Набор для сборки 3D принтера

Набор для сборки 3D принтераСобирая 3D принтер своими руками, обычно сталкиваешься с неразрешимой проблемой курицы и яйца. Чтобы сделать 3D принтер, нужен 3D принтер, на котором можно распечатать детали для своего 3D принтера. Существующие наборы для сборки 3D принтера не решают проблему экономии средств. Практически любой набор для сборки 3D принтера по цене сопоставим с уже собранным, особенно если некуда спешить и можно подождать его из Китая.

А есть люди, у которых многие запасные части для сборки 3D принтера уже имеются. Например, плата Arduino, несколько шаговых двигателей из старых принтеров, драйвера для них, направляющие оттуда же. Кому-то нравится самостоятельно паять электронную начинку, и покупать таковую просто рука не поднимется. Я себе напаял сразу несколько клонов Arduino, да и контроллеров шаговых двигателей изготовил уже несколько разных видов. По сути, мне и многим другим самодельщикам нужен набор для сборки 3D принтера, состоящий только из деталей корпуса, потому как все остальное уже есть. Только так можно собрать самый дешевый 3D принтер.

Немного поискав, я нашел в продаже только набор пластиковых деталей для сборки Prusa. Довольно бюджетно — всего 2000 рублей. Проблема только в том, что не нравится мне этот Прюша! Настройка его может превратиться в настоящий ад. О недостатках его конструкции народ уже столько всего понаписал. Еще немного поискав, я обнаружил готовый корпус для сборки 3D принтера Prism Mini. Цена 8000 рублей. Что-то дороговато, учитывая, что из Китая можно готовый взять за 15000. К тому же размеры печати как-то не впечатляют. Mini оно и есть mini.

020_В общем, решил я изготовить свой набор для сборки 3D принтера — и людям помогу, и станок свой загружу работой. Мой набор для сборки 3D принтера будет рассчитан на применение стандартных комплектующих, доступных в любом магазине. Несмотря на минимальные размеры, он не ограничивает высоту печатаемой детали. Благодаря своей блочной конструкции, вы сможете установить такую ось Z, которую позволит ваш бюджет и высота потолков в помещении.

Мой набор для сборки 3D принтера будет изготовлен из доступного и дешевого материала — фанеры. Проработанная конструкция в форме куба обеспечивает максимальную жесткость. Не случайно до сих пор некоторые модели MakerBot’ов делаются из фанеры и стоят довольно дорого! Детали я вырезаю на своем станке с ЧПУ. У фрезеровки есть некоторые преимущества перед лазерной резкой: во-первых, фанеру не ведет от сильного перегрева, она не обугливается на швах, а во-вторых, можно вырезать пазы, которые лазер сделать не может. Лазерные конструкции используют в таких случаях фанерные «бутерброды», в то время как резка на фрезере позволяет решить вопрос всего одной деталью с пазами.

021_Набор для сборки 3D принтера рассчитан на двигатели типоразмера NEMA 17. Можно использовать двигатели любой высоты — конструкция это позволяет. В случае необходимости можно доработать крепеж для применения двигателей других типоразмеров, но NEMA 17 является наиболее оптимальным для применения в 3D принтерах.

Двигатели выведены наружу, улучшая охлаждение и давая возможность удобной подтяжки ременной передачи в случае ее ослабления.

022_ 023_

Для крепежа направляющих используется отдельный фланец, что позволяет применять направляющие различного диаметра. Себе я собираю 3D принтер на направляющих Ф12 мм. Как-то они мне наиболее симпатичны.

024_В качестве HotEnd’а я применяю широко распространенный E3D Bowden HotEnd. Он предназначен для работы с выносным экструдером, что позволяет максимально облегчить вес печатающей головки и добиться максимально возможных скоростей печати.

Забыл сказать самое главное — мой набор для сборки 3D принтера рассчитан на кинематику CoreXY, преимуществом которой является вынос двигателей на неподвижную раму 3D принтера. Благодаря этому подвижные каретки 3D принтера получаются максимально легкими, быстрыми и, соответственно, точными! Печатаемая деталь движется только по оси Z, что исключает проблемы, присущие другим конструкциям 3D принтеров.

3D принтер из фанерыКак видно из фотографий, печатающая часть набора для сборки  3D принтера в моей конструкции съемная, что позволяет водрузить ее на каркас практически любой высоты и печатать детали любых размеров по оси Z.

 

  • Дмитрий Макаров

    ОZ проблемой встанет. возможен перекос со временем при таком раскладе. здесь или по центру лепить, или 4 направляющих винта 2 левых и 2 правых. так же лучше охлаждение на экструдер поставить иначе подгорать будет
    хотя конструкция не спорю интересная.

    • http://tech.dimanjy.com/ Dimanjy

      Z по-моему вполне стандартная. Можно сказать, MakerBot’овская. Отчего перекос по-вашему будет, поясните?

      Я в корпусе специально заложил возможность под 4 направляющих и два винта. Но народ мучается обычно с двумя винтами. На печатаемой детали проявляется какая-то рябь из-за несогласованности винтов, и люди специально переделывают с двух на один винт.

      • Дмитрий Макаров

        Вы не забывайте, что это фанера, а фанера со временем как губка всю дрянь собирает, да и сама по себе тяжелая

        • http://tech.dimanjy.com/ Dimanjy

          Да это понятно. Но бюджетнее варианта, наверное, не существует. Кстати, фанера очень хорошо красится и после этого ее можно хоть под дождь :)

          • Дмитрий Макаров

            речь о таком креплении платформы. кроме пэйнта не было ничего, уж извините )) для тяжелых оснований такой вариант более приемлем

          • http://tech.dimanjy.com/ Dimanjy

            Осталось теперь определиться с тем, что считать тяжелым основанием :)
            А так, можно, и такое крепление предусмотреть, конечно. Спасибо за идею!

          • Дмитрий Макаров

            речь о платформе. оговорился.

    • http://tech.dimanjy.com/ Dimanjy

      Про экструдер — да, у меня там на каретке предусмотрено крепление вентиляторов (аж с двух сторон можно повесить). Я пока еще сам до них не добрался. Обязательно позднее дорисую :)

      • Дмитрий Макаров

        кстати, с E3D часто вылазит проблема его крепления, он прокручиваться может провода если к каретке не закреплены жестко. на прусе сам мучался долго пока на мк8 не перешел.

        • http://tech.dimanjy.com/ Dimanjy

          У меня пока другая проблема — диаметр крепления рассчитал впритык, и его туда кувалдой запрессовывать приходится. Ни то, что не провернешь, но и вынуть-то потом с трудом получается :)
          Надо какое-то крепление придумать, чтобы и вставлялось легко, и потом зажималось накрепко.

          • Дмитрий Макаров

            из опыта скажу, что только такой вариант для этого типа экструдеров подходит, причем один из зажимов рефленым делать нужно и саму зажимаемую часть фторопластовой лентой в 2 слоя

          • http://tech.dimanjy.com/ Dimanjy

            Да, там ничего другого и не придумаешь, по ходу.
            А вот насчет фторопласта — насколько я знаю, он обладает холодной текучестью. Со временем крепление ослабнет и начнет болтаться. Может просто сразу несколько комплектов фанерных зажимов сделать? Подгорели — заменил.

          • Дмитрий Макаров

            фторопласт как уплотнитель самое оно, вам все равно каждый месяц обслуживание проводить. ну или найти материал тугоплавкий и гибкий. есть например керамическая лента она вообще до 1,5 тысяч держит, но зачем это нужно здесь )

  • Дмитрий Макаров

    кстати, какова цена болванок вот таких?

    • http://tech.dimanjy.com/ Dimanjy

      Я планировал делать несколько вариантов. С коробкой 4-5 тыс. руб. Может кому-то отдельно только верхушка понадобится.

      Цену, как всегда, трудно придумать, особенно когда на рынке не особенно много ценовых ориентиров. Хочется и чтобы было не очень дорого для людей, и самому интересно этим заниматься.

  • Sergey Kim

    Приветствую! Я вот тоже надумал собрать 3d принтёр, вот только стандартные 200х200мм. рабочее пространство ни как не устраивает( Короче, задумал я 800х800мм. собрать, вот и решил попросить совета, как у опытного и компетентного спеца. 1. Что для этого нужно? 2. ШВП какой длины нужно подбирать? 3. Софт тот же можно использовать, что и 200х200мм. столах? 4. Мощность двигателей не обязательно поднимать? Вообщем, можно ли из стандартного 3d принтера или его железа, как то собрать принтер с рабочим столом большего размера и как это может повлиять на качество печати?

    • http://tech.dimanjy.com/ Dimanjy

      Вы бы на стандартном потренировались сперва. Собрать 3D принтер — это не так уж и трудно. Гораздо труднее потом отладить процесс печати: требуется одновременно играться не менее чем с 5-ю параметрами, причем подобранные значения могут меняться в зависимости от пластика и от самой модели. В общем, я бы потренировался шаманить сперва на маленьком. Если с маленьким вы уже разобрались, тогда можно браться и за 800х800.

      Для большого — гораздо большие требования к жесткости. Металлическая рама, рельсы Hiwin вместо направляющих валов. И подогрев стола, вероятно, придется делать многозонным. Из стандартных квадратиков 200х200. Тут уже 100% нагреватели на 220V брать придется. Я бы сделал отдельное включение зон нагрева, если надо печатать маленькие детальки (чтобы не греть весь стол).

      ШВП в 3D-принтере используется только в оси Z. Она зависит от _высоты_ печатаемой модели. У вас рабочее поле 800х800, а высота какая? Вот к ней и подбирайте ШВП. Остальные передачи делаются на зубчатом ремне.
      Вам уже, наверное, GT2 не пойдет. Нужно какой-то ремень с металлическим кордом внутри. (T2.5, кажется)

      Движки — для перестраховки я бы перешел на Nema23, потому как натяжка ремня должна быть серьезная, и ворочить все это будет уже, вероятно, сложнее, хотя и самые мощные из Nema17 тоже справились бы. По току вы уже приблизитесь к 2А, и придется менять драйвера или серьезно охлаждать RAMPS-овские A4988.

      Софт, конечно, тот же. Софту все равно, какое у вас поле.

      Качество печати будет зависеть от механики, которую можно собрать добротно и не беспокоиться за нее, а также от термодинамических процессов, управление которыми доступно только самым просветленным шаманам. Какова будет термодинамика в больших деталях — никто не знает.

      Если вы просто хотите за один раз печатать на большом рабочем поле много маленьких деталей, то беспокоиться, ИМХО, не о чем. Разницы с 200х200 и 800х800 в этом случае не будет никакой.

      PS. Я совсем не эксперт, а любитель :)

    • Дмитрий Макаров

      да собрать можно :D только зачем это нужно? :D вам в кайф печатать одну модель 5 суток? :D у вас ни один движок такой нагрузки не выдержит :) вы подумайте почему нет габаритных экструзионников ))) а все большие модели лепят на порошковых )))

      дам ответ сам )) скорость печати ))))

      • http://tech.dimanjy.com/ Dimanjy

        Я вот, кстати, читал о тенденции к разрастании столов для FDM-печати. Все дело в том, что народ начинает находить плюсы в размещении тех же моделей горизонтально, а не вертикально. Образно говоря, теперь модно вазы печатать лежа :)

        • Дмитрий Макаров

          габарит растет с уменьшением точности, там сопла до 5 мм :) либо печать в 3-2 сопла :) как не крути, а производительность в данном случае это основной параметр и экструзионный принтер в этом плане сильно отстает… фото по шустрее работают, а лидеры тут порошковые промышленники, там производительность тупо за счет большого количества сопел. и чаще всего это восковые принтеры для создания болванок выплавляемых моделей. к слову сказать в России этих принтеров по пальцам одной руки пересчитать можно :)

          в завершение скажу, что более или менее быстрая и качественная печать достигалась америкосами при габаритах 40*40*70 и то на дельте )) печатали как раз вазу, без поддержек, абсом ) печатали 28 часов 0,5 соплом ) шаговики если бы не радиаторы и обдув сгорели бы 100% )) т.к. радиатор стабильно держал 50 градусов )))

          • http://tech.dimanjy.com/ Dimanjy

            Я вот с этим не соглашусь, что «габарит растет с уменьшением точности». С применением timing-belt (зубчатого ремня) не должно наблюдаться накапливаемой ошибки, поэтому на разумных габаритах точность должна быть величиной постоянной (ну, до метра-двух, наверное). Есть же деятели, которые стулья печатают узорчатые на FDM. Там человек целиком помещается в рабочую камеру!

            Ну а по поводу фото-, порошковых, лазерных, электронно-лучевых… что о них говорить — это пока за пределами хоббийных возможностей. Такое пока дома не соберешь (не считая проекционных, конечно). Хотя была у меня мыслю попробовать поиграться с электронной пушкой от старого кинескопа, да там как побочный продукт — рентгеновское излучение присутствует :)

          • Дмитрий Макаров

            ключевое слово «разумных» :) и я не говорю «нельзя», я говорю «нахер это нужно» :) 3D принтер нужен для подготовки мастер модели с которой можно снять форму и делать отливки из пластика, гипса, металлов цветных… он не предназначен для серийного производства чего-то :) для создания большой модели можно и составные части использовать и печать эта выйдет дешевле, да и быстрее, нежели печать в большей зоне :) чем больше модель тем больше материала расходуется в пустую из-за поддержек :) плюс проблема с временем печати, перегревом всего и вся, проблемой усадки модели )) законы физики никто не отменял )) да и что говорить об этих вещах, если для большинства это ведь просто игрушка :)

            з.ы. фото и лазерники уже штампуют )

  • Michael Kiselev

    Уважаемый, Dimanjy. А как можно с Вами связаться? Нигде не нешел адрес Вашей почты. У меня есть деловое предложение.

  • hotabnsh

    Можете по свободе дать размеры E3D Bowden HotEnd. Хочу его сделать, чтоб только купить электронику к ниму.

  • Slava Jast

    Есть кто-то,кто бы помог объяснить мне дураку, как собрать. Вообще не врубаюсь. А очень охото.