečoho.
Používanie spotrebiča
Musíte pochopiť, že správna montáž nestačí na úspešnú prevádzku pomerne zložitého mechanizmu tlačiarne. Je potrebné vykonať prípravné práce. Musíte mať oficiálny firmvér od 3D--diy.
Proces nahrávania programu sa vykonáva pomocou Arduino IDE 1.0.6. Potom na displeji samotnej tlačiarne musíte stlačiť tlačidlo Auto Home. Potom sa musíte uistiť, že koncové spínače boli správne pripojené a či bola dodržaná správna polarita krokových spínačov. Ak je pohyb smerovaný opačným smerom od požadovaného smeru, potom stačí otočiť terminál, ktorý sa nachádza v blízkosti motora, o 180 stupňov. Ak sa po zapnutí tlačiarne ozve nepríjemné pískanie, pravdepodobne ide o steppery. Aby ste sa zbavili tohto pískania, musíte na nich utiahnuť zastrihávače.
Odporúča sa začať tlačiť modely z PLA-plast. Vyznačuje sa tým, že sa pri prevádzke "nezlobí" a výborne drží aj na modrej lepiacej páske predávanej v železiarstvach.
Prečo bola použitá základňa modelu Prusa I3:
- Ako tlačové médium môžete použiť akýkoľvek druh plastovej alebo flexibilnej tyče.
- Model sa považuje za najjednoduchší z hľadiska montáže, údržby a opravy.
- V porovnaní s ostatnými produktmi sa líši pomerne vysokou spoľahlivosťou.
- Považuje sa za veľmi bežný model, čo znamená, že nebude ťažké nájsť informácie o akomkoľvek probléme týkajúcom sa zariadenia.
- Je tu priestor na zlepšenie. Môžete nainštalovať dva extrudéry alebo jeden, ale s dvojitou hlavou.
- Tento model sa považuje za najdostupnejší z hľadiska ceny.
Modely z DVD a systému H-bot
Ak sa chystáte vyrobiť 3D tlačiareň z DVD vlastnými rukami, musíte pochopiť princíp jej fungovania. Zariadenie RAP Print sa najčastejšie vyrába na základe takýchto zariadení. V tomto prípade sa digitálne modely 3D objektov, ktoré sa majú vytlačiť, načítajú do softvéru prístroja. Ďalej sa použije optický systém z CD alebo DVD mechaniky. Pohybuje sa pozdĺž dvoch horizontálnych osí X a Y. Tu však bude dôležité zmeniť laserovú diódu, ktorá je inštalovaná v takýchto pohonoch, na ultrafialovú diódu. Jeho cena je len 20 rubľov.
Pokiaľ ide o 3D tlačiareň H-bot pre domácich majstrov, tu musíte pochopiť, čo to je. H-bot je kinematika pre 3D tlačiareň.
Najlepšie na zbersvojpomocne vyrobený model vychádzajúci z konfekčných, ako bola Prusa i3. Tu však, samozrejme, budeme musieť použiť iný model ako počiatočný. Vhodný je príklad zostavenia tlačiarne "Ultimeyker" alebo "Signum". Karoséria je zostavená z plošných materiálov. Ďalej musíte začať s výrobou osí X a Y. Niektoré pokyny hovoria, že na to je najlepšie použiť hliníkové rohy. Ak však vhodný materiál nie je po ruke alebo ho nie je možné kúpiť, hliník možno nahradiť 4 mm preglejkou.
Na záver
Téma: „Vyrobenie 3D tlačiarne vlastnými rukami“, ktorá bola pred nedávnom vznesená veľmi zriedkavo, je teda dnes nielen veľmi žiadaná. Majstri sa naučili vyrábať takéto zariadenia sami. Hlavnými výhodami domácich modelov je, že sú niekoľkonásobne lacnejšie ako hotové továrenské. Okrem toho kvalita tlačených modelov v niektorých prípadoch nie je nižšia a možno dokonca lepšia ako kvalita továrenských zariadení. Najčastejšie je to viditeľné pri porovnaní lacných čínskych zariadení s domácimi. Dúfame teda, že teraz si každý bude môcť v prípade potreby zostaviť 3D tlačiareň vlastnými rukami. A v tom vám pomôžu podrobné pokyny uvedené v recenzii.
