3д принтер своими руками пошаговая инструкция на ардуино

Друзья, привет!

В конце сегодняшней части наш принтер уже будет печатать.

Напомню что мы с вами уже сделали:

1. Вводный. Приобретение всего необходимого.
2. Сборка принтера. Часть первая. Корпус и механика.
3. Сборка принтера. Часть вторая. Электроника.
3.1. Дополнительные фотографии.
3.2. Подключение электроники
4. Прошивка и настройка принтера – Marlin.

5. Прошивка и настройка принтера — Repetier-Firmware.

Сегодня нам потребуется мультиметр, компьютер, кабель USB, который шел в комплекте с Arduino Mega, карта памяти SD.

Предупреждаю сразу, прежде чем включать все это дело в розетку, проверьте 7 раз все ли подключено правильно, и при работе с мультиетром одно неловкое движение и Arduino на замену. Я уже убил 3 Arduino Mega, в том числе одну при настройке этого принтера, и что бы вам не ждать еще две недели этот пост, быстро нашел на авито новую ‘дуню’. Если в чем то сомневаетесь, перепроверьте или переспросите! Если что я предупредил.

Что стоит прежде всего проверить:

1. Положение драйверов.

2. Правильность подключения концевиков.

3. Полярность всех проводов.

4. Общая схема подключения всех электроники.

Проверили? 7 раз? Поехали дальше:

Включаем наш принтер в розетку, включаем выключатель (на разъеме для сетевого кабеля с предохранителе и не забываем установить предохранитель), должны включиться:

1. Вентилятор на блоке питания.

2. Обдув RAMPS.

3. Обдув радиатора печатной головы.

4. Подсветка экрана.

5. Подсветка принтера, можно включить выключить при помощи выключателя.

Работает?

Нет — идем в предыдущие главы.

Да — идем дальше.

Картинку взял у соседей:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

C помощью мультиметра измеряем напряжение (Вольты постоянного тока — V). Кстати, вот как раз в этот момент дрогнула у меня рука, и я сначала перепаял стабилизатор, который чаще всего в этой ситуации горит, потом понял что сгорел не только стабилизатор, поехал за ‘дуней’. На драйверах А4988 можно справиться и без мультиметра, просто по звуку, но мы идем по правилам, выставляем на всех драйверах напряжение 0,68В, для А4988 можно до 1В.

Готово?

Едем дальше:

Качаем здесь — Arduino Software, последнее время с этой программой странное творится, у меня заработала версия 1.6.5, у коллег по цеху другие версии. Устанавливаем на свой компьютер.

Т.к. скорее всего у нас с вами ‘дуня’ вовсе не ‘дуня’ а китайский клон на чипе CH341, то качаем еще и драйвер, например здесь — устанавливаем на свой компьютер.

Качаем прошивку — Marlin — распаковываем архив с прошивкой в удобное место.

Качаем библиотеку – u8glib – архив не распаковываем.

Подключаем принтер к компьютеру через USB кабель, происходит установка драйверов и в итоге вы должны увидеть в диспетчере устройств своего компьютера вот такую картинку:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Запоминает номер COM — порта на котором установилась ваша плата Arduino.

Открываем файл …Marlin-RCMarlinMarlin.ino (в проводнике Windows может быть без расширения просто Marlin) с помощью Arduino Software:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Далее идем: Инструменты — Плата:… — Выбираем свою плату Arduino/Genuino Mega or Mega 2560.

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Далее: Инструменты — Процессор:… — ATmega2560(Mega 2560).

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Далее: Инструменты — Порт:… — Выбираем тот самый COM порт который мы запомнили в диспетчере устройств своего компьютера.

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Едем дальше — открываем вкладку Configuration.h:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Все основные настройки будут произведены в этой вкладке.

Нам необходимо добавить библиотеку для работы с нашим экраном — u8glib, мы ее уже ранее скачали, дальше нам ее необходимо добавить в нашу прошивку.

Идем Эскиз — Include Library (Добавить библиотеку) — Add .ZIP Library…

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

В открывшемся окне ищем свой архив с u8glib библиотекой выбираем его и нажимаем открыть.

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Далее Эскиз — Include Library (Добавить библиотеку) — в самом низу видим появилась u8glib, выбираем ее.

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

В нашем скетче появилась строчка:

#include

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Приступаем к конфигурации прошивки:

1. Необходимо выбрать контроллер нашего принтера, для этого идем во вкладку boards.h

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Видим там огромный список контроллеров с которыми уже умеет работать прошивка Marlin:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Напомню что мы используем Arduino Mega 2560 + RAMPS v 1.4 и у нас нагревательный стол, управляемый обдув детали и одна печатаная голова. Думаю все уже нашли нашу плату:

#define BOARD_RAMPS_14_EFB 43 // RAMPS 1.4 (Power outputs: Hotend, Fan, Bed)

Возвращаемся на вкладку Configuration.h

Ищем строчку где необходимо прописать контроллер (MOTHERBOARD) и прописываем туда нашу строчку:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

2. Настройка датчика температуры стола.

Скорее всего у вас, так же как и у меня обычный китайский термистор 100К, в этой прошивке он обозначается цифрой 1:

// 1 is 100k thermistor — best choice for EPCOS 100k (4.7k pullup)

Приписываем его для хотэнда и для стола:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Значения максимальной и минимальной температуры можем оставить без изменения или настраиваем под свои нужды:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

3. Настройки PID — рекомендую сделать после того как несколько часов уже отпечатаете на свое принтере.

Делается это следующим образом, в программе Pronterface необходимо подключиться к принтеру

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

и дать команду

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Где M303 — команда калибровки, E0 — хотэнд, C10 — количество циклов нагрева-охлаждения, S260 — типичная температура работы сопла.

Принтер 10 раз прогоняет нагрев хотэнда после этого выдает значения Kp, Ki, Kd. Прописываем эти значения в эти прошивку:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Тоже самое для стола, только команда:

M303 E-1 C10 S110

Где E-1 — стол, S110 — типичная температура нагрева стола.

Из за длительного нагрева стола возможно появление ошибки из за таймаута, просто перезапустите команду.

Полученные значения вносим в прошивку:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

4. Настраиваем работу концевых выключателей:

Напомню что в нашем случае используются:

Максимум по Y

Максимум по Z

Минимум по X

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Следовательно в соответствии с этим комментируем(//)/раскомментируем соответствующие строки:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

А так же меняем направление расположения ‘дома’ в соответствии с положением концевиков:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

4. Настройки размера печатного поля.

В моем случае получилось ровно 200*200*190 мм:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Ваши значения могут немного отличаться, буквально мм, но это устанавливается опытным путем позже.

5. Установка скорости перемещения домой:

Устанавливается опытным путем, пока оставляем по умолчанию.

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

6. Настройка шагов перемещения по осям.

Нам необходимо выяснить сколько наш принтер делает шагов на единицу расстояния (в нашем случае 1 мм) по каждой из осей.

В нашем случае используется двигатель, который делает 200 шагов на оборот, и мы дробим этот шаг на 16 микрошагов.

Далее по осям X и Y у нас ременная передача шаг каждого зуба 2 мм и шпуля имеет 20 зубов.

Таким образом, наш двигатель за один оборот делает 200*16 = 3 200 шагов и преодолевает за эти 3 200 шагов расстояние 20*2 = 40 мм.

Следовательно, для того что бы принтеру пройти 1 мм необходимо 3200/40 = 80 шагов (это значение одинаково для оси X и оси Y).

На оси Z установлен трапецеидальный винт, который имеет шаг разный, кто какой приобрел. Например, 8 мм на один полный оборот, т.е. наш принтер за один оборот винта по оси Z проходит 8 мм и делает для этого все те же 3 200, хотя для ускорения оси Z можно поставить дробление (джамперами) и 1/8, как это сделать написано в 3 части.

Итак по оси Z для того что бы пройти 1 мм необходимо принтеру сделать 3 200/8 = 400 шагов.

Подача экструдера. Для того что бы понять сколько наш экструдер подает пластика, нам необходимо вычислить длину окружности, из школьного курса геометрии помним, что длинна окружности равна 2*’число пи’* радиус окружности или ‘число пи’* диаметр окружности. Сейчас особая точность нам не нужна (более точно будем подгонять позже), диаметр примерно равен 5,8мм, следовательно за 3200 шагов или один оборот наш экструдер подает 3,1415*5,8 = 18,2207 мм прутка, и на подачу одного мм ему необходимо 3 200 / 18,2207 = 175,624 шага, округляем да целого шага 176.

Прописываем полученные значения в прошивку:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Здесь по порядку X, Y, Z, экструдер.

7. Настройка скоростей и ускорений:

эти параметры пока оставляем без изменений и будем их настраивать в более точной настройке:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

8. Настройка экрана:

Раскомментируем (убираем двойной слеш //) со строк

#define ULTRA_LCD

#define DOGLCD

#define SDSUPPORT

#define ULTIPANEL

#define REPRAP_DISCOUNT_FULL_GRAPHIC_SMART_CONTROLLER

9. Можете назвать свой принтер в честь себя любимого, например ‘Plastmaska’

Для этого нужно расккоментировать строку:

//#define CUSTOM_MACHINE_NAME ‘Plastmaska’

Все основные настройки прошивки произведены, проверяем, нажав клавишу ‘Проверить’:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

И загружаем нажав клавишу ‘Вгрузить’:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

После этого наш принтер перезагрузится и покажет вам различные параметры.

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Теперь нам необходимо произвести тонкую настройку принтера:

1. правильное направление движения по осям.

Должно быть:

ось X — влево 0 (или минус), вправо 200 (или плюс)

ось Y — к вам 0 (или минус), от вас 200 (или плюс)

ось Z — вверх 0 (или минус), вниз 190 (или плюс)

экструдер — подает пластик это плюс, откатывает пластик это минус

Если все соответствует двигаемся дальше, если нет, то изменяем параметры, меняем параметр true на false или false на true — параметр меняется только там где это необходимо (где движение по оси неправильное):

#define INVERT_X_DIR false

#define INVERT_Y_DIR true

#define INVERT_Z_DIR false

#define INVERT_E0_DIR false

компилируем и снова заливаем прошивку, проверяем, совпало двигаемся дальше.

2. Работа концевиков:

Ставим каретку и стол таким образом что бы концевики были не нажаты.

Через программу Pronterface подаем команду M119.

Видим примерно следующее:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

или так

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

правильно должно быть:

x_min: TRIGGERED

x_max: open

y_min: open

y_max: TRIGGERED

z_min: open

z_max: TRIGGERED

или

x_min: TRIGGERED

y_max: TRIGGERED

z_max: TRIGGERED

После этого отправляем каретку и стол домой по очереди по каждой оси и проверяем правильно ли сработал концевик командой M119:

По каждой и сработавших осей он должен написать open, лучше это делать по отдельности, для проверки правильности подключения концевиков, в итоге вы должны получить следующую картину:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

или

x_min: open

y_max: open

z_max: open

Это только для нормально закрытых контактов, если вы используете нормально открытые, то у вас должно быть все наоборот, концевик не сработал — open, концевик сработал — TRIGGERED.

Если здесь что то не так то скорее всего или ошиблись в предыдущей настройке концевиков или в их подключении. возвращаемся назад и проверяем.

3. Правильное перемещение домой.

Подаем команду принтеру отправиться домой, можно через меню принтера, можно через программы на компьютере.

Каретка должна отправиться влево и от вас, стол должен опуститься вниз.

Все правильно? двигаемся дальше. Нет? возвращаемся к прошивке

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

4. Подбираем размеры перемещения:

тут все опытным путем и линейкой подбираем параметры для всех осей и вносим их в прошивку:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

5. Проверка подачи прутка:

Берем линийку, отмеряем 10-20-30 см прутка, отмечаем и даем принтеру команду выдавить 10-20-30 см прутка, проверяем насколько точно он это сделал, исходя из значений корректируем прошивку.

6. Подбор скоростей и ускорений:

Лучше чем Сергей Тараненко об этом никто не расскажет:

Полученные параметры вносим в прошивку, заливаем в принтер, проверяем.

7. Установка зазора между столом и соплом.

Предварительно на стол необходимо нанести покрытие для хорошего прилипания к столу, я лично использую клей-карандаш (3M Skotch, UHU, Каляка-Маляка). Клей наношу на холодное чистое сухое стекло, после этого можно нагревать стол, на днях планирую попробовать ситалловое стекло, из проверенного лучше карандаша ничего не работает.

Разогреваем стол и сопло до рабочей температуры (110/250) отправляем стол в точку 0, дальше по трем точкам (там где у нас расположены регулировочные винты)

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Подгоняем расстояние гайками так, что бы между соплом и столом лист бумаги был прижат соплом к столу, но при этом его можно было вытащить не порвав, необходимо добиться этого так что бы в любой точке принтера было такое расстояние, для этого достаточно по 3 точкам выровнять стол 2 раза.

Часть параметров можно изменить через EEPROM, делается это или в программе Repetier-Host

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Или с помощью команд в том же Pronterface.

На этом пожалуй все, жду от вас вопросов, на основании которых хочу составить некий FAQ по принтеру.

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Так же последняя глава ‘5. Прошивка и настройка принтера — Repetier-Firmware.’ откладывается на неопределенный срок, т. к. принтер на котором планировалось устанавливать это прошивку вдруг внезапно получил MKS Sbase, а это уже другая история.

Напоследок еще раз видео как печатает принтер:

и вот что получилось:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Еще одина всем известная модель, но более высоком качестве и более качественным материалом:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Ну а вот новые владельцы принтера радуются.

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Осмотрели:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Нанесли адгезионное покрытие:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Ни и принялись за работу:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Что планирую дальше, первое это все же завершить проект с двуглавым принтером:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Но в ближайшее время хочу сделать фанерный Ultimaker Go уж больно понравилась идея носить с собой:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Возможно и Repetier-Firmware реализую именно там.

А так же думаю в сторону смешивания цветов при печати, для того что бы добиться такого, но не градиентным прутком, а именно смешиванием цветов при печати:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 4.

Насколько вам было интересно следить за этими проектами, просьба отписаться в комментариях.

Update

Часть 5. Обновления и дополнения. >> http://3dtoday.ru/blogs/plastmaska/small-update-ultimaker/Просьба поддержать данный проект в соц.сетях. Нужен репост статьи!

На всякий случай я в контакте.

Огромная часть 3D-мейкеров знакомится с печатной техникой через сборку самодельных устройств. Это могут быть как кит-наборы, так и принтеры, которые они собрали с нуля по разным схемам. Если вы решили выбрать эту дорогу, то советуем ознакомиться с данной инструкцией. Она поможет собрать принтер в верной последовательности и не допустить большого количества ошибок.

Подготовка к сборке принтера по схеме с нуля

Начнем с выбора проекта. И тут сразу же встает вопрос: какой бюджет мы закладываем в создание принтера? Сегодня на рынке есть множество готовых решений, которые стоят не таких больших денег. Так есть ли смысл вкладываться в сборку кустарного варианта? Однозначно – это того стоит. И тут есть несколько плюсов:

  1. Вы можете сделать большую область печати, чем в стандартном 3D-принтере из магазина.
  2. Самодельный принтер легко усовершенствовать и починить. Вы сможете запросто сделать большую часть запчастей на самом устройстве печати.
  3. Собирая принтер своими руками, вы поймете всю механику работы устройства, научитесь решать простые ошибки, устранять дефекты печати.

Цена на полный комплект для сборки будет все равно ниже, чем стоимость готового девайса с аналогичными характеристиками из магазина. К точному выбору проекта мы еще вернемся.

Для сборки вам пригодятся инструменты, а именно: отвертка крестовая, мультиметр, наждачная бумага, клей, пассатижи, паяльный инструмент, силиконовое масло, изолента, нож канцелярский, пластиковые хомуты и парочка ровных рук.

Интересно! Множество современных брендов начинали свой путь в 3D-печати с создания моделей в кустарных условиях.

Как выбрать дешевый проект для 3D-принтера?

Глобально есть две схемы сборки принтера с ноля в домашних условиях:

  1. Кит-комплект. Или принтер по запчастям. По факту это готовая модель, но разобранная до болтика. Подобные варианты стоят чуть дешевле моделей под ключ. Но на деле это кем-то придуманное устройство, в которое сложно внести какие-либо изменения.
  2. Сборка с нуля по схеме с использованием управляющей платы на Arduino. Этот вариант больше подходит. Управляющая плата «Ардуино» позволяет вносить изменения в работу механики без особых знаний электроники. Для нее создано множество дополнительных контроллеров, хабов и плат.

Сборка на Arduino обойдется дешевле любого кит-комплекта. Полная стоимость принтера может встать до 20 000 рублей с учетом металлической рамы. Часть дополнительных деталей можно напечатать на самом принтере, когда он будет готов к первому старту. Аналогичные готовые или кит-решения обойдутся в 30 000–40 000 рублей.

Информация! В интернете есть масса вариантов по сборке принтера на основе старых или «убитых» устройств печати. Настоятельно не рекомендуем покупать такие девайсы под восстановление. Проще сделать устройство с нуля, чем воскрешать полуживой принтер.

За основу сборки можно взять бесплатную схему с сети. Например, одна из самых популярных сборок основана на механике модели Prusa i3 или Prusa i2 (RepRap Mendel). Основание принтера можно сделать из МДФ-плиты или оргстекла. Со временем лучше заменить ее на металлическую основу. Это немного удорожит конструкцию, но сделает ее более прочной и надежной.

чертеж рамы Prusa i3

Чертеж рамы Prusa i3

Заказ деталей на «АлиЭкспресс»

Следующий важный момент – заказ комплектующих. В рамках нашего проекта мы рассмотрим покупку деталей для сборки принтера по схеме Prusa i3. Это надежный вариант, проверенный тысячами пользователей по всему миру.

Что нужно купить:

  • направляющие валы в комплекте из 6 штук;
  • шпильки типа M5 – две штуки (можно купить и в обычном строительном магазине);
  • комплект электроники: Аrduino Mega 2560 R3 – 1 штука, RAMPS 1.4 — 2 штуки (второй про запас), шаговые двигатели – 6 штук;
  • понижающий регулятор напряжения;
  • комплект шаговых моторов, нужно 4 штуки, но продают по 5 в комплекте;
  • комплект муфт, ремней и подшипников;
  • блок на 12 В – 1 штука;
  • механический ограничитель – 3 штуки;
  • дисплей со встроенным SD-картридером – 1 штука;
  • подогреваемый стол – 1 штука;
  • кнопка и клемма – 1 штука;
  • вентилятор (кулер) на обдув заготовки – 1 штука;
  • экструдер – 1 штука;
  • вентилятор для охлаждения драйверов – 1 штука;
  • запасные сопла в комплекте;
  • сверло для чистки сопла;
  • комплект для регулировки рабочего стола – лучше взять пару штук;
  • пружины в комплекте для стола – 5 штук, из них 4 потребуется;
  • прямоугольный кусок ровного стекла, которое ляжет на стол, – 1 штука;
  • один комплект проводов для подключения шаговых двигателей.

Все эти запчасти есть в продаже на китайском маркетплейсе AliExpress. Конечная стоимость может различаться от магазина к магазину. Берите запчасти только у проверенных поставщиков с высоким пользовательским рейтингом.

Лайфхак! Разбивайте закупку запчастей на 2–3 посылки, чтобы не попасть под таможенную пошлину. С 2021 года порог бесплатного ввоза товаров из Китая составляет $100. Это около 7400 рублей по курсу весны 2021 года.

Как собрать простой 3D-принтер на Arduino самостоятельно: пошаговая инструкция от А до Я

Теперь рассмотрим весь путь сборки принтера – с момента установки рамы до первого пробного запуска. В этой части мы разберем механику и кинематику устройства, пошаговые этапы сборки и мелкие нюансы.

Важно! Готовую металлическую раму под Prusa i3 можно купить в интернете. Мы рекомендуем именно этот вариант.

Компоненты для сборки

Чертеж рамы Prusa i3

Заказ деталей на «АлиЭкспресс»

Следующий важный момент – заказ комплектующих. В рамках нашего проекта мы рассмотрим покупку деталей для сборки принтера по схеме Prusa i3. Это надежный вариант, проверенный тысячами пользователей по всему миру.

Что нужно купить:

  • направляющие валы в комплекте из 6 штук;
  • шпильки типа M5 – две штуки (можно купить и в обычном строительном магазине);
  • комплект электроники: Аrduino Mega 2560 R3 – 1 штука, RAMPS 1.4 — 2 штуки (второй про запас), шаговые двигатели – 6 штук;
  • понижающий регулятор напряжения;
  • комплект шаговых моторов, нужно 4 штуки, но продают по 5 в комплекте;
  • комплект муфт, ремней и подшипников;
  • блок на 12 В – 1 штука;
  • механический ограничитель – 3 штуки;
  • дисплей со встроенным SD-картридером – 1 штука;
  • подогреваемый стол – 1 штука;
  • кнопка и клемма – 1 штука;
  • вентилятор (кулер) на обдув заготовки – 1 штука;
  • экструдер – 1 штука;
  • вентилятор для охлаждения драйверов – 1 штука;
  • запасные сопла в комплекте;
  • сверло для чистки сопла;
  • комплект для регулировки рабочего стола – лучше взять пару штук;
  • пружины в комплекте для стола – 5 штук, из них 4 потребуется;
  • прямоугольный кусок ровного стекла, которое ляжет на стол, – 1 штука;
  • один комплект проводов для подключения шаговых двигателей.

Все эти запчасти есть в продаже на китайском маркетплейсе AliExpress. Конечная стоимость может различаться от магазина к магазину. Берите запчасти только у проверенных поставщиков с высоким пользовательским рейтингом.

Лайфхак! Разбивайте закупку запчастей на 2–3 посылки, чтобы не попасть под таможенную пошлину. С 2021 года порог бесплатного ввоза товаров из Китая составляет $100. Это около 7400 рублей по курсу весны 2021 года.

Как собрать простой 3D-принтер на Arduino самостоятельно: пошаговая инструкция от А до Я

Теперь рассмотрим весь путь сборки принтера – с момента установки рамы до первого пробного запуска. В этой части мы разберем механику и кинематику устройства, пошаговые этапы сборки и мелкие нюансы.

Важно! Готовую металлическую раму под Prusa i3 можно купить в интернете. Мы рекомендуем именно этот вариант.

Компоненты для сборки

Компоненты для сборки

Создание оси Y

В нашем случае сборка принтера начинается с установки рамы. Она является опорной частью для оси Y. Весь процесс сборки можно разбить на несколько этапов:

  1. Установка П-образной рамы. К ней прикручиваем заднюю стенку с крепежом под мотор и выставляем две боковые косынки. После чего ставим передние ребра жесткости.
  2. Собираем переднюю стенку с натяжителем ремня. Последний состоит из подшипника и нескольких пластин. Прикручиваем переднюю стенку к основной раме.
  3. Ставим крепеж для двигателей оси Z. Их монтируют на боковые стойки рамы.
  4. Собираем торцевые опоры для верхней части рамы. В официальной инструкции указано, что в них должны быть вставлены подшипники типа 625z. Их ставить не нужно. Потом выставите ходовые винты как есть. Это поможет избавить принтер от эффекта вобблинга.
  5. Собираем каретку по оси Y. Чтобы у винтов каретки соблюдалась соосность, нужно сначала выставить сами валы и только потом протягивать винты.
  6. Установка валов и каретки. Действуем по алгоритму: сначала вставляем валы в заднюю стенку, после чего устанавливаем на них каретку и уже потом продеваем валы в переднюю стенку. Фиксируем валы прижимными пластинами.

Основа под ось Y готова. Рама собрана на 90 %.

готовая рама

Готовая рама

Ось X и ось Y

Теперь нужно собрать ось Х, которая будет работать совместно с передвигающийся нижней платформой (осью Y). Здесь также будет несколько этапов сборки:

  1. Собираем правую и левую каретку оси X. Подшипники фиксируем при помощи пластиковых стяжек.
  2. Собираем каретку экструдера. Важная деталь: в экструдере подшипники смотрят внутрь.
  3. Устанавливаем валы для оси X. Сначала в одну каретку (левую или правую), потом продеваем каретку экструдера и закрепляем валы в обратной каретке.
  4. Устанавливаем валы для оси Z и на них надеваем собранную ось X. Проверяем ее ход, если все хорошо, протягиваем прижимные винты.

Кинематика устройства построена. Теперь можно переходить к установке и подключению основных электромеханических частей.

Внимание! Работайте без спешки! Если пропустить какой-то момент, то потом придется разбирать принтер практически до болтиков.

Собранная каретка оси X на раме

Готовая рама

Ось X и ось Y

Теперь нужно собрать ось Х, которая будет работать совместно с передвигающийся нижней платформой (осью Y). Здесь также будет несколько этапов сборки:

  1. Собираем правую и левую каретку оси X. Подшипники фиксируем при помощи пластиковых стяжек.
  2. Собираем каретку экструдера. Важная деталь: в экструдере подшипники смотрят внутрь.
  3. Устанавливаем валы для оси X. Сначала в одну каретку (левую или правую), потом продеваем каретку экструдера и закрепляем валы в обратной каретке.
  4. Устанавливаем валы для оси Z и на них надеваем собранную ось X. Проверяем ее ход, если все хорошо, протягиваем прижимные винты.

Кинематика устройства построена. Теперь можно переходить к установке и подключению основных электромеханических частей.

Внимание! Работайте без спешки! Если пропустить какой-то момент, то потом придется разбирать принтер практически до болтиков.

Собранная каретка оси X на раме

Собранная каретка оси X на раме

Подключение основных элементов

Главные части принтера – это механика и электрика. Разберем установку данных элементов в правильном порядке:

  1. Крепим двигатель оси X. Предварительно устанавливаем на него зубчатый шкив.
  2. Выставляем двигатели оси Z в левом и правом держателе.
  3. Ставим муфты на валы движков. Фиксируем их при помощи прижимных винтов с нижней части.
  4. Ставим ходовые винты через подшипник торцевой опоры. Они фиксируют правую и левую каретку.
  5. Ставим двигатели оси X. Протягиваем их винтами.
  6. Устанавливаем ремни на двигатели. Не забываем ослабить натяжители.
  7. Устанавливаем концевики осей X, Y и Z. Здесь важно не ошибиться, иначе можно получить отзеркаленную модель при печати.
  8. Установка «мозгов» системы. Монтируем плату Arduino на раме принтера.
  9. Устанавливаем блок питания. Разъем питания крепят к специальной пластине. К нему заводят провода от блока питания. Их припаивают к разъему. На клеммы накидывают провода, которые пойдут на питание основного чипа контроллера, и другие элементы системы.
  10. Монтируем LCD-дисплей и экструдер. Способы их коммутации ниже в статье.

Распайка блока питания

Распайка блока питания

Основные элементы собраны и подключены. Осталось установить нагревательный стол.

Стол для печати

Рабочую поверхность крепят к каретке оси Y при помощи винтов. При ее установке используют специальные пружинки, чтобы у поверхности была правильная геометрия. Кабели питания и провода термистора упаковывают в оплетку. Их аккуратно проводят под нижней частью стола и подключают согласно инструкции.

Монтаж проводов под столом

Распайка блока питания

Основные элементы собраны и подключены. Осталось установить нагревательный стол.

Стол для печати

Рабочую поверхность крепят к каретке оси Y при помощи винтов. При ее установке используют специальные пружинки, чтобы у поверхности была правильная геометрия. Кабели питания и провода термистора упаковывают в оплетку. Их аккуратно проводят под нижней частью стола и подключают согласно инструкции.

Монтаж проводов под столом

Монтаж проводов под столом

Отладка

Первичная отладка включает в себя:

  1. Проверку жесткости конструкции, протяжку болтов, если это потребуется.
  2. Проверка натяжения ремней. Они не должны провисать, при этом платформа и экструдер должны передвигаться без особых усилий.
  3. Калибровка нагревательного стола при помощи подпружиненных затяжных болтов.
  4. Проверка наличия всех проводов для коммутации.

Далее можно приступать к самому главному и сложному – подключении электронной и электрической части принтера.

внешний вид принтера

Принтер в сборе

Как подключить электронику на «Ардуино»?

При работе с Arduino нужно соблюдать правильный алгоритм коммутации. Иначе можно просто спалить какую-нибудь деталь.

Подключение:

  1. Ставим перемычки под каждый драйвер шагового двигателя на плате RAMPS. Потребуется по 3 джампера под каждый драйвер.
  2. Устанавливаем драйвера шаговых двигателей на разъемы X, Y, Z, E1. Наклеиваем на них радиаторы.
  3. Монтируем плату RAMPS поверх Arduino.

Теперь нужно подключить электрику согласно указанной ниже схеме:

схема подключения

Принтер в сборе

Как подключить электронику на «Ардуино»?

При работе с Arduino нужно соблюдать правильный алгоритм коммутации. Иначе можно просто спалить какую-нибудь деталь.

Подключение:

  1. Ставим перемычки под каждый драйвер шагового двигателя на плате RAMPS. Потребуется по 3 джампера под каждый драйвер.
  2. Устанавливаем драйвера шаговых двигателей на разъемы X, Y, Z, E1. Наклеиваем на них радиаторы.
  3. Монтируем плату RAMPS поверх Arduino.

Теперь нужно подключить электрику согласно указанной ниже схеме:

схема подключения

Важно! Если вы хотите сделать более надежную и долговечную систему, стоит немного усовершенствовать плату Arduino. А именно – отвязать ее от питания, которое приходит с RAMPS. Для этого откусите диод на плате RAMPS и припаяйте регулятор напряжения ко входу питания. Его нужно заблаговременно выставить на 5 В, попутно выпаяв стандартное гнездо питания. Сам регулятор можно поместить на заднюю стенку Arduino.

Регулятор за платой Arduino

Регулятор за платой Arduino

Особое внимание коммутации проводов для двигателей по оси Z. Их можно подключать:

  • параллельно, но каждый штекер идет в свое гнездо (стандартная схема коммутации RAMPS);
  • последовательно, используя один штекер (схема ниже).

схема

Регулятор за платой Arduino

Особое внимание коммутации проводов для двигателей по оси Z. Их можно подключать:

  • параллельно, но каждый штекер идет в свое гнездо (стандартная схема коммутации RAMPS);
  • последовательно, используя один штекер (схема ниже).

схема

Коммутация элементов электрики к RAMPS:

  • к разъему Т0 подключаем термистор хотэнда;
  • к разъему D10 – нагрев хотэнда;
  • к разъему D8 – нагрев рабочего стола;
  • к разъему D9 – обдув рабочей зоны.

Ставим вентилятор на обдув драйверов и рабочую зону заготовки. Принтер готов, осталось только накатить прошивку и сделать первичную настройку.

Установка программного обеспечения

Программное обеспечение включает в себя два важных момента – установку прошивки на сам принтер, а также инсталляцию слайсера на ПК. Рассмотрим оба пункта последовательно:

  1. Скачиваем прошивку с официальных источников Arduino. Например, можно взять драйверы здесь. Устанавливаем прошивку через интерфейс утилиты IDE Arduino 1.0.6. На дисплее принтера выбираем Auto Home, чтобы проверить калибровку концевиков и полярность шаговиков. Если оси работают в обратную сторону, нужно повернуть клемму у мотора на 180 градусов.
  2. Ставим слайсер на ПК. Это программа для обработки и подготовки к печати трехмерной модели. Здесь же можно задать некоторые параметры печати для самого принтера, немного подкрутить характеристики. Рекомендуем использовать бесплатный софт. Например, слайсер Cura. Его можно скачать с официального сайта разработчика.

Это основные шаги по установке ПО. Точечные настройки будет выставлять сам пользователь по мере обучения.

Подготовка к эксплуатации: настройка и калибровка

На финишной прямой стоит еще раз все проверить, а также сделать первичную калибровку и настройку:

  1. Проверьте ход всех кареток. Смажьте валы силиконовым маслом.
  2. Посмотрите проводку, чтобы ничего не коротило и не замыкало.
  3. Откалибруйте печатную платформу при помощи чистого листа формата A4. Отпустите регулировочные винты, подложите лист бумаги между соплом экструдера и самой поверхностью. Выставите правильную геометрию стола и высоту сопла, затяните винты.
  4. Попробуйте выгнать тестовый кубик, чтобы вылезли все неточности и дефекты печати.
  5. Скачайте или создайте модель, которую нужно напечатать. Выгрузите ее в слайсер. Установите нужные параметры и скиньте проект на SD-карту.
  6. Загрузите филамент в экструдер. Катушка с пластиком должна свободно прокручиваться над конструкцией принтера.
  7. Вставьте флешку в принтер, попробуйте выгнать печать.

Однако это не все, что нужно учитывать при монтаже принтера. Часто пользователи допускают ряд банальных ошибок, которых можно избежать еще до момента сборки.

Ошибки и способы их избежать

Самые частые ошибки и методы их решения:

  1. Вырезать раму подручными средствами. Например, выпиливать куски оргстекла обычной ножовкой или лобзиком. Скорее всего, вы нарушите геометрию деталей. Будет страдать как прочность всей конструкции, так и точность печати. Не дешевите на данном моменте. Поручите работу по вырезке деталей лазерной мастерской.
  2. Рама из тонкого материала. Если вы все-таки решили удешевить проект, используя оргстекло, МДФ-плиту или фанеру вместо металла, стоит брать материал не менее 6 мм толщиной. Иначе рама может просто лопнуть или развалиться.
  3. Покупка дешевых компонентов. Лучше немного переплатить и купить запчасти у проверенного продавца, чем заказать некачественную продукцию, но за чуть меньшую стоимость. Ищите компромисс между недорого и качественно.
  4. Отказ от системы охлаждения. Это может привести к потере качества из-за невозможности установки нужного температурного режима. Вторая, более серьёзная проблема – это выход из строя «мозгов» устройства. А именно – драйверов движков или платы RAMPS. Не стоит экономить на безопасности.
  5. Ставить высокие показатели скорости, теряя на качестве. Если принтер может печатать на скорости 150 мм/с, это совсем не означает, что он справится на 5+. Увеличение скорости влечет за собой падения качества. Могут появиться дефекты печати. Ищите золотую середину или не берите «горящие» проекты.

Это самые частые ошибки, которые допускают пользователи при сборке и работе на только что собранном 3D-принтере.

Интересно! Для снижения шума и вибраций используйте резиновые ножки-демпферы от стиральной машинки. Их можно купить в любом хозяйственном магазине. Это не сильно удорожит сборку, но повлияет на качество печати.

Собрать 3D-принтер по схеме несложно. Главное – никуда не торопиться и делать все по шагам. Также стоит заранее просчитать все траты на бумаге и держать в уме основные ошибки, которые могут возникнуть в процессе сборки.

Время на прочтение
3 мин

Количество просмотров 60K

Так случилось, что свободное время совпало с большим желанием что-то сделать своими руками с нуля. Некоторое знакомство с контроллерами Arduino, автоматизацией процессов и окончание ремонта в доме натолкнули на мысль о создании робота-пылесоса. Все могло закончиться покупкой какого-нибудь готового изделия, но хотелось сделать все самому и с самого начала. Более того, даже спроектировать и изготовить все детали для него захотелось самостоятельно.

3D принтеры, для большинства, являются хобби или игрушкой, и лишь для небольшого процента людей — инструментом в достижении конечной цели. В моем случае такой принтер станет инструментом реализации вполне конкретной задачи: сделать всю механику, крепеж и корпус конечного устройства. Ну а чтобы не было скучно — принтер было решено собрать почти с нуля, то есть из KIT-комплекта. Выбор пал на новый принтер компании «Мастер Кит» 3D MC3 Мастер v1.1. Заехав к производителю, я получил на руки синий чемоданчик и отправился домой, для выполнения первого шага на пути к цели.

Итак, для получения деталей нужно собрать 3d-принтер своими руками. На форумах многократно все задокументировано, но нет пошагового описания последовательности сборки, из-за чего процесс может растянуться на дни и недели. В готовом комплекте радует то, что имеется пошаговая инструкция с фотографиями и простым описанием этого процесса. Но начнем мы по-порядку. Весь принтер помещается в компактный, но весомый пластиковый чемоданчик. Он имеет пару защелок, но также скреплен стяжкой, чтобы предотвратить случайное раскрытие во время транспортировки. Мелочь, а приятно.

Вскрытие показало, что все аккуратно разложено в коробки и подписано.

Выкладываем на стол все, что есть и рассматриваем внимательно.

В комплект входят шестигранные ключи для комплектных винтов, но также понадобятся плоскогубцы и крестовая отвертка (для закручивания всего одного винта).

Еще во время получения комплекта я поинтересовался у инженеров, сколько времени у меня уйдет на сборку принтера? Ответом мне было «до 12 часов» — и это только сборка, а не начало печати. Но весь процесс моно разделить на два больших этапа:

1. Физическое соединение всех деталей и механики
2. Протяжка проводов и подключение электроники
Надо сказать, что даже с инструкцией и кажущейся простотой процесса, оба этапа отнимают примерно равное время, особенно, если учесть, что при подключении следует быть крайне внимательным и не перепутать полярность, иначе можно запросто сжечь контроллер.

Весь процесс от открывания чемодана, до подключения к компьютеру у меня занял порядка 5.5-6 часов времени, что является неплохим результатом, с учетом того, что я впервые собирал 3D принтер. Стоит отдать должное сопроводительной документации: фотографий много, пластиковые детали имеют нумерацию, а пакетики с комплектухой подписаны.

Итак, начинаем быструю сборку.

В результате более чем 5-часового труда удалось получить вот такой принтер.

Сразу стоит отметить, что в комплекте идет обычное стекло, но для улучшения прилипания пластика я нанес на него матовую самоклеящуюся пленку Lomond. Все провода поначалу висят в воздухе и до запуска их лучше убрать. В комплект поставки входят стяжки, которые помогут собрать все провода в аккуратные жгуты. Перед окончательным затягиванием стяжек стоит все движущиеся элементы перевести несколько раз в крайнее положение, чтобы убедиться в свободном ходе и отсутствии зацепов. Если некоторые валы или подшипники сразу не встают на свое место, то фаски можно сделать обычным канцелярским ножом, благо детали напечатаны из пластика.

Должно получиться примерно так (кот в комплект поставки не входит):

В чем же отличия этого принтера 3D MC3 Мастер v1.1 от MC3 Stealth.

  • Полный отказ от подпружинивания стола и пружин в системе подачи прутка
  • Датчик-концевик по оси Z теперь вынесен к экструдеру, так что юстировать принтер по этой оси стало проще
  • Перед каждой печатью принтер делает юстировку по осям, при этом по оси Z он это делает в трех разных точках, тем самым выстраивая для себя четкую картину плоскости. Это решает проблему несоблюдения горизонтали стола при монтаже или установке самого принтера.

Какие плюсы и минусы из самостоятельной сборки 3D принтера я вынес из своего опыта?
Плюсы:

  • Самостоятельная сборка — это существенно дешевле готового устройства
  • Хорошая инструкция — залог качественной и быстрой сборки. В этом комплекте инструкция очень детальная
  • Готовый комплект заметно экономит время на покупку комплектующих и подсчет требуемых деталей
  • Нет необходимости брать паяльник в руки. Если есть навык пользования отверткой-этого хватит
  • Если есть дети, то целый день пролетит быстро и увлекательно

Минусы:

  • Комплект для сборки требует простейшего понимания действия механики
  • Для сборки 3d принтера следует подготовить большой стол и освободить минимум 1 полный день
  • Отладка работы электрики также займет время, в отличие от готового устройства

Неделю назад я рассказывал о возможностях 3D-печати и том, как именно FDM-технология облегчает нашу жизнь. Статья набрала пусть и немного, но вполне достаточно положительных откликов, чтобы продолжать данную тему, а значит цикл материалов можно считать открытым:)

Сразу хотел бы предупредить, что не хочу превращать статьи в дотошное руководство 3D-печатника. Этого добра на просторах рунета предостаточно. Моя же цель — лишь натолкнуть и подсказать варианты, способы и идеи, которые упростят жизнь человека, который заинтересуется этой отраслью.

Ну что, поехали. После вводного экскурса время действовать. Тема сегодняшней статьи — закупка комплектующих.

Перед тем, как отдать свои кровные

Первое предупреждение — будет непросто. Самостоятельная сборка 3D-принтера требует усидчивости и терпения. Я буду счастлив, если у вас все будет получаться с первого раза, но, по собственному опыту скажу, что без ложки дегтя в 3D-печати не бывает.

Перед покупкой комплектующих для самостоятельного построения принтера сразу же хочу отметить, что для нас самое важное — максимально ужатый бюджет.

И дело не совсем в экономии. Лично мне бы очень хотелось, чтобы вы испытали тот восторг, который наступает после печати первой детали на устройстве, которое создано вашими руками.

Собирать будем классическую модель Prusa i3. Во-первых, это максимально бюджетный вариант исполнения принтера. Во-вторых, он очень популярен и найти пластиковые детали для этой модели не проблема.

Наконец, апгрейдить эту модель одно удовольствие. Делать это можно бесконечно долго, но главное, видеть заметные улучшения после вложения очередной сотни-другой рублей.

Механика

Под «механикой» мы подразумеваем как статичные, так и движущиеся элементы принтера. От правильного выбора механики напрямую зависит качество моделей, которые он способен будет печатать.

Существует буквально сотни всевозможных модификаций и вариантов исполнения того самого принтера Prusa i3. Вариантов замены комплектующих или их аналогов тьма, поэтому всегда можно что-то изменить или исправить.

Корпус

На что влияет. Корпус обеспечивает жесткость всей конструкции. Учтите, что во время печати хотэнд будет постоянно перемешаться вверх, вниз, влево, вправо, вперед и назад. Иногда эти движения будут очень резкими и быстрыми, поэтому, чем надежнее будет корпус, тем лучших результатов вы достигните.

Варианты. Чертеж рамы есть в открытом доступе (тут или тут). Дальше остается обратиться в конторы, занимающиеся резкой фанеры, ДСП, акрила или металла.

Из стали 3-4 миллиметра выйдет подороже, потяжелее, но надежнее. Из фанеры 6 – 8 мм дешевле. Есть варианты и из акрила.

Финансовый совет. Готовые варианты рам на AliExpress и Ebay сразу отметайте. Там просят в три-четыре раза большую сумму. Полистайте доски объявлений по месту жительства. Средняя стоимость корпуса из фанеры варьируется в пределах 600 – 1000 рублей. Все, что дороже — от лукавого.

Цена вопроса: 800 рублей (здесь и далее – приблизительная стоимость).

Направляющие (валы)

На что влияет. Плавность хода сопла, ровность слоев.

Варианты. Направляющих для Prusa i3 нужно ровно шесть штук. По две на каждую ось (X, Y, Z). Размеры следующие:

  • 2 x 370мм (ось X)
  • 2 x 350мм (ось Y)
  • 2 x 320мм (ось Z)

Общепринятый стандарт для валов 3D-принтера — 8 мм. И гнаться за 10 или 12 мм смысла нет. Вес головы хотэнда не такой значительный, что бы на расстоянии в 370 мм гнуть вал.

Хотя, если у вас есть лишние деньги, можно извратиться и купить 12 миллиметровые валы. Вот только подшипники и подгонка пластиковых деталей потом выйдет дороговато.

Финансовый совет. Перфекционистам на заметку: рельсовые направляющие, конечно же, отличная штука. Но их стоимость даже в Китае откровенно пугает. Оставьте эту модернизацию на будущее.

К слову, валы можно купить как на AliExpress (тут или тут), так и по месту с тех же досок объявлений. Самый доступный вариант — отправиться на блошиный рынок и найти на разборке принтеров и старой оргтехники (МФУ, сканеры) шесть нормальных валов.

Главное, вооружитесь штангенциркулем. Все валы должны быть строго одного диаметра. Цена за штуку получится в районе 60 – 70 рублей.

Цена вопроса: 420 рублей (вариант блошинного рынка).

Подшипники

На что влияет. Уровень шума, качество печати, ровность слоев и граней детали.

Варианты. И снова все упирается в бюджет. Можно заказать подшипник в блоке (модель SC8UU, например, тут). Можно просто линейный подшипник LM8UU. Можно остановиться на бронзовых или латунных втулках генератора автомобиля. Главное, подобрать нужный размер.

Наконец, можно заказать подшипники у 3D-печатника, у которого будете покупать детали для своего принтера (об этом ниже). Готовые подшипники всех размеров есть тут.

Запомните, для Prusa i3 вам нужны 12 линейных подшипников.

Финансовый совет. Не спешите заказывать подшпиники в Китае. Не факт, что выйдет дешевле. Варианты по 40 – 60 рублей за штуку можно найти и в «родных краях».

Цена вопроса: 600 рублей.

Пластиковые детали

Самое время обратиться к тем, у кого уже есть 3D-принтер. Поищите объявления «3D печать в вашем городе». Обсудите стоимость печати комплекта деталей для Prusa i3.

Как правило, оценивают за грамм печати, но есть и готовые комплекты. Тянуть это добро из Китая нет никакого смысла.

Цена вопроса: около 1000 рублей, но зависит от наглости печатника.

Ремни, шкивы, шпильки и прочая мелочь

Для самостоятельной сборки механики принтера остается совсем немного. По сути, это недорогие детали, рассказывать о которых слишком много не имеет смысла. Поэтому, приведу список.

  • ремень GT2 – служит для перемещения хотэнда и столика вдоль осей X и Y. Выглядит вот так. 2 метра хватит с головой.
  • шкивы GT 2 — внутренний диаметр 5 мм, количество зубьев (как правило) 20. Надеваются на шаговые двигатели (на два) для перемещения ремня GT2. Достаточно двух штук. Выглядят так.
  • шпильки — модные трапецеидальные винты с гайкой не берем. Во-первых, дорого. Во-вторых, бессмысленно. Это не ЧПУ станок. Со скоростями выше попы прыгнуть не получится, поэтому не тратьте деньги. Обычная строительная метровая шпилька диаметром 5 мм для оси Z (разрежем на два) и такая же диаметром 8 мм для закрепления частей корпуса.
  • подшипники — два для связки с ремнем GT2. Будут выполнять роль натяжителей. Желательно, чтобы внешний диаметр подшипника был равен внешнему диаметру шкива в области зубьев. Как вариант, но 50 штук вам не нужно, только два.
  • гайки, болты, шайбы — в магазине крепежа хорошенько запаситесь болтами M3 размером от 10 до 60 миллиметров. Соответственно, гайки (нужны еще и 8-миллиметровые для шпилек корпуса) и шайбы. Приблизительный список список можно найти тут.
  • муфты — будут удерживать шпильки 5 мм по оси Z. Нужно две штуки. Купить можно, например, тут. А можно попросить напечатать 3D-печатника, взяв модель отсюда.

Финансовый совет. Не стремитесь взять самое лучшее. Подходите с умом и проверяйте диаметры. Так, шпильки для Z оптимальны именно 5-миллиметровый. У 8-миллиметровых больший шаг резьбы, что отразиться на качестве печати (будут слишком характерная слоистость).

Гнаться за шкивами для ремня тоже нет смысла. Подойдет обычный подшипник. При покупке включайте фантазию. Вариант «тупо купить по списку» здесь не работает.

Цена вопроса: при большом желании можно легко вписаться в 700 – 800 рублей.

Электроника

Без электроники принтер не поедет и не поймет, чего вы от него хотите. К счастью, цена на комплектующие просела значительно и можно закупиться без удара по семейному бюджету.

Шаговые двигатели

Это самая дорогостоящая статья расходов при самостоятельно сборке 3D-принтера. Нужно 5 штук Nema 17. Как правило, беру на 1.7А по току. Их мощности будет предостаточно. Диаметр валов – 5 мм. Присмотреться можно тут.

Да, не забудьте уточнить наличие соединительных проводов, чтобы потом не плясать с паяльником.

Финансовый совет. И снова блошиный рынок и разборка МФУ, принтеров и плоттеров. Поинтересуйте о ценах на шаговые двигатели. Иногда пять движков Nema 17 можно прикупить за смешные 800 – 900 рублей.

Важно: выбирайте движки так, чтобы у них было одинаковое количество шагов на оборот (например, 200). Двигатели без маркировки брать несколько геморройно, поскольку потом замучаетесь подбирать правильные параметры при настройке ПО.

Плата управления

Эталон для Prusa i3: плата Arduino Mega + модуль расширения Ramps 1.4 (например, такой вариант). Это самый доступный и универсальный вариант для управления принтером.

Совет. Обязательно убедитесь, что в наличии есть джемперы (маленькие перемычки контактов). В идеале, их должно быть не менее 18 штук. Если не будет, замучаетесь потом искать их в своем городе, хотя и стоят они рубль за ведро.

Драйвера шаговых двигателей

Это миниатюрные платки, которые будут управлять шаговыми двигателями. Считаем сколько нужно:

  • 2 драйвера A4988 для оси Z (вот такие)
  • 1 драйвер A4988 для оси Y
  • 1 драйвер A4988 для оси X
  • 1 драйвер DRV8825 для экструдера (например, такие)

Можно взять лотом, можно по отдельности. Я специально написал один драйвер DRV8825, поскольку у него максимальное деление шага 1 к 32, что позволяет более точно выдавливать пластик во время печати очень мелких деталей.

Теоретически можно взять и все пять A4988 или комплект из пяти DRV8825. Тут уж решать вам, но один DRV8825 в сборке строго приветствуется.

Совет. Попадете на распродажу, не поленитесь взять парочку драйверов про запас. При первичной сборке есть риск, что один из драйверов обязательно спалите:)

Дисплей

На нем будем следить за состоянием печати и управлять принтером. Настоящая классика — четырехстрочный LCD2004 за 350 рублей.

Совет. Обязательно берите дисплей с шилдом и шлейфом (по ссылке выше как раз такой). Потратите минимум времени на подключение.

Хотэнд и механизм подачи пластика

Именно в этом блоке происходит магия 3D-печати. Тут греется пруток пластика и выдавливается сквозь миниатюрное сопло. Не буду ходить вокруг да около. Проверенный годами вариант — версия хотэнда V6 с кулером, терморезистором 100к, нагревательным элементом, радиатором, тефлоновой трубкой. Например, такой.

Механизм подачи пластика (будет крепиться на один из двигателей NEMA 17) лучше взять металлический. Во-первых, удобнее собирать, во-вторых, полностью исключен пропуск шагов во время печати.

Столик, пружины, стекло, концевики

Платформа, на которой будет расположена 3D-модель, должна иметь обязательный подогрев. Температуры тут доходят до 100 – 110 градусов по Цельсию в зависимости от типа пластика.

Самый доступный и проверенный временем вариант – MK2 размером 214 х 214 мм. Не забудьте приобрести пружины для столика (нужно 4 штуки). С ними намного легче выставлять уровень сопла.

Сверху столик накрывают обычным стеклом толщиной 3-4 мм. В идеале – зеркалом. Размеры 200 х 200 мм с небольшими скосами по краям для крепежа винтов. Цена вопроса у стекольщика – около 60 рублей, везти из Китая нет смысла.

Концевые выключатели — специальные механические кнопки, которые будут ограничивать размеры стола и «пояснять» электронике где конец рабочей области принтера. Как вариант, недорогие KW12-3. Нужно 3 штуки (по одному на каждую ось).

Блок питания

Один из ключевых элементов все электроники – блок питания. Готовый вариант, заточенный на 3D-принтеры, обойдется в 800 – 1200 рублей. Все зависит от мощности блока. Сразу скажу, что 15 А и 12 Вольт для 3D-принтера с двумя экструдерами и одним нагревательным столом будет достаточно.

Финансовый совет. Как вариант, можно задействовать компьютерный БП аналогичной мощности. Б/у вариант обойдется в 200 – 300 рублей, а работать будет также. Единственное, придется немного повозиться с развязкой проводов.

И сколько вышло?

Проведем приблизительные подсчеты. Рассчитываем самый бюджетный вариант. Учтите, что экономия требует затрат времени — придется побегать.

  • Корпус — 800 рублей
  • Валы — 420 рублей
  • Линейные подшипники — 600 рублей
  • Пластиковые детали — 400 рублей
  • Мелочь (подшипники, шкивы, шпильки, ремни) — 700 рублей
  • Двигатели (б/у разборка) — 900 рублей
  • Электроника (столик, плата Arduino + Ramps, 5 драйверов, дисплей, концевики) — 2600 рублей
  • Блок питания — 400 рублей
  • Набор гаек, болтов, шайб — 150 рублей
  • Хотэнд, механизм подачи пластика — 450 рублей
  • Про запас — 580 руб

ИТОГО: 7420 руб + 580 руб (на всякий случай) = 8 000 рублей.

Что ж, я обещал, что мы соберем 3D-принтер за 10 000 рублей. И мы это сделали. Да, придется побегать, поискать и потратить время, но моя задача была доказать, что 3D-печать – не так дорого, как может показаться на первый взгляд.

Материал получился очень обширным, но я старался максимально сжать информацию и выделить лишь ключевые моменты, на которые стоит обратить внимание. Надеюсь, у меня получилось.

Если чего не сказал – не судите строго. Я готов поделиться опытом и посоветовать максимально эффективные варианты решения той или иной проблемы по 3D-печати. В данном случае, по закупке комплектующих.

Продолжение следует;)

1 Звезд2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (25 голосов, общий рейтинг: 4.68 из 5)

🤓 Хочешь больше? Подпишись на наш Telegram.

undefined

iPhones.ru


Пришло время закупаться.

  • гаджеты,
  • От редакции,
  • Это интересно

Владимир Кузин avatar

Владимир Кузин

@xakerbox

DIY-техноман. Уверен, что все можно сделать своими руками. Коллайдер не в счет.

Сравнение моделей 3d принтеров Arduino

3D принтер нашел применение во многих областях. Его используют как в промышленности, так и в домашних условиях. Но приобрести готовое оборудование иногда не по карману, поэтому тем, кто желают его получить, остается решиться на самостоятельное изготовление 3D принтера.

В связи с этим возникла необходимость в наборах для 3d принтера Arduino. Их популярность обуславливается низкими ценами на электронику и приемлемым уровнем производительности собранного процессора. Arduino — это марка аппаратно-программных инструментов для изготовления автоматических систем роботизированной техники. Продукция этого бренда предназначена для непрофессионалов.

3D printer

Владимир Кузин

@xakerbox

DIY-техноман. Уверен, что все можно сделать своими руками. Коллайдер не в счет.

Сравнение моделей 3d принтеров Arduino

3D принтер нашел применение во многих областях. Его используют как в промышленности, так и в домашних условиях. Но приобрести готовое оборудование иногда не по карману, поэтому тем, кто желают его получить, остается решиться на самостоятельное изготовление 3D принтера.

В связи с этим возникла необходимость в наборах для 3d принтера Arduino. Их популярность обуславливается низкими ценами на электронику и приемлемым уровнем производительности собранного процессора. Arduino — это марка аппаратно-программных инструментов для изготовления автоматических систем роботизированной техники. Продукция этого бренда предназначена для непрофессионалов.

3D printer

3D printer

Стандартный набор состоит из IDE (программной оболочки) и аппаратной части. Последняя представляет собой комплекс смонтированных печатных плат, причем реализовывать их может как сторонний, так и официальный производитель. Отмечают открытость архитектуры системы, что предопределяет постоянное дополнение и беспроблемное копирование разработанной продукции.

Составляющие части

Платы Arduino сконструированы из:

  • микроконтроллера – он представляет собой микросхему, предназначенную для микропроцессора и периферийных устройств;
  • электрических выводов – они распределены по плате и классифицируются на аналоговые (характеризуются наличием диапазона между 1 и 0) и цифровые (имеют только два значения 1 и 0).

Подобное устройство делает платы универсальным ядром системы, в которую они включены. IDE – это язык программирования, разработанный специально для Arduino.

Как собрать 3D принтер Arduino своими руками

Изготовить 3d принтер своими руками вполне реально, для этого необходимо следовать инструкции, прилагаемой к набору Arduino. Также можно руководствоваться рекомендациями профессионалов и методическими пособиями.

Конструкция платы Arduino

Конструкция платы Arduino

Принтер для 3D печати состоит из таких частей:

  • корпус;
  • контроллеры;
  • направляющие;
  • блок питания;
  • шаговые двигатели;
  • экструдер.

Первым шагом является постройка осей координат. Для этого понадобятся приводы, например, от CD/DVD, которые находились на компьютере. Также надо приобрести Floppy-дисковод, проверка его работоспособности при этом обязательна. Ее показателем является пошаговый режим работы, осуществляющийся без постоянного тока. Далее нужно подобрать шаговые двигатели. Процесс перемещения расходного материала требует определенной мощности.

Arduino 3D printer

Arduino 3D printer

Следующий этап заключаются в выборе электроники. Вам понадобится непосредственно плата Arduino, кабель, драйвера (5 штук), радиаторы, блок питания (подойдет от компьютера), вентилятор, концевики (оптические или магнитные), стол для подогрева, термистор, транзистор, провода, штекера, устройство нагрева для хотенда, сопла и боуден. Их реально купить в наборе, это сэкономит время и усилия, не повредив качеству. Схему сборки деталей найдете в интернете.

На последнем этапе скачиваем Arduino IDE, устанавливаем прошивку (чаще используют Marlin) и подключаемся к ЧПУ-контроллеру. Проверив подобным образом сборку электроники, нужно определиться с ПО, которое будет отвечать за управление 3D принтером. Пример на фото.

К его функциям относят приемлемость выбранных параметров печати: заполнение, высоту секции и скорость послойного нанесения расходного материала. Остается только оценить состояние электропроводки, собрать последние элементы (раму, корпус, крепления) в соответствии с инструкцией и подключить собранный своими руками принтер к ПК.

Калибровка 3D принтера осуществляется с учетом диаметра шкива, количества шагов на оборот мотора и микро-шагов в системе электроники. Результатом операции становится окончательная настройка прошивки.

Плата Arduino UNO

Плата Arduino UNO работает в комплекте с микроконтроллером ATmega328, характеризующимся наличием:

  • 14 цифровых и 6 аналоговых порта;
  • USB порта;
  • функции сброса;
  • разъемов внутрисхемного программирования и питания.

Плата расширения обеспечивает питание вышеуказанных компонентов, например, с помощью USB. Расположение микроконтроллера облегчает его замену и проведение ремонта.

Arduino UNO имеет несколько отличий от других модификаций плат расширения этой компании:

  • Во-первых, для его присоединения к ПК не нужен мост USB-UART FTDI.
  • Во-вторых, электроэнергию она получает через USB порт и с посредством приспособлений извне. Для этого предопределено несколько выводов (Vin, IOREF, 5 V, GND).
  • В-третьих, микроконтроллер платы Arduino UNO обладает тремя типами памяти: FLASH, EEPROM и SRAM.
  • В-четвертых, присутствует последовательность в SPI. Это касается с 10 по 13 выход (вход).
  • В-пятых, имеется функция сброса в автоматическом режиме.
  • В-шестых, существует защита от последствий нагрева проводов.

Arduino UNO

Arduino UNO

ЗD принтер Arduino Uno считается самым востребованным в своей ценовой категории.

Arduino Mega 2560 для 3D принтера

Она разработана на основе Arduino Mega. Arduino Mega 2560 потребовала усовершенствованного ATmega2560. Устройство имеет:

  • 54 цифровых и 16 аналоговых входа;
  • UART, USB;
  • резонатор;
  • ISCP;
  • функцию сброса.

Плата Mega 2560

Плата Mega 2560

Подключения Arduino Mega 2560 проводится путем присоединения к ПК или к внешнему источнику тока. Главные отличия нововведения:

  1. Отсутствие необходимости в USB-to-serial.
  2. Наличие резистора.
  3. Добавление пинов SCL и SDA на Arduino Mega 2560.
  4. Усиление рабочей последовательности RESET.

3d принтер Arduino Mega 2560 является популярным среди имеющихся аналогов. Это обуславливается производительностью его работы.

Плата Arduino CNC Shield v3.02

Плата расширения CNC Shield v3.02 создана для Arduino UNO 3D принтеров и подобного им оборудования. Данная база входов/выходов обеспечивает работу устройств в автоматическом режиме или посредством подключения к USB-порту.

Плата Arduino CNC Shield v3.02

Плата Arduino CNC Shield v3.02

Arduino CNC Shield v3.02 имеет 4 оси, интерфейс двух разновидностей (UART, I2C). Требуемое напряжение для силовой и логической частей соответственно равно 36 В и 5 В. Тип прошивки этой платы называется Arduino GRBL. База характеризуется четырьмя слотами (по числу осей) и перемычками для их дублирования. Драйверы Arduino CNC Shield v3.02 подключаются разными путями.

Плата Arduino Due

Arduino Due представляет собой плату, созданную на базе процессора Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3. На устройстве присутствуют:

  • 54 цифровых и 12 аналоговых пинов;
  • UART;
  • ЦАП;
  • TWI;
  • ГТЧ;
  • JTAG, SPI;
  • функции стирания и сброса.

Arduino Due - плата

Arduino Due — плата

Сборка 3D принтера своими руками должна проводиться только после точного планирования действий. Процесс облегчит приобретение укомплектованного набора у официального производителя.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • 3v double dial timer instruction инструкция
  • 3ug4632 1aw30 инструкция по настройке
  • 3ug4622 1aw30 инструкция по настройке
  • 3ug4616 1cr20 инструкция на русском
  • 3tn ru официальный сайт инструкция по сборке