3D-принтер своими руками: набор от Arduino и правила

Список материалов

Список материалов, необходимых для создания принтера, довольно обширен.

Электроника:

• плата Arduino серии Mega 2560;
• 1 экран для Arduino Ramps 1.4 (соединение платы и принтера);
• 4 драйвера шагового двигателя модели A4988;
• 4 шаговых двигателя модели 28BYJ-48 и 1 двигатель модели Nema 17 (устройства, перемещающие печатающий элемент в поле);
• 3 оптических концевых датчика (устройства для проверки размеров объекта);
• 1 экструдер модели E3D V5 или V6 (устройство для экструзии пластика с подогревом).

Кузовная часть построена из плит и направляющих МДФ.

Материал	Вид	Кол-во, шт.
Панели МДФ	30×40 см	1
6×4 см	2
34×6 см	1
15×4 см	1
Подшипники	Линейный круглый корпус LM8UU	12
Шкивы	GT2	2
MK8	1
Зубчатый ремень	GT2	1
Трубка	ПТФЭ	1
Направляющие стержни	Длина — 22 см	2
Длина — 17,5 см (диаметр — 8 мм)	4
Запуск	Резьба M5	1
Шестигранные гайки	M5	2
4	ветры
M3	10
Винты	M3 × 16 мм	8
M3 × 25 мм	6
M4 × 45 мм	4
M4 × 60 мм	2
M4 × 20 мм	4
Саморезы по дереву	Маленький	12

Для сборки 3D-принтера также необходимо сделать крепеж.

Все комплектующие нужны с запасом, ведь избежать ошибок при возведении таких конструкций сложно.

Стоимость комплектующих (электронных и механических) — около 4000 руб. Его можно уменьшить, применив более дешевые элементы и материалы:

• использовать изделия из ЛДСП вместо панелей МДФ;
• вместо модели Mega купите Arduino Uno;
• вместо оригинальных плат Arduino покупайте китайские аналоги на AliExpress, которые имеют те же функции и такую ​​же распиновку (это необходимо соблюдать далее).

Необходимые инструменты

Для сборки компонентов вам понадобятся:

1. Отвертки.
2. Ключ.
3. Гравер для обработки элементов.

Вместо отверток можно использовать отвертку. Инструменты (аксессуары) должны быть разного размера для затяжки всех гаек и винтов.

Пошаговая инструкция

Процедура создания 3D-принтера следующая:

• собираем ось Y;
• соединить элементы;
• собираем ось X;
• собираем ось Z;
• спроектировать печатный стол;
• для выполнения отладочных работ.

Создание оси Y

Во-первых, вам нужно модифицировать моторы 28BYJ-48, сделав их биполярными.

Инструкция по моделированию оси Y:

1. Закрепите 2 панели МДФ клеем.
2. Установите печатные детали, такие как мотор и Z-мотор.
3. Закрепите детали саморезами.
4. Установите моторы в свободные гнезда.
5. Установите подшипники.
6. Закрепите подшипники пластиковыми стяжками.
7. Установите шкив.
8. Установите подшипники типа 624ZZ рядом со шкивом.
9. Прикрепите направляющие (17,5 см).
10. Натяните ремень с помощью Y-образного конца.
11. Присоедините датчик конца.

Подключение элементов

Чтобы преобразовать униполярный шаговый двигатель в биполярный, вам потребуются:

1. Снимите крышку.
2. Отпаяйте красный кабель.
3. Прервите путь, по которому он шел.
4. Подключите выход на другой стороне шины в следующем порядке: синий — желтый — оранжевый — розовый.

Ось X

Вы можете собрать ось X следующим образом:

1. Установите 2 болта M4x45 мм в деталь типа X-End.
2. Закрепите в нем двигатель.
3. Затяните ремень.
4. Подключите оптический датчик.
5. Установите экструдер (требуются 2 болта и гайки M3x25 мм).

Ось Z

Для создания оси Z вам потребуется:

1. Присоедините подшипники к деталям X-Carriage и X-End.
2. Установите конструкцию на направляющие (17,5 см по оси X и 21 см по оси Z).
3. Соедините вал и двигатель.

Стол для печати

Эта конструкция создается так:

1. Выберите деревянную доску размером 20х13см.
2. Просверлите в углах отверстия диаметром 3 мм.
3. Вкрутите винты M3x25 мм в отверстия.

Финальные штрихи

После формирования всех компонентов принтера остается полностью собрать конструкцию, подогнав все элементы под требуемые размеры.

Пятое: учимся управлять принтером

Это делается с помощью специальных программ, которые всегда находятся в открытом доступе. Именно с их помощью можно взаимодействовать и управлять принтером. В этом случае мы используем Repetier Host — его можно скачать по ссылке http://www.repetier.com/. Установлен и интегрирован слайсер, который является частью программного обеспечения и используется для создания последовательных разделов объекта для печати. В конце генерации разделы будут объединены в слои, в результате чего вы получите g-код для принтера. Слайсер настраивается на основе следующих параметров, которые играют важную роль в улучшении качества печати:

• высота сечения;
• скорость печати;
• начинка и так далее

внимание электропроводке

На этом этапе пора проверить работу двигателей принтера. Для этого подключаем компьютер к контроллеру кабелем USB и моторы к нужным клеммам. Мы запускаем Repetier Host и активируем связь между контроллером и программным обеспечением через последовательный порт, который еще предстоит выбрать. Если подключение правильное, можно будет управлять подключением двигателей с помощью ручной команды.

При использовании принтера следите за тем, чтобы двигатели не перегревались, особенно если устройство используется слишком долго. Для этого на этапе тестирования двигателя необходимо обратить внимание на регулировку величины тока, который будет подаваться на двигатель. Это важная процедура, позволяющая избежать потери темпа. Для теста мы подключаем только один мотор, соответствующий оси. Затем мы также проверим остальные моторы с помощью мультиметра, подключенного последовательно между контроллером и источником питания.

Для этого подключите только один мотор, который соответствует одной оси. Проделаем ту же операцию с двумя оставшимися двигателями. Для этого шага нам понадобится мультиметр, который подключен последовательно между блоком питания и контроллером, при этом прибор установлен в режим измерения тока.

Теперь подключаем контроллер к компьютеру, при этом измеряем ток мультиметром. После активации двигателя через интерфейс Repetier, ток должен увеличиться на определенную величину, и на дисплее измерительного устройства будет отображаться информация о токе шагового двигателя в работе. Ток должен быть определен для каждой оси двигателя, и значения будут разными. Чтобы установить предел значения для каждой оси, установите небольшой потенциометр для шагового двигателя. Настройка производится по следующим параметрам:

1. Для монтажной платы установите 80 мА.
2. Для осей X и Y шагового двигателя установите ток на 200 мА.
3. Для оси Z требуется больший ток, поскольку именно вдоль этой оси будет перемещаться каретка, а это означает, что потребуется больше энергии. Здесь мы устанавливаем дыхательный объем на 400 мА.
4. Для двигателя экструдера установите ток 400 мА.

Электронные части и механика для них

Следующий шаг — покупка электроники. Вам необходимо покупать такие детали, как RAMPS 1.4, Arduino Mega 2560 R3 и шаговый драйвер A4988. Стоимость всех трех частей составит примерно 1045 рублей.
Теперь обо всем поподробнее. RAMPS 1.4 — основная плата расширения для Arduino. Собранный по такой схеме 3D-принтер своими руками будет иметь в основе именно эту плату. Именно к нему будут подключены остальные электронные элементы, приводы двигателей и так далее. Вся силовая часть принтера будет поддерживаться этой конкретной картой. Также стоит отметить, что у такой доски нет «мозгов», там и гореть нечего. Это говорит о том, что покупать замену нет смысла.
У любой электроники должен быть «мозг». При сборке 3D-принтера своими руками на Arduino 2560 R3 именно эта деталь и будет. Этот пункт будет загружен с прошивкой в ​​будущем. Этот элемент довольно легко сжечь, например, если драйвер для шагового двигателя вставлен неправильно, полярность меняется при подключении концевого выключателя. Все это приведет к тому, что плата сгорит, и при первой сборке, когда нет опыта, это случается довольно часто, а потому стоит купить запасную.

Драйверы шагового двигателя в таком устройстве будут отвечать за работу двигателей. Также рекомендуется приобрести комплект запчастей. Есть важная деталь. Эти устройства обладают повышенным сопротивлением. Крутить его не стоит, так как он, скорее всего, уже выставлен на требуемый ток.
Собирая своими руками 3D-принтер на Arduino, лучше всего взять Arduino MEGA R3 в качестве запасной платы. Стоимость запчасти 679 руб. Что касается сменного набора драйверов, то лучше покупать набор из 4 штук, а не из 2 штук. Они будут стоить 48 рублей за экземпляр.
Вам также понадобится понижающий стабилизатор напряжения для защиты платы Arduino. Это будет стоить всего 75 рублей. Рабочие параметры — снижение с 12 В до 5 В. Однако такая электроника очень капризна. Достаточно жарко и часто выходит из строя.
Пятый шаг — покупка комплекта шагового двигателя. Стоимость этого набора 2490 руб. Здесь стоит отметить, что в наборе 5 экземпляров и всего 4. Можно, конечно, поискать набор из 4-х, но лучше покупать полный. Один останется на складе, или его можно использовать для оснащения дополнительного экструдера для печати вспомогательных частей деталей или для изготовления изделий в двух цветах.

Монтаж оси Z

Возьмите сборный опорный блок для пластин. Отметьте блок с двух сторон по центру, на расстоянии 2 см от самого длинного края. Проделайте отверстие дрелью. Закрепите все винты в монтажных отверстиях гайками. Опоры должны быть жесткими. Поместите соединители валов на два оставшихся шаговых двигателя и с помощью шестигранного ключа затяните их должным образом.

Установите винты на другой конец соединения и снова затяните их. Используйте стяжки, чтобы прикрепить шаговые двигатели к нижней части корпуса. Установите держатель монтажной пластины на винты с резьбой и ослабьте винты, чтобы опустить пластину. Наденьте верхние пластины на резьбовые соединения, чтобы убедиться, что все на месте.

Использование прибора

Нужно понимать, что для успешной работы довольно сложного механизма принтера недостаточно правильной сборки. Необходимо провести подготовительные работы. У вас должна быть официальная прошивка DIY 3D.
Процесс загрузки программы осуществляется с помощью Arduino IDE 1.0.6. Далее на дисплее самого принтера нужно нажать кнопку Auto Home. Поэтому вам необходимо убедиться, что концевые выключатели были подключены правильно и соблюдена правильная полярность для шагов. Если движение направлено в направлении, противоположном желаемому, просто поверните клемму, расположенную рядом с двигателем, на 180 градусов. Если после включения принтера вы слышите неприятный свист, скорее всего, это ступеньки. Чтобы устранить этот скрип, нужно поменять на них подстроечные резисторы.
Рекомендуется начать печать шаблонов PLA. Отличается тем, что не «действует» во время работы, а также отлично держится на синей ленте, продаваемой в хозяйственных магазинах.
Почему использовалась база для модели Prusa I3:
В качестве материала для печати можно использовать любой пластиковый или гибкий стержень.
Модель считается самой простой в сборке, обслуживании и ремонте.
Отличается довольно высокой надежностью среди других изделий.
считается, что это очень распространенная модель, а значит, найти информацию о любой проблеме, связанной с устройством, не составит труда.
Есть возможности для улучшения. Возможна установка как двух экструдеров, так и одного, но с двойной головкой.
Эта модель считается наиболее удобной с точки зрения затрат.

калибруем оси X, Z, Y

Прошивка Marlin, которую мы уже скачали, настроена и откалибрована в соответствии со стандартными настройками управления осями. Но для улучшения производительности принтера и повышения качества печати оси необходимо тщательно откалибровать. Для этого необходимо учитывать количество проходов за один оборот двигателя, а также размер резьбы в подвижном валу оси. Это измерение необходимо для обеспечения того, чтобы движения принтера соответствовали расстояниям, указанным в G-коде. Также, зная, как работает вся эта система, вы можете самостоятельно создать принтер с ЧПУ с любым компонентом и в любом размерном решении. В нашем проекте оси координат будут отличаться от самих резьбовых стержней, поэтому калибровочные решения для них будут аналогичными.

Для расчета количества шагов мотора при перемещении каретки на 1 мм необходимо исходить из следующих параметров:

• Радиус шкива,
• Количество шагов на оборот шагового двигателя,
• Индикаторы микрошагов в электронной системе.

Эти значения должны быть установлены в прошивке шагового миллиметра. Для оси Z нам понадобится интерфейс контроллера, в котором будет выставлено определенное расстояние с учетом реального смещения. Например, рассмотрите следующие параметры: ось Z должна перемещаться на 10 мм со смещением 37,4 мм. В прошивке N шагов (steppermillimeter)

(X = 80, Y = 80, Z = 2560, EXTR = 777,6).

N = 2560

N = N * 10 / 37,4

Новое значение должно быть 682,67.

Повторяем перекомпиляцию и перезагрузку прошивки трижды, чтобы показатели были более точными и правильными. В этом проекте не используется функция возврата каретки для упрощения программного обеспечения принтера. С другой стороны, эта функция реализуется быстро и легко, и управление устройством становится проще.

Подключение электроники

Во-первых, все элементы принтера связаны с драйвером Ramps 1.4. Далее эта часть подключается к плате Arduino Mega.

Чтобы обеспечить контакт между проводами, вам понадобится отвертка с плоским лезвием, чтобы сжать и заблокировать клеммы.

Все работы по соединительным элементам необходимо проводить на обесточенной плате. В противном случае велика вероятность получить короткое замыкание контактов.

Пандусы 1,4 блок	Элемент 3D-принтера
D8	Нагревательный элемент
D9	Пластиковые экструдеры
D10
Икс	Конструкция оси X
Ага	Дизайн оси Y
Z	Конструкция оси Z
11 ЛА 5 ЛА	Питание
КОНЕЦ ГОНКИ	Концевые датчики с каждой оси

Вы не запутаетесь при подключении, так как все блоки и их компоненты подписаны.

Далее необходимо подключить драйвер к Arduino, т.е поставить экран Ramps 1.4 на плату Arduino Mega. Гнездовые контакты на Arduino должны совпадать с штырями на щите.

Аналоговый драйвер — CNC Shield v3. Карта также используется для обмена командами и принтером друг с другом. Щит совместим с Arduino Uno. Следовательно, чтобы использовать его, вам нужно будет переписать микропрограмму принтера для этой карты. Названия выводов изменятся, некоторые данные придется переместить во Flash-память, так как микроконтроллер второй платы имеет меньше оперативной памяти, чем процессор версии Mega.

3d принтер своими руками — первая тройка

1 — Tronxy X1

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Строительный объем (мм³) — 150 х 150 х 150

Время сборки (час) — 3

Подключение — USB, SD-карта

Рыночная цена (USD) — 140

В глазах минималистичного производителя Tronxy X1 — это доступный комплект для 3D-принтера DIY. Эта странно сконструированная машина совсем не похожа на ваш обычный декартово принтер. Ему по-прежнему удается достичь хороших размеров сборки (150 x 150 x 150 мм) и печати с высоким разрешением.

Если вы ищете комплект для 3D-принтера своими руками, но вам нужно что-то дешевое и доступное? Присмотритесь к Tronxy X1.

2 — Geeetech Prusa i3 Pro W

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Строительный объем (мм³) — 200 х 200 х 180

Время сборки (часов) — 8

Подключение — USB, SD-карта

Кровать с подогревом — да

Рыночная цена (USD) — 150

Geeetech Prusa i3 Pro W вышел в конце 2017 года, что дает нам еще одну причину приобрести Prusa i3. Время сборки должно составлять около 8 часов.

Что отличает эту модель от других, так это возможность подключения к сети Wi-Fi. Это будет стоить вам примерно на 20 долларов дороже. Geeetech даже разработала приложение, чтобы вы могли управлять принтером со своего смартфона.

3 — Anet A8 Plus

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Строительный объем (мм³) — 300 х 300 х 350

Время сборки (часов) — 8

Подключение — USB, SD-карта

Кровать с подогревом — Да

Рыночная цена (долл. США) — 165

3D-принтер DIY 3D-принтер Anet A8 Plus — это улучшенная версия чрезвычайно популярной модели Anet A8. Отличается большим объемом сборки и изысканным дизайном рамы.

Чрезвычайно популярный настольный 3D-принтер Anet A8. Поставляется в форме DIY. И возвестил новую эру доступности технологии FDM. Хотя это был неоспоримый успех с точки зрения популярности, у него, безусловно, были некоторые недостатки.

К ним относятся неаккуратный дизайн и проблемы с электрикой. Это делает 3D-принтер потенциально пожароопасным. Команда Анет стремилась решить эти проблемы с помощью Anet A8 Plus — новой и улучшенной версии флагманского 3D-принтера производителя.

A8 Plus имеет новый дизайн корпуса, увеличенный объем сборки и подвижный экран. И другие интересные особенности. Самое лучшее, что его можно найти примерно за 300 долларов. Осталось только собрать 3D-принтер своими руками. Просто небольшое повышение цены за более чем несколько ремонтов!

3d принтер своими руками — вторая тройка

4 — Creality Ender 2

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Строительный объем (мм³) — 150 х 150 х 200

Время сборки (час) — 3

Подключение — USB, SD-карта

Кровать с подогревом — Да

Рыночная цена (USD) — 170

Creality3D, хорошо известная своим CR-10, также производит ряд других 3D-принтеров, в том числе Ender 2. Что отличает этот комплект 3D-принтеров от других?

Да ведь его небольшая площадь и такой же маленький ценник, конечно! Кроме того, вы можете собрать 3D-принтер своими руками примерно за три-три часа. Это один из самых простых принтеров в этом списке.

Creality Ender 2 — отличное решение для 3D-принтера. Этот 3D-принтер своими руками легко собрать. Он оснащен подогреваемой кроватью, автоматическим выравниванием и рабочим объемом 150 x 150 x 200 мм.

5 — Tevo Tarantula

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Строительный объем (мм³) — 200 х 200 х 200

Время сборки (часов) — 8

Подключение — USB, SD-карта

Кровать с подогревом — Да

Рыночная цена (USD) — 180

Tevo Tarantula — это недорогой «комплект для 3D-принтера своими руками» с цельнометаллической конструкцией. Материал рамы — черный анодированный экструдированный алюминий с акриловыми листами, вырезанными лазером. Многофункциональный блок управления и колеса на шарикоподшипниках с V-образной канавкой для плавной и бесшумной работы.

Рассмотрение дополнительных обновлений? Это функция автоматического выравнивания. Которая использует датчик приближения и модифицированную прошивку для обнаружения алюминиевого печатающего устройства. Это мило. Потому что нет необходимости повторно регулировать рабочую пластину при каждой печати.

6 — Anet A6

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Строительный объем (мм³) — 220 х 220 х 250

Время сборки (часов) — 8

Подключение — USB, SD-карта

Кровать с подогревом — Да

Рыночная цена (долл.) — 190

забавно, что Anet A6 является обновлением своего чрезвычайно популярного собрата Anet A8. Это все еще полный комплект для 3D-принтера. Несмотря на множество улучшений в рамной конструкции.

Кроме того, Анет добавила ЖК-экран большего размера в паре с вращающейся ручкой. Что якобы упрощает навигацию по меню принтера.

Внутренние детали и охлаждение

Вам потребуются кнопки и клеммы на 220 В. Стоимость комплектующих 99 руб. Каждая.
Важной деталью при сборке 3D-принтера своими руками является экструдер. Лучше всего использовать для этого устройства прямой экструдер. Другими словами, этот элемент будет действовать как механизм, приводящий в действие пластик. Он будет размещен прямо под нагревательным элементом. Лучше брать прямую модель, так как она позволит без проблем работать со всеми видами пластика. В комплекте есть все необходимое для установки. Стоимость устройства 2 795 рублей.
При работе с PLA и другими типами медленно затвердевающих пластиков потребуется охладитель, чтобы сдувать деталь. Стоит всего 124 рубля. Собирая своими руками большой 3D-принтер, нужен еще и большой кулер, чтобы избавиться от драйверов. Это необходимо, так как это значительно снизит уровень шума, создаваемого принтером.
Еще одним важным элементом станет насадка. Стоит всего 17 рублей каждая, поэтому лучше брать сразу несколько штук. Кроме того, заменить их, когда они засорились, намного проще, чем их чистить. Здесь важно отметить, что диаметр сопла влияет на скорость и качество 3D-модели. Чем больше диаметр, тем более заметны слои, но печать происходит быстрее и, наоборот, чем меньше диаметр, тем лучше качество, но скорость уменьшается. Диаметр, достаточный для хорошего качества, составляет 0,3 мм.
Также вам понадобится дрель для очистки. Однако такие тонкие расходники часто ломаются, поэтому следует соблюдать осторожность.
Вам потребуется приобрести небольшой набор пружин стола. В одном наборе 5 штук, а для стола нужно всего 4 штуки.Пятая предназначена для ограничения движения оси X. Стоимость 56 рублей за комплект.
Для регулировки стола потребуется купить два набора, каждый из которых стоит 36 рублей. Из этих комплектов для крепления экструдера необходимы только длинные болты. Для подключения шаговых двигателей понадобится комплект проводов — 128 руб.
Последний предмет — кусок простого стекла на столе. У нас вы можете заказать боросиликатное стекло, устойчивое к высоким температурам.
Этот список исчерпывающий. Имея все детали в наличии, вы можете сделать 3D-принтер своими руками, чтобы качество изготовленных на нем деталей практически ничем не отличалось от изготовленных на заводских моделях. Общая стоимость всех запчастей составит около 20 000 рублей.

Самовоспроизводство, как альтернатива коммерческим моделям

Фактически, инженеры годами пытались сделать технологию 3D-печати общедоступной. Впервые о самовоспроизводящихся механизмах заговорили в 2004 году. Проект назывался reprap 3d printer. Устройства этого типа могут воспроизводить точные копии своих компонентов.

Первым был принтер под названием «Дарвин». Ему удалось воспроизвести около 60% своих частей для дочерней копии. На смену ему пришел «Мендель», способный обрабатывать не только пластик, но и мраморную пыль, тальк и металлические сплавы.

Хотя принцип репликации завоевал доверие пользователей полиграфического оборудования и огромную популярность у инженеров-любителей, его нельзя назвать идеальным. Базовая стоимость стандартной платформы для создания подобных клонов составляет 350 евро. Профессиональная самовоспроизводящаяся машина, способная печатать собственные схемы, стоит 3000 евро. В любом случае покупателю придется приложить немало усилий, чтобы его копия работала в полном объеме.

Reprap принтеры — полуфабрикаты в мире 3D

На самом деле собрать 3D-принтер своими руками сложнее, чем может показаться на первый взгляд. К сожалению, технология reprap далека от совершенства и в первую очередь ориентирована на людей с инженерным образованием. Для всех остальных предусмотрены комплекты, которые можно собрать вместе, следуя инструкциям и крепко держа отвертку в руке. Например, DLP-принтер Sedgwick v2.0 Kit. Фотополимерная машина предназначена для печати акриловых моделей. На выбор предлагается два варианта устройства: с резервуаром объемом 75x75x50 мм и 75x75x120 мм. Готовое устройство способно печатать с минимальной толщиной слоя 100 микрон.

В свою очередь, Engineer kit (Prusa i3) позволяет собрать принтер для ламинирования ABS и PLA пластика с толщиной нанесенного слоя 0,3-0,5 мм. Объем рабочей камеры 200х200х180мм.

Комплекты для самостоятельной сборки постоянно совершенствуются. В 2015 году в продажу поступили первые принтеры серии PRotos v3 от немецкого производителя German RepRap. Устройство, как и другие модели этого типа, продается в разобранном виде. Но производитель учел предыдущие недостатки и представил комплект, который собрать намного проще, чем когда-либо. Новинка оснащена готовой к печати платформой, алюминиевыми арматурными опорами, придающими ей дополнительный запас прочности, катушкой фирменных кабелей с подготовленными разъемами и собранными платами.

Если раньше самостоятельно собрать исправно работающий принтер было практически невозможно, то благодаря усилиям немецких инженеров каждый покупатель имел возможность собрать своими руками устройство для 3D-печати, оснащенное двумя экструдерами. Интересно, что инженеры PRotos v3 решили не ограничивать возможности пресса и обучили его работе со всеми известными видами пластиков, такими как ABS, PLA, PP, PS, PVA, smartABS, Laybrick, Bendlay и Laywood.

Комплект стоит 999 евро. С другой стороны, принтер заводской сборки стоит 1559 евро.

Формат файлов для печати

Возможна печать на обычном принтере, если он понимает формат документа. Эта возможность аналогична 3D-моделям, поэтому при изготовлении 3D-принтера своими руками предварительно выбирается формат для печати будущих моделей. Файл STL — один из самых популярных форматов файлов для 3D-принтеров. Он поддерживается множеством устройств, и многие файлы можно найти в репозиториях 3D-моделей, основанных на этом формате.

STL означает STereoLithography или стандартный язык тасселяции. Первоначально это был один из основных форматов программного обеспечения САПР, созданного с помощью 3D-систем. В настоящее время этот формат можно найти во многих пакетах программного обеспечения для 3D-печати, его просто и легко распечатать, и это одна из причин, по которой он стал популярным.

OBJ (объектные файлы) — еще один популярный формат файлов принтера для пользователей 3D-принтеров DIY. Первоначально он использовался в пакете анимации Advanced Visualizer, разработанном Wavefront Technologies. Файл OBJ представляет собой трехмерную геометрию и содержит несколько атрибутов:

• вершина нормальная;
• геометрические плоскости;
• полигональные грани;
• координаты участка.

Объектные файлы печати могут быть ASCII (.obj) или двоичными (.mod).

3d принтер своими руками — тоже хороши

10 — FLSUN Prusa i3

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Строительный объем (мм³) — 200 х 200 х 200

Время сборки (час) — 3

Подключение — USB, SD-карта

Кровать с подогревом — Да

Рыночная цена (долл. США) — 275

Prusa i3 от FLSUN — прочная машина с алюминиевой рамой. Благодаря модернизации по сравнению с предыдущей моделью теперь есть два вентилятора для охлаждения экструдера и нити. Доступные обновления включают ЖК-панель управления и устройство чтения SD-карт.

11 — Tronxy X5SA

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Строительный объем (мм³) — 330 x 330 x 400

Время сборки (часов) — 5

Подключение — USB, SD-карта

Кровать с подогревом — Да

Рыночная цена (долл.) — 399

Tronxy X5SA — это обновленная версия Tronxy X5s. Который сам по себе является старшим братом X3S. X5S стал одним из самых продаваемых комплектов для 3D-принтеров DIY после замены X3S. И X5SA может сделать то же самое.

Что делает его таким популярным? Как насчет сочетания огромного объема сборки и низкой стоимости? Он также может похвастаться ЖК-экраном, автоматическим выравниванием, обнаружением потери накала, возобновлением печати и алюминиевой рамой.

Имейте в виду, что собрать все вместе — непростая задача. По этой причине мы рекомендуем этого монстра преданным и опытным гроверам.

Собираем 3d принтер

Прежде всего, вам придется раскошелиться на детали и компоненты, которые сегодня невозможно полностью изготовить на обычном принтере. Начинающему инженеру придется самому приобрести, установить и откалибровать:

• — датчики для измерения температуры сопла экструдера и поверхности нагрева;
• — шаговые двигатели, приводящие в движение печатающую головку и платформу сборки;
• — контроллер шагового двигателя;
• — датчики концевых выключателей для определения «нуля»;
• — термисторы;
• — экструдер и нагреватель рабочего стола.

Вышеуказанные запчасти выбираются исходя из габаритов устройства и поставленных перед ним целей. Общий бюджет самодельной машины легко может соответствовать стоимости бюджетного FDM-принтера со средним качеством печати.

Программное обеспечение

Код, управляющий принтером, должен быть загружен в плату Arduino Mega. Эскиз — это G-код, используемый на всех станках с ЧПУ. Для его формирования есть автоматическая утилита, которая сама рассчитывает необходимые данные по заданным параметрам.

Модельный вид программы G:

%

O0003 (qewrtyu) (номер и название программы)

G00 Z0.7 (подъем инструмента на безопасную высоту)

G00 X0 Y0 (перемещение инструмента к начальной точке фрезерования)

G01 Z-2 F60 (опускание инструмента на необходимую глубину фрезерования)

G01 X0 Y200 F60 (фрезерование 1-й стороны)

G01 X0 Y0 (2-я сторона фрезерования, возврат к начальной точке фрезерования)

G00 Z0.7 (подъем инструмента на безопасную высоту)

M30 (конец контрольной программы)

%

Скетч можно загрузить с помощью программатора, созданного с использованием интерфейса SPI. Некоторые китайские аналоги Arduino включают в себя микросхему (CH340 различных модификаций), которая представляет собой преобразователь SPI-USB. С его помощью можно запрограммировать микроконтроллер на плате через интерфейс USB.

Как собрать и сделать 3D принтер своими руками

Существует множество разновидностей 3D-принтеров своими руками. Одни лепят фигурки из гипса, другие печатают детали с помощью многослойной головы. Есть варианты моделирования объектов лазером или полимером. Такие модели сложны в сборке и дороги. А изделия, изготовленные с использованием этих технологий, хрупки, чтобы их можно было использовать в качестве запасных частей для любого устройства.

Чтобы собрать 3D-принтер своими руками, вам понадобится набор следующих инструментов и навыков:

• сварщик;
• набор отверток;
• шестиугольники;
• руководство по сборке;
• знания в области электроники и техники.

Соблюдая простые правила, человек, обладающий вышеуказанными инструментами и знаниями, сможет в короткие сроки собрать устройство.

Приобретение необходимых деталей и инструментов

В процессе сборки 3D-принтера вам потребуются необходимые комплектующие:

1. Рама — это основная часть устройства. От его тяжести, качества и устойчивости зависит дальнейшее функционирование аппарата. Постоянная борьба с некачественной печатью и увеличением скорости работы отойдет на второй план. Идеальным выбором станет стальной каркас российского производства, который стоит около 5000 рублей. В эту стоимость входит необходимый крепеж.
2. Направляющий вал. Продается отдельно. Для сборки 3D-принтера своими руками подойдет 1 комплект елок, который состоит из 6 частей и стоит от 3000 руб. Процесс требует блестящих узоров. От этого напрямую зависит качество печатных деталей.
3. Шпильки М5. Для сборки понадобится 2 штуки, цена одной 200 руб. Их можно приобрести в любом строительном магазине. Они должны быть идеально ровными. Для тестирования можно положить деталь на стеклянную поверхность и прокатить. Гладкий продукт обеспечивает плавное катание.
4. Комплект подшипников, муфт и ремней. Это детали, необходимые для сборки 3D-принтера своими руками. Стоимость одного комплекта 800 руб.
5. Механический упор. Важная деталь, без которой невозможно добиться рабочего процесса. Стоимость 1 штуки — от 25 руб. Для процесса вам понадобятся 3 копии. Опытные мастера приобретают четвертый вариант — про запас.
6. Экран. Для сборки 3D-принтера вам понадобится монитор с картридером. Это необязательный элемент. Он нужен только при печати с компьютера.

В этом видео представлен обзор комплектующих для самодельного 3D-принтера:

Сборка механической части

Самостоятельная сборка — процесс трудоемкий. Желания осуществить это недостаточно. Сборка 3D-принтера занимает до 2 лет работы команды профессионалов. Чтобы все действительно работало, нужно быть предельно внимательным и соблюдать правила при сборке.

В сборке 3D-принтера своими руками нет ничего сложного, если все детали куплены и установлены правильно. Это относится к деталям с электронным направлением.

Для этого потребуется следующее:

• RAMPS 1.4 — это основная плата для 3D-принтера, работающая от расширения Arduino. Именно к нему подключены рабочие модели, система и драйверы.
• Arduino Mega 2560 R3 — это микроконтроллер, отвечающий за интегральные схемы и модули. Подключить устройство достаточно просто. При правильной установке система работает без сбоев.
• Драйвер A4988 — электронные компоненты, популярные драйверы шаговых двигателей, работают от 1 до 35 Вт.

Эти три детали обойдутся покупателю от 1100 рублей. Важно помнить, что платы не подвержены ожогам и не нужно покупать лишние детали на складе.

В этом видео показана механическая часть самодельного 3D-принтера:

Сборка радиоэлектронной части

Для подключения электроники понадобится стандартная схема, она будет приложена в инструкции по эксплуатации ПО — Arduino IDE. Затем производятся корректировки согласно возможностям устройства.

Особенность сборки трехмерного принтера своими руками в том, что в этом виде электроники должен работать «мозг». Это часть Arduino 2560 R3. Прошивка будет загружена именно на этот элемент. Его легко сжечь из-за неправильной полярности подключения, соединительных концов или установки шагового двигателя. Для этого важно, чтобы сборкой занимался человек, имеющий опыт в данной сфере.
Купить 3D-принтер Creality3D Ender 3 177434034

Загрузка и установка программного обеспечения

Установка программного обеспечения так же важна, как и предыдущие процессы. Драйверы шагового двигателя отвечают за работу двигателей. В них есть строительный резистор, который выставлен на необходимый ток и не нуждается в намотке. Лучше всего использовать Arduino MEGA R3 как запасную плату. Для защиты напряжения на плате требуется понижающий стабилизатор. Например, понижение мощности происходит с 12 до 5 Вт. Электроника, используемая при сборке 3D-принтера своими руками, очень капризна и часто выходит из строя.

Довольно сложный механизм принтера требует программного обеспечения. Необходимо провести подготовительные работы. Для этого нужна официальная прошивка 3D — сделай сам. Загрузка программы выполняется Arduino IDE 1.0.6. На дисплее отображается кнопка Auto Home, которую следует нажать затем.

Программное обеспечение Cura используется для гибких и точных настроек печати. Позволяет настроить степень заполнения объекта и другие параметры печати:

• диаметр сопла;
• температура плавления пластика;
• толщина слоев.

Все эти параметры влияют на качество печати и результат. В основе прошивки лежит проект Marlin, который общедоступен для пользователей. Прошивка обычная и подходит для разных устройств, а настройки производятся по-разному. Корректировки производятся исходя из характеристик 3D-принтера. 

Тестирование и настройка трехмерного принтера

важно убедиться в правильности концевых выключателей и полярности шагов. Если каретка движется в направлении, противоположном желаемому, терминал необходимо повернуть на 180 градусов. Если после всех правильно выполненных процедур остался неприятный свист, то, возможно, дело в шагиках. Для этого отрегулируйте сопротивление триммера.

Первый тестовый отпечаток займет не менее 50 минут. Следующим шагом будет диагностика проблем тестовой части по результатам других идентичных моделей. Таким образом, вы сможете определить, с чем связана проблема печати. Например, это связано с конфигурацией компьютера или неправильными техническими характеристиками.

Печать

Первая пломба считается самой важной, так как от ее показателей зависит качество соединения, сборки и соединения контактов своими руками. Рекомендуется для печати ранних моделей PLA. Вы также можете использовать гибкий стержень любого типа. Это самая простая модель для сборки, обслуживания и ремонта. Имеет высокое качество по сравнению с другими товарами. Из-за его распространенности на этом материале вы можете найти много информации, которая отвечает на ваши вопросы.

В печатающем аппарате можно установить одновременно 2 экструдера или один с двумя головками. После калибровки необходимо напечатать образец размером 1х1х1 см. Если слои сильно сместились, то проблема в перегреве двигателей. Для решения используются моторы A4988 с микрошагом 1/16, сила тока выставлена ​​в минимальное положение. Для получения лучшего качества прошивается принтер.

В этом видео показан первый запуск самодельного 3D-принтера:

Установка экструдера

После того, как стол для 3D-принтера будет готов, устанавливается экструдер. Установите два линейных подшипника на центральные линейные стержни. Проверьте расстояние между упорными подшипниками. Отметьте, где они сидели и где должны быть отверстия. Эти отверстия проделываются сверлом. Закрепите линейные подшипники винтами. Далее нужно разметить центр блока от линейных подшипников и проделать остальные монтажные отверстия. Поместите направляющие стержни в центр четырех отверстий. Переместите экструдер, чтобы закрепить его на месте. Такой дизайн позволит вам удалить или обновить его в будущем.

Экструдер состоит из термистора, измеряющего температуру, нагревательного элемента и матрицы. Термистор и нагревательный элемент входят в отверстия на головке экструдера, как показано на рисунке. После завершения монтажных работ электрическая цепь экструдера подключается.