Как самому собрать 3d принтер: Сборка домашнего 3D-принтера своими руками: рекомендации из личного опыта

  • Home
  • Разное
  • Как самому собрать 3d принтер: Сборка домашнего 3D-принтера своими руками: рекомендации из личного опыта

Содержание

Сборка домашнего 3D-принтера своими руками: рекомендации из личного опыта

3D-печать и сборка 3D-принтеров — мое хобби и увлечение. Здесь я не буду делиться детальными схемами и чертежами, их более чем достаточно на профильных ресурсах. Главная цель этого материала — рассказать, с чего начать, куда копать и как избежать ошибок в процессе сборки домашнего 3D-принтера. Возможно, кто-нибудь из читателей вдохновится на прикладные инженерные свершения.

Зачем нужен 3D-принтер? Сценарии использования

Впервые с идеей 3D-печати я столкнулся в далеких 90-х, когда смотрел сериал Star Trek. Помню, как меня впечатлил момент, когда герои культового сериала печатали необходимые им во время путешествия вещи прямо на борту своего звездолета. Печатали они все что угодно: от обуви до инструментов. Я думал, что было бы здорово когда-нибудь тоже иметь такую штуку. Тогда это все казалось чем-то невероятным. За окном — хмурые 90-е, а «нокиа» с монохромным экраном была вершиной прогресса, доступной лишь избранным.

Годы шли, все менялось. Примерно с 2010 в продаже начали появляться первые рабочие модели 3D-принтеров. Вчерашняя фантастика стала реальностью. Однако стоимость таких решений, мягко говоря, обескураживала. Но IT-индустрия не была бы собой без любознательного комьюнити, где происходит активный обмен знаниями и опытом и которому только дай покопаться в мозгах и потрохах новых железок и ПО. Так, чертежи и схемы принтеров стали все чаще всплывать в Сети. Сегодня самым содержательным и объемным ресурсом по теме сборки 3D-принтеров является RepRap — это огромная база знаний, которая содержит детальные гайды по созданию самых разных моделей этих машин.

Первый принтер я собрал около пяти лет назад. Моя личная мотивация собрать собственное устройство довольно прозаична и основана на нескольких факторах. Во-первых, появилась возможность попробовать реализовать старую мечту иметь собственное устройство, навеянную фантастическим сериалом. Второй фактор — иногда нужно было отремонтировать какие-то домашние вещи (например, детскую коляску, элементы автомобиля, бытовую технику и другие мелочи), а нужных деталей найти не удавалось. Ну и третий аспект применения — «околорабочий». На принтере я изготавливаю корпусы для различных IoT-устройств, которые собираю дома.

Согласитесь, лучше разместить свое устройство на основе Raspberry Pi или Arduino в эстетически приятном «кузове», который не стыдно поставить в квартире или взять в офис, чем организовывать компоненты, например, в пластиковом судочке для еды. И да, можно печатать детали для сборки других принтеров 🙂

Сценариев применения 3D-принтеров огромное множество. Думаю, каждый сможет найти что-то свое.

Сложная деталь с точки зрения чертежа, которую я печатал на своем принтере. Да, это просто фигурка, но она имеет множество мелких элементов

Готовое решение vs своя сборка

Когда технология обкатана, ее стоимость на рынке заметно снижается. То же произошло и в мире 3D-принтеров. Если раньше готовое решение стоило просто заоблачных денег, то сегодня обзавестись такой машиной — дело более гуманное для кошелька, но тем не менее не самое доступное для энтузиаста. На рынке присутствует ряд уже собранных и готовых к домашнему использованию решений, их ценовой диапазон колеблется от $500-700 (не самые лучшие варианты) и до бесконечности (адекватные решения стартуют с ценника около $1000). Да, есть варианты и за $150, но на них мы, по понятным, надеюсь, причинам, останавливаться не будем.

Если коротко, рассматривать готовую сборку стоит в трех случаях:

  • когда печатать вы планируете совсем не много и редко;
  • когда точность печати играет критическую роль;
  • вам нужно печатать формы для серийного изготовления деталей.

Очевидных плюсов у собственноручной сборки несколько. Первый и самый главный — стоимость. Покупка всех необходимых компонентов обойдется вам максимум в пару сотен долларов. Взамен вы получите полноценное решение для 3D-печати с приемлемым для бытовых нужд качеством производимых продуктов. Второе преимущество заключается в том, что, собирая принтер собственноручно, вы разберетесь с принципами его устройства и работы. Поверьте, эти знания пригодятся вам в процессе эксплуатации даже дорогого готового решения — любой 3D-принтер необходимо регулярно обслуживать, и делать это без понимания основ может оказаться затруднительным.

Основной минус сборки — необходимость большого количества времени. На свою первую сборку я потратил около 150 часов.

Что нужно, чтобы собрать принтер самому

Самое главное здесь — наличие желания. Что касается каких-то особых навыков, то, по большому счету, чтобы собрать свой первый принтер, умение паять или писать код не критично. Конечно, понимание основ радиоэлектроники и базовые умения в области механики (то есть «прямые руки») существенно упростят задачу и сократят количество времени, которое нужно уделить сборке.

Также для старта нам понадобится обязательный набор деталей:

  • Экструдер — элемент, который непосредственно отвечает за печать, печатная головка. На рынке есть множество вариантов, но для бюджетной сборки я рекомендую модель MK8. Из минусов: не получится печатать пластиками, которые требуют высокой температуры, есть заметный перегрев во время интенсивной работы, который может вывести элемент из строя. Если бюджет позволяет, то можно посмотреть на MK10 — там все минусы учтены.
  • Процессорная плата. Хорошо подойдет знакомая многим Arduino Mega. Я не заметил минусов у этого решения, но можно потратить на пару долларов больше и приобрести что-то более мощное, с заделом на будущее.
  • Плата управления. Я использую RAMPS 1.4, которая прекрасно работает в связке с Arduino Mega. Более дорогая, но более надежная плата — Shield, которая уже совмещает в себе процессорную плату и плату управления. В современных реалиях рекомендую обратить внимание именно на нее. В довесок к ней нужно приобрести минимум 5 микрошаговых контроллеров шаговых двигателей, например — А4988. И лучше иметь пару таких в запасе для замены.
  • Стол с подогревом. Это часть, на которой будет находиться печатаемый элемент. Подогрев необходим из-за того, что большинство пластиков не будут держаться на холодной поверхности. Например, для печати PLA пластиком необходимая температура поверхности стола составляет 60-80°C, для ABS — 110-130°C, а для поликарбоната она будет еще выше
    В выборе стола тоже есть два варианта — подешевле и подороже. Дешевые варианты, по сути, представляют собой печатные платы с проложенной разогреваемой проводкой. Для эксплуатации на стол такого типа потребуется класть боросиликатное стекло, которое будет царапаться и трескаться в процессе эксплуатации. Поэтому лучшее решение — стол из алюминия.
  • Шаговые двигатели. Для большинства моделей, включая i2 и i3, используются двигатели типового размера NEMA 17: два для оси Z и по одному для осей X и Y. Готовые экструдеры обычно идут со своим шаговым двигателем в комплекте. Двигатели лучше брать мощные с током в обмотке двигателя от 1А и более, чтобы мощности хватило для подъема экструдера и печати без пропуска шагов на высокой скорости.
  • Базовый комплект пластиковых креплений.
  • Ремень и шестеренки для его привода.

Примеры внешнего вида элементов: 1) экструдер MK8; 2) процессорная плата Arduino; 3) плата управления RAMPS; 4) контроллеры двигателей; 5) алюминиевый стол с подогревом; 6) шаговый двигатель NEMA 17; 7) набор пластиковых креплений; 8) шестерни привода; 9) ремень привода

Это перечень необходимых к покупке элементов. Хардкорные пользователи могут собирать некоторые из них собственноручно, но новичкам я настоятельно рекомендую приобрести уже готовые решения.

Да, еще будет нужна различная мелочевка (шпильки, подшипники, гайки, болты, шайбы…) для сборки корпуса. На практике оказалось, что использование стандартной шпильки м8 приводит к низкой точности печати на оси Z. Я бы порекомендовал сразу заменить ее на трапециевидную того же размера.

Трапециевидная шпилька м8 для оси Z, использование которой сэкономит вам кучу времени и нервов. Доступна для заказа на всех крупных онлайн-площадках

Также необходимо приобрести адаптированные пластиковые детали для оси X, например, эти из комплекта модификации MendelMax.

Большинство деталей доступно в ближайшем строительном магазине. На RepRap можно найти полный список нужных мелочей со всеми размерами и схемами. Нужный вам комплект будет зависеть от выбора платформы (о платформах поговорим дальше).

Что сколько стоит

Прежде чем углубиться в некоторые аспекты сборки, давайте разберемся, во сколько же обойдется такое развлечение для вашего кошелька. Ниже — перечень необходимых к покупке деталей с усредненной ценой.

ДетальКоличество, ед.Средяя стоимость, USD
Экструдер МК8117
Экструдер МК10145
Стол с подогревом111
Плата Arduino110
Плата RAMPS 1.4 с драйверами110
Двигатель NEMA 1747
END-стопы (концевики)31
Набор пластиковых креплений130
Приводной ремень G221
Шестеренки для валов двигателей21
Шпильки м8210
Шестеренки для валов двигателей21
Катушка пластика для печати112
Итого с МК8135
Итого с МК10163

В таблице представлены примерные цены основных компонентов. Также не забудьте о гайках, шайбах, подшипниках. Эти мелочи могут потянуть еще на $20-30.

Выбор платформы

Для сборки принтеров сообщество уже разработало ряд различных платформ — наиболее оптимальных конструкций корпуса и расположения основных элементов, поэтому изобретать велосипед вам не придется.

Ключевыми платформами для корпусов самосборных принтеров являются i2 и i3. Также существует множество их модификаций с различными улучшениями, но начинающим рассматривать следует именно эти две классические платформы, так как они не требуют особых навыков и тонкой настройки.

Собственно, иллюстрация платформ: 1) платформа i2; 2) платформа i3

Из плюсов i2: она обладает более надежной и устойчивой конструкцией, хотя немного сложнее в сборке; шире возможности для дальнейшей кастомизации.

Вариант i3 требует больше специальных пластиковых деталей, которые нужно докупать отдельно, и имеет низкую скорость печати. Однако более прост в сборке и обслуживании, имеет более эстетически приятный внешний вид. За простоту придется платить качеством печатаемых деталей — корпус имеет меньшую, чем i2, устойчивость, что может влиять на точность печати.

Лично я начинал свои опыты в сборке принтеров с платформы i2. О ней и пойдет речь дальше.

Этапы сборки, сложности и улучшения

В данном блоке я затрону только ключевые этапы сборки на примере платформы i2. Полные пошаговые инструкции можно найти здесь.

Общая схема всех основных компонентов выглядит примерно так. Чего-то особо сложного здесь нет:

Также я рекомендую добавить в вашу конструкцию дисплей. Да, без этого элемента можно легко обойтись, выполняя операции на ПК, но так работать с принтером будет гораздо удобнее.

Понимая, как будут связаны все компоненты, переходим к механической части, где у нас есть два основных элемента — рама и координатный станок.

Собираем раму

Детальная инструкция по сборке рамы доступна на RepRap. Из важных нюансов — вам потребуется набор пластиковых деталей (об этом я уже говорил выше, но лучше повторюсь), который вы можете либо приобрести отдельно, либо попросить напечатать товарищей, у которых уже есть 3D-принтер.




Каркас i2 является довольно устойчивым благодаря форме трапеции.

Вот так выглядит каркас с уже частично установленными деталями. Для большей жесткости я укрепил конструкцию листами фанеры

Координатный станок

На эту деталь крепится экструдер. За ее движение отвечают шаговые двигатели, отображенные на схеме выше. После установки необходима калибровка по всем основным осям.

Из важного — вам потребуется приобрести (или же самостоятельно изготовить) каретку для передвижения экструдера и крепление для приводного ремня. Приводной ремень я рекомендую GT2.

Каретка, напечатанная принтером с предыдущей картинки, после завершения его сборки. На деталь уже установлены подшипники LM8UU под направляющие и крепление для ремня (сверху)

Калибровка и настройка

Итак, мы произвели процесс сборки (как и говорил, у меня он занял 150 часов) — каркас собран, станок установлен. Теперь еще один важный шаг — калибровка этого самого станка и экструдера. Здесь тоже есть маленькие тонкости.

Настраиваем станок

Я рекомендую проводить калибровку станка при помощи электронного штангенциркуля. Не поскупитесь на его приобретение — вы сэкономите много времени и нервов в процессе.

На скрине ниже отображены правильные константы для прошивки Marlin, которые нужно подобрать, чтобы установить корректное количество шагов на единицу измерения. Считаем коэффициент, перемножаем, подставляем в прошивку, после чего заливаем ее на плату.

Константы для прошивки Marlin

Для качественной калибровки я рекомендую в замерах опираться на цифры побольше — брать не 1-1,5 см, а около 10. Так погрешность будет более заметной, и исправить ее станет проще.

Калибруем экструдер

Когда собран каркас, станок откалиброван, мы приступаем к настройке экструдера. Здесь тоже не все так просто. Основная задача данной операции — правильно отрегулировать подачу пластика.

Если подача недостаточная, то напечатанный тестовый предмет будет с заметными пробелами, как тестовый кубик 1. И наоборот, результат будет выглядеть раздутым при чрезмерной подаче пластика (кубик 2)

Приступаем к печати

Нам остается запустить какой-нибудь CAD или загрузить уже готовые .stl, которые описывают структуру печатаемого материала. Далее эту структуру необходимо преобразовать в набор команд, понятных нашему принтеру. Для этого я использую программу Slicer. Ее тоже нужно корректно настроить — указать температуру, размер сопла экструдера. После этого данные можно отправлять на принтер.

Интерфейс Slicer

В качестве сырья для печати я рекомендую начать с обычного ABS-пластика — он довольно крепкий, изделия из него долговечны, а для работы с ним не требуется высоких температур. Для комфортной печати ABS-пластиком стол нужно разогреть до температуры 110-130 °С, а сопло экструдера — в пределах 230-260 °С.

Немного важных мелочей. Перед печатью откалибруйте станок по оси Z. Сопло экструдера должно находиться примерно в половине миллиметра от стола и ездить вдоль него без перекосов. Для такой калибровки лучше всего подойдет обычный лист бумаги формата А4, вставленный между соплом и поверхностью стола с подогревом. Если лист можно двигать с незначительным усилием, калибровка выполнена правильно.

Еще один момент, о котором не стоит забывать — обработка поверхности стола с подогревом. Обычно перед печатью поверхность стола покрывают чем-то, к чему хорошо пристает разогретый пластик. Для ABS-пластика это может быть, например, каптоновый скотч. Минусом скотча является необходимость его переклеивать через несколько циклов печати. Кроме этого, придется буквально отдирать от него приставшую деталь. Все это, поверьте, отнимает много времени. Поэтому, если есть возможность избежать этой возни, лучше ее избежать.

Альтернативный вариант, который я использую вместо скотча — нанесение нескольких слоев обычного светлого пива с последующим нагревом стола до 80-100 °С до полного высыхания поверхности и повторного нанесения 7-12 слоев. Наносить жидкость необходимо при помощи тряпочки, смоченной напитком. Из преимуществ такого решения: ABS-пластик самостоятельно отделяется от стола при остывании примерно до 50 °С и снимается без усилий, стол не придется отдраивать, а одной бутылки пива вам хватит на несколько месяцев (если использовать напиток только в технических целях :)).

После того как мы все собрали и настроили, можно приступать к печати. Если у вас есть ЖК-экран, то файл можно передать на печать при помощи обычной SD-карты.

Первые результаты могут иметь неровности и другие артефакты — не расстраивайтесь, это нормальный процесс «притирки» элементов принтера, который закончится спустя несколько циклов печати.

Рекомендации, которые смогут упростить жизнь (а иногда — сэкономить деньги)

Кроме небольших рекомендаций, приведенных в тексте выше, в этом разделе я дам еще краткий перечень советов, которые значительно упростят эксплуатацию 3D-принтера и жизнь его владельца.

  • Не экспериментируйте с форсунками. Если вы планируете сразу печатать из материалов, которые требуют высоких температур, то лучше сразу возьмите экструдер МК10. На МК8 можно «навесить» специальные форсунки, поддерживающие высокотемпературные режимы. Но такие модификации часто вызывают сложности и требуют особого опыта. Лучше избежать этой возни еще «на берегу», просто поставив подходящий для вас экструдер.
  • Добавьте реле стартера для стола с подогревом. Усовершенствование системы питания этой важной для печати детали при помощи реле стартера поможет решить известную проблему RAMP 1.4 — перегрев транзисторов, управляющих питанием стола, который может привести к выходу платы из строя. Я сделал такой апгрейд после того, как пришлось выбросить несколько RAMPS 1.4.
  • Выберите правильный диаметр пластика для печати. Рекомендую брать пластик диаметром 1,75 мм для MK8 и MK10. Если взять пластик, например, в 3 мм, то экструдеру просто не хватит сил, чтобы проталкивать его с приемлемой скоростью — печататься все будет значительно дольше, а качество упадет. Для MK8 идеально подходит ABS-пластик, MK10 сможет производить изделия из поликарбоната.
  • Используйте только новые и точные направляющие по осям X и Y. Это влияет на качество печати. Сложно рассчитывать на хорошее качество при гнутых или деформированных направляющих по осям.
  • Позаботьтесь об охлаждении. В ходе моих экспериментов с различными экструдерами лучшие результаты показал МК10 — он печатает довольно точно и быстро. Также МК10 может печатать пластики, требующие более высокой температуры печати, чем ABS, например поликарбонат. Хоть он и не так сильно подвержен перегреву, как его младший брат МК8, все же я рекомендую позаботиться о его охлаждении, добавив в вашу конструкцию кулер. Он должен быть постоянно включен, эту опцию можно настроить в Slicer. Также можно добавить кулеры для поддержания приемлемой температуры шаговых моторов, однако следите, чтобы их потоки воздуха не попадали на печатаемую деталь, так как это может привести к ее деформации из-за слишком быстрого охлаждения.
  • Предусмотрите сохранение тепла. Да, с одной стороны, мы боремся с перегревом элементов. С другой — равномерная температура вокруг принтера будет способствовать качественной печати (пластик будет более податливым). Для достижения равномерной температуры можно поставить наш принтер, например, в картонную коробку. Главное — перед этим подключить и настроить кулеры, о чем написано выше.
  • Подумайте о термоизоляции стола. Стол с подогревом нагревается до больших температур. И если часть этого тепла уходит с толком, подогревая печатаемую деталь, то вторая часть (снизу) — просто уходит вниз. Чтобы сконцентрировать тепло от стола на детали, можно провести операцию по его термоизоляции. Для этого я просто креплю к его нижней части пробковый коврик для мыши при помощи канцелярских зажимов.

Выводы

Уверен, в процессе сборки вы столкнетесь с рядом трудностей, присущих именно вашему проекту. От этого не застрахуют ни этот текст, ни даже самые подробные гайды.

Как я и написал во вступительной части, изложенное не претендует на статус детального мануала по сборке. Описать все-все этапы и их тонкости практически невозможно в рамках одного такого текста. Прежде всего, это обзорный материал, который поможет вам подготовиться к процессу сборки (как мысленно, так и материально), понять, нужно ли лично вам заморачиваться самосбором — или же махнуть на все рукой и купить готовое решение.

Для меня сборка принтеров стала увлекательным хобби, которое помогает закрывать некоторые вопросы в домашних и рабочих делах, отвлечься от программирования и сделать что-то интересное своими руками. Для моих детей — развлечением и возможностью получить необычные и уникальные игрушки. Кстати, если у вас есть дети, которым возраст позволяет возиться с подобными штуками, такое занятие может стать хорошим подспорьем для входа в мир механики и технологий.

Для каждого векторы использования 3D-принтеров будут самыми разными и весьма индивидуальными. Но, если уж вы решитесь посвятить личное время такому увлечению, поверьте, обязательно найдете, что печатать 🙂

Буду рад ответить на комментарии, замечания и вопросы.

Что почитать/посмотреть

Підписуйтеся на Telegram-канал «DOU #tech», щоб не пропустити нові технічні статті.

Headless: паролі, VPN-и й університет Зеленського. Про безпеку з Владом Стираном

3d принтер своими руками – совсем недорого

3d принтер своими руками можно собрать недорого. Правда, затратив несколько часов.

Хотите создать 3d принтер своими руками из недорогих комплектов DIY-принтеров? (DIY-принтеры — принтеры, которые собираются самостоятельно). Ознакомьтесь с лучшими дешевыми комплектами для 3D-принтеров. Которые вы можете купить прямо сейчас.

Собираем 3d принтер своими руками

Чувствуете себя достаточно смелым, чтобы создать 3D-принтер с нуля? Собираем 3d принтер своими руками. Это привлекательная недорогая опция, если у вас ограниченный бюджет.

Это также фантастический способ узнать о том, как работает 3D-печать. Нет лучшего способа понять основы моделирования расплавленного осаждения, чем собрать собственную машину. Это тоже очень приятно.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Для сборки каждого комплекта 3D-принтеров из этой статьи требуется не менее нескольких часов.

Типичное время сборки варьируется от комплекта к комплекту. Многое также зависит от качества предоставленных инструкций. Обычно они доступны онлайн, и вы можете свободно просмотреть их, прежде чем совершить покупку.

Тем не менее, 3d принтер своими руками — это сравнительно долго. Большинство наборов в этом списке в конечном итоге займет у вас как минимум четыре-восемь часов. Это потому, что эта статья, в отличие от более ранних версий, содержит только полные комплекты для самостоятельной сборки, а не полусобранные 3D-принтеры.

Следует также помнить, что этот вариант будет более сложным, чем покупка полностью собранного и протестированного станка. Несмотря на то, что вам будут предоставлены сопроводительная документация и руководства, которые помогут вам в вашем путешествии, вы, по большей части, будете делать в одиночку. К счастью, есть отличные сообщества, которые помогут вам.

3d принтер своими руками — первая тройка

1 — Tronxy X1

ОСОБЕННОСТИ

Объем сборки (мм³) — 150 x 150 x 150

Время сборки (час) — 3

Подключение — USB, SD Card

Кровать с подогревом — ?

Рыночная цена (USD) — 140

В глазах производителя минимализма Tronxy X1 — это дешевый комплект для 3D-принтера DIY. Эта странно сконструированная машина не похожа на ваш обычный декартовский принтер. Но все же удается обеспечить хороший размер сборки (150 x 150 x 150 мм) и печать с высоким разрешением.

Если вы ищете комплект 3d принтер своими руками, но вам нужно что-то бюджетное и недорогое? Внимательно посмотрите на Tronxy X1.

2 — Geeetech Prusa i3 Pro W

 

ОСОБЕННОСТИ

Объем сборки (мм³) — 200 х 200 х 180

Время сборки (часы) — 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 один повод взять i3 Пруса. Время сборки должно быть примерно 8 часов.

Что выделяет эту модель, так это вариант Wi-Fi. Который обойдется вам примерно в дополнительные 20 долларов. Geeetech даже разработал приложение, чтобы вы могли управлять своим принтером со смартфона.

3 — Anet A8 Plus

 

ОСОБЕННОСТИ

Объем сборки (мм³) — 300 x 300 x 350

Время сборки (часы) — 8

Подключение — USB, SD Card

Кровать с подогревом — Да

Рыночная цена (USD) — 165

3d принтер своими руками Анет A8 Plus 3D принтер является усовершенствованной версией чрезвычайно популярной Анет A8. Показывая больший объем сборки и изысканный дизайн рамы.

Очень популярный настольный 3D-принтер Anet A8. Он выпускается в форме DIY. И ознаменовал новую эру доступности для технологии FDM. И хотя это был неоспоримый успех с точки зрения популярности, у него, безусловно, были и некоторые недостатки.

Они включают неаккуратный дизайн и проблемы с электричеством. Это делает 3D-принтер потенциально пожароопасным. Команда Anet стремилась решить эти проблемы с помощью Anet A8 Plus. Это новая и улучшенная версии флагманского 3D-принтера производителя.

A8 Plus имеет новую конструкцию рамы, увеличенный объем сборки, подвижный экран. И другие интригующие функции. Лучше всего, его можно найти примерно за 300 долларов. Остается только собрать 3d принтер своими руками. Просто небольшое повышение цены для более чем нескольких доработок!

3d принтер своими руками — вторая тройка

4 — Creality Ender 2

 

ОСОБЕННОСТИ

Объем сборки (мм³) — 150 x 150 x 200

Время сборки (час) — 3

Подключение — USB, SD Card

Кровать с подогревом — Да

Рыночная цена (доллары США) — 170

Хорошо известный своим CR-10, Creality3D также производит ряд других 3D-принтеров, включая Ender 2. Что выделяется этим комплектом для 3D-принтера?

Да ведь его маленькая площадь и одинаково маленький ценник, конечно! Кроме того, собрать 3d принтер своими руками можно примерно за три три часа. Это один из самых простых принтеров в этом списке.

Creality Ender 2 — это отличное соотношение цены и качества для 3D-принтера. Этот 3d принтер своими руками легко собирается. Он оснащен подогреваемой кроватью, автоматическим выравниванием и строительным объемом 150 х 150 х 200 мм.

Пожалуй, это лучшее решение!

5 — Tevo Tarantula

 

ОСОБЕННОСТИ

Объем сборки (мм³) — 200 х 200 х 200

Время сборки (часы) — 8

Подключение — USB, SD Card

Кровать с подогревом — Да

Рыночная цена (доллары США) — 180

Tevo Тарантул является дешевым «сделай сам комплект 3D — принтера» с рамной цельнометаллической конструкцией. В качестве материала рамы используется экструдированный черный анодированный алюминий с акриловыми пластинами, нарезанными лазером. А также блок управления и шарикоподшипниковые колеса с V-образной канавкой для плавной и тихой работы.

Дополнительное обновление, которое следует рассмотреть? Это функция автоматического выравнивания. Которая использует датчик приближения и модифицированное встроенное программное обеспечение для обнаружения алюминиевого печатающего устройства. Это изящно. Потому что вам не нужно будет заново настраивать печатную кровать при каждом выполнении печати.

6 — Anet A6

 

ОСОБЕННОСТИ

Объем сборки (мм³) — 220 x 220 x 250

Время сборки (часы) — 8

Подключение — USB, SD Card

Кровать с подогревом — Да

Рыночная цена (доллары США) — 190

Забавно, что Anet A6 — это обновление модели по сравнению с его чрезвычайно популярным родным братом, Anet A8. Это все еще полностью комплект для 3D-принтера. Несмотря на множество улучшений в структуре рамы.

Кроме того, Anet добавила ЖК-экран большего размера в паре с вращающейся ручкой. Который, предположительно, облегчает навигацию по меню принтера.

Не устали? Тогда поехали дальше:

3d принтер своими руками — другие недорогие принтеры

7 — Tevo Tarantula Pro

 

ОСОБЕННОСТИ

Объем сборки (мм³) — 235 x 235 x 250

Время сборки (часы) — 7

Возможность подключения — SD, USB-кабель

Кровать с подогревом — Да

Рыночная цена (USD) — 230

Ценник Tevo Tarantula Pro около 200 долларов трудно игнорировать. Даже в 2019 году эта запрашиваемая цена находится на низком уровне для 3D-принтеров. Поэтому такая дешевая машина от популярного бренда заслуживает внимания.

Pro может похвастаться быстро нагревающимся слоем, экструдером Боудена. А также множеством деталей, поднятых его более дорогой предшественницей, Tevo Flash.

Это хороший вариант для тех, кто хочет узнать больше о 3D-печати и заинтересован в более быстрой печати.

8 — Anet A2

 

ОСОБЕННОСТИ

Объем сборки (мм³) — 220 x 220 x 220

Время сборки (часы) — 7

Подключение — USB, SD Card

Кровать с подогревом — Да

Рыночная цена (USD) — 205

Благодаря алюминиевой раме А2 отличается от других моделей Anet. Которые, как правило, используют спортивный акрил. Этот комплект для 3D-принтера также довольно компактен для своего объема сборки.

С другой стороны, у него есть некоторые проблемы из коробки. Как и в других китайских 3D-принтерах. Некоторые из них могут быть решены с помощью печатных модов. Тем не менее, достойное качество печати и простота сборки более чем стоят низкой цены.

9 — Tronxy X3

 

ОСОБЕННОСТИ

Объем сборки (мм³) — 220 x 220 x 300

Время сборки (часы) — 7

Подключение — USB, SD Card

Кровать с подогревом — Да

Рыночная цена (USD) — 220

Неудивительно, что Tronxy сократила некоторые углы с X3. Чтобы обеспечить доступный 3D-принтер. Как и со своим старшим братом, X3S, пользователи сообщают о довольно изнурительном опыте создания этого комплекта для 3D-принтера. Все это из-за отсутствия инструкций и множества необходимых настроек.

Несмотря на это, говорят, что X3 производит удивительно высокое качество отпечатков.

3d принтер своими руками — тоже хороши

10 — FLSUN Prusa i3

 

ОСОБЕННОСТИ

Объем сборки (мм³) — 200 х 200 х 200

Время сборки (час) — 3

Подключение — USB, SD Card

Кровать с подогревом — Да

Рыночная цена (USD) — 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 накала. Доступные обновления включают ЖК-панель управления и устройство чтения карт SD.

11 — Tronxy X5SA

 

ОСОБЕННОСТИ

Объем сборки (мм³) — 330 x 330 x 400

Время сборки (час) — 5

Подключение — USB, SD Card

Кровать с подогревом — Да

Рыночная цена (USD) — 399

Tronxy X5SA является обновленной версией Tronxy X5s. Который сам по себе является большим братом к X3S. X5S стал одним из самых продаваемых комплектов 3D-принтеров для DIY после замены X3S. И X5SA вполне может сделать то же самое.

Что делает его таким популярным? Как насчет сочетания огромного объема сборки и низкой цены? Он также может похвастаться ЖК-экраном, автоматическим выравниванием, обнаружением вытекания нити, функцией возобновления печати и алюминиевой рамой.

Просто имейте в виду, что собрать его вместе — непростая задача. По этой причине мы рекомендуем этого монстра для преданных и опытных производителей.

12 — Original Prusa i3 MK3S

 

ОСОБЕННОСТИ

Объем сборки (мм³) — 250 x 210 x 200

Время сборки (часы) — 7

Подключение — USB, SD Card

Кровать с подогревом — Да

Рыночная цена (USD) — 770

Original Prusa i3 MK3S является самой последней итерации DIY 3D комплекта принтера. Он вызвал волну клонов. И он имеет ряд улучшений по сравнению с MK2S. Включая датчики накаливания, восстановление после сбоя питания, усовершенствованную электронику управления, съемный магнитный слой и более надежную алюминиевую ось Y.

С момента своего выпуска клоны постепенно догоняли MK3 с точки зрения возможностей. Тем не менее, они будут в затруднении, чтобы соответствовать его простоте использования и удивительной производительности.

Как видите, 3d принтер своими руками собрать можно. Экономия денег, хороший опыт.

по материалам all3dp.com

Все новости в наших группах: вконтакте, twitter, facebook

Как сделать 3D принтер своими руками — Обзор 3D принтеров

3D принтер Replicator2 стоит чуть больше 2 тысяч $. Кому то это покажется небольшой суммой, а кому то совсем неподъемной. Глядя на простую конструкцию 3D принтеров многие задаются вопросом — а можно ли самостоятельно сделать 3D-принтер!?

Действительно, кто не хотел бы сэкономить? Ситуация с 3Д-принтерами аналогична – цена на них высокая, а возможности открываются огромные как для работы и бизнеса, так и для увлечений. Поэтому многие задаются вопросом: как сделать 3D-принтер своими руками?

Эта статья разрабатывась специально для того, что бы ознакомить интересующихся с фактами и мифами в теме изготовления самодельных 3D принтеров. Вы узнаете все как оно есть. 

 

 

Уточним сразу – сделать самостоятельно 3Д-принтер «с нуля» сможет только человек с большим практическим опытом, знающий полностью электронику, способный работать как головой, так и руками, и, хорошо бы, с опытом работы и разборки станков с ЧПУ. 

Виды 3D-принтеров

Сначала надо конкретизировать, о каких видах 3-мерных принтеров будет идти речь. В статье мы поговорим о 3D-принтерах, которые создают реальный объект из расплавленного ABS-пластика.

Также есть и другие виды принтеров. Например, создающие объект из гипса, когда струйная головка накладывает слои один на другой. Есть и устройства, формирующие объекты из полимера лазером. Но для всех таких принтеров характерны огромная сложность и дороговизна. Да и плоды их работы отличаются чрезмерной хрупкостью и пригодны, разве что, для демонстрации.

А вот принтеры на АБС-пластике изготавливают действительно прочные детали, способные служить по назначению. К примеру, можете распечатать шестеренку, поставить ее в машину и использовать «на полную катушку». Потому что ABS-пластик отличается прочностью и практичностью.
3D-принтеры, печатающие на ABS-пластике, являются как раз той категорией, которая развивается семимильными шагами. Они могут применяться и в производстве, и в быту.


Устройство ABS-3D-принтера

Основные узлы:
1) корпус;
2) направляющие;
3) печатающая головка;
4) шаровые двигатели;
5) блок питания;
6) контроллеры.

Если убрать печатающую головку, то конструкция схожа с обычной системой ЧПУ-станка, предназначенного для гравирования или фрезеровки. Однако имеются свои нюансы.

 

Оцениваем 3D-принтер по его составным частям

Готовый принтер можно купить по цене от 1,5 до 3 тыс. долларов. Не так уж и дорого за столь интересное, универсальное изделие. А что если самому попробовать собрать?
Первое, не самое приятное явление, — вам придется покупать все составные части принтера по розничным ценам, а компании-производители закупают их оптом, что намного дешевле.


Корпус 3D принтера

Цена изменяется в диапазоне от 100 до 250 $. Корпус можно собирать как из фанеры, так и с огрстекла, пластмассы, алюминия. От этого и будет зависеть цена плюс оплата работы по лазерной резке. Высочайшие требования к точности, ровности, жесткости основы делают попытку построить корпус с помощью лобзика и напильника достаточно сложной. По крайней мере, вам потребуется весьма большая аккуратность при изготовлении. Наиболее простым решением является заказ резки материала на ЧПУ станке прямо по чертежам 3D принтера.

 
Направляющие

Могут стоить от 100 до 300 $. Различаются по типу и качеству. Следует отметить, что от качества работы направляющих зависит главное – будет ли принтер печатать детали точно или они выйдут кривые. Среди дешевых можно назвать цилиндрические направляющие. Но если хотите достичь точности повыше, желательно приобрести линейные направляющие. А ведь линейные почти в 10 раз дороже!

Для изготовления 3D принтера своими руками обычно используют направляющие (вместе с кареткой) от обычных принтеров. Благо БУ струйник можно взять за копейки.

Шаговый двигатель

Относительно просто разобраться: более-менее неплохой мотор стоит 30 $, в принтере их 4, итого – 120 $. Хорошо подходят от старых матричных принтеров. Однако, время когда такой принтер можно было взять за самовывоз — уже прошло.


Печатающая головка 3D принтера

Она так же называется экструдер, подающий тоненькую расплавленную ленточку из ABS-пластика. Надо выточить самостоятельно или заказать. В экструдере есть шаговый мотор, нагреватель, датчик температуры, вентилятор, сопло (которое выточить наиболее сложно). Всего обойдется от 60 до 150 $. 99% строителей 3D принтеров экструдер предпочитают покупать.


Блок питания

Качественный, готовый к использованию блок, например, от компьютера, будет стоить 100-120 $. Впрочем, подобно другим самодельщикам можно использовать блок питания от старого компьютера.

Контроллеры

Наверно, самые сложные детали. Сделать самостоятельно контроллер подавляющее большинство самодельщиков попросту не сможет. Если вы купите эту деталь на рынке, то контроллер придется немало дорабатывать, чтобы он смог управлять работой 3D-принтера. Да и уровень ваших знаний и навыков для этого должен быть академическим. Контроллер управляет шаговыми двигателями, нагревателями и регулирует подачу ABS-пластика. К тому же все эти операции должны быть согласованы с компьютером и специальным ПО. Контроллер может обойтись вам от 200 до 500 $. Впрочем, можно скачать схему контроллера 3D принтера и заказать ее сборку знакомому электронщику. Для него работы на один вечер, а стоимость деталей будет около 50$.


Прочее

Ну и, конечно же, надо прикупить разных там шестеренок, ремней, приводов, контактов и т.п. Еще соберется минимум 80 $. Однако, как в остальных пунктах есть вариант использовать шестеренки и зубчатые ремни от струйных принтеров. Размеры шестеренок особого значения не имеют, скорость движения всегда можно отрегулировать в программе управления 3D принтером.


Вот и подсчитайте. Бюджет получается в размере 760-1520 долларов если покупать все детали и в 110-150 баксов, если постараться с поиском доноров для самодельного 3D принтера. Ну и еще — этот расчет без учета приложения множества сил и времени для обеспечения слаженной работы всех составных частей. 
Найти все необходимые детали – это непростая задача. Но и здесь есть варианты, хотя с подводными камнями (об этом позже).

Сейчас хотелось бы поговорить о приобретении КИТов – комплектов для самостоятельной сборки. Правда, подобные КИТы включают только базовые детали, в них, например, может отсутствовать корпус и контроллер. Стоят наборы от 500 до 900 $ — все зависит от полноты и качества комплекта.

 

Так реально ли собрать 3D-принтер самостоятельно?

Пришло время ответить на вопрос: все-таки реально ли самостоятельно собрать 3Д-принтер так, чтобы он еще и работал??
Вынужден открыть вам один секрет: самому сделать все почти невозможно. Однако, если комбинировать имеющие в продаже с тем что можно достать — вполне реально!  

Купить КИТ 3D принтера


Ситуация с КИТами вроде как проще. Главное, чтобы в него входила печатающая головка и контроллер. Но и здесь нас подстерегают трудности. Скажу наперед: из всех привезенных зарубежных КИТов удалось собрать все, правда, пришлось как следует повозится и некоторые части переделать самостоятельно. За это стоит поблагодарить Почту России. Она может сломать неломаемое!

Однако внимание! Чтобы все собрать и настроить должным образом требуется весьма специфические знания, коорые придется извлекать из интернета самостоятельно.
 

Итоги

Давайте конкретизируем проблемы, с которыми сталкивается человек, собирающий 3D принтер своими руками.

1. Достаточно сложно собрать прочный каркас без малейших люфтов. А даже с минимальными «шатаниями» изделия будут получаться заметно кривыми. Сделать ровный каркас и установить необходимые направляющие может только очень аккуратный человек или станок ЧПУ.

2. Дешевые «3D-самопалы» часто заклинивает. Все из-за тех самых люфтов и недостаточной жесткости. Стоит всего лишь небрежно взять в руки такой принтер со слабеньким корпусом, и его может заклинить, что повлечет за собой большие неприятности. В этом главный «камень преткновения» недорогих 3D-принтеров и комплектов для их сборки, продающихся за «недорого». В подобных системах комбинацию «дешево и качественно» вы не встретите. Доказано на практике! 
Для уменьшения этой проблемы стоит использовать качественные материалы для корпуса (МДФ плита вместо тонкой фанеры, толстое оргстекло и тд) и желательно заказать резку этого материала на ЧПУ фрезере. Конечно можно и лобзиком вручную — но тут помните, каждый миллиметр может иметь значение!

3. Контроллеры. Плохие контроллеры вызывают много проблем. В производственном процессе они нестабильны, их часто глючит, бывают сбои. А качественные контроллеры надо разрабатывать под конкретную модель принтера с учетом всех нюансов и применяемых деталей. Результатом является или покупка готового контроллера для 3D принтера или выяснение на форумах — какая схема подходит для именно того 3D принтера, который вы собрались делать.
Хорошим решением является покупка контроллера 3D принтера о котором уже есть масса отзывов и готовых решений по настройке.

4. Печатающая головка (ПГ). Самостоятельно сделанная ПГ вряд ли будет точно печатать. Для деталей будет характерна грубость, в отличие от заводских 3Д-принтеров. Реальное разрешение продаваемых в КИТ-наборах ПГ не превышает 0,3-0,4 мм. К примеру, многие из заводских принтеров уже могут печатать слоями 0,01-0,1 мм.   Впрочем, головку можно купить и отдельно.

Не подумайте, что цель этой статьи – разубедить вас в своих силах или полностью отбить охоту от самостоятельного создания 3D принтера. Просто вдумайтесь и решите — сможете ли вы справиться с такой не тривиальной задачей, как изготовление 3D принтера своими руками. Для полного описания такого изготовления потребуется не одна статья. Даже имея на руках все чертежи, придется изучить массу материалов, провести множество тестов, настроек, потратить много часов на кропотливый труд. Если вам интересно работать руками и потратить 2-3 месяца на сборку и настройку — вперед! Но если вы хотите через пару дней получить готовый, то лучше пойти и купить 3D принтер.

Обзор 3D принтеров

что необходимо для самостоятельного изготовления 3d принтера.

Для печати различных документов необходимо специальное оборудование. Выведение информации из электронного формата в печатный вид обеспечивает принтер. В наше время существует огромный выбор моделей — от бюджетных версий до премиум класса. Развитие технологий позволило улучшить качество и скорость печати документов. Помимо этого, появились специальные принтеры, печатающие объёмные элементы. 3D принтеры в отличие от обычных обладают более сложным принципом работы и конструкцией. Однако, даже это не помешает создать своими руками подобную версию техники. В нашей статье мы рассмотрим принцип работы и опишем подробную инструкцию, позволяющую собрать технику в домашних условиях.

Содержание статьи

Что необходимо для самостоятельного изготовления 3d принтера

Если вы решили самостоятельно создать данное оборудование, для начала рекомендуем ознакомиться с принципом работы и узнать конструкцию принтера. Так вы сможете получить представление о важных параметры и подобрать наиболее качественные материалы для изготовления.

ВАЖНО! Самодельные варианты могут обеспечить среднее качество печати, для профессиональной работы необходимо приобрести качественную аппаратуру.

Перед началом работы приобретите все необходимые инструменты и материалы. Для удобства воспользуйтесь списком, в котором перечислены основные компоненты:

  1. Основная часть принтера — это рама, на которой всё крепится. Лучше заказать цельный корпус из прочного и крепкого металла.
  2. Материалы для стола, на котором будет производиться печать деталей. Предпочтение отдаётся металлическим деталям, но можно использовать дерево и фанеру.
  3. Направляющие валы для соединения всех элементов и деталей.
  4. Специальные платы и драйверы, обеспечивающие работу всей системы. На всякий случай нужно купить запасные детали, чтобы в случае поломки их можно было быстро заменить.
  5. Устройство для регулирования мощности и напряжения в электрической цепи.
  6. Несколько моторов, ремней передач, подшипников для взаимосвязанной работы.
  7. Источник питания, обеспечивающий энергией все элементы конструкции.
  8. Кнопки с клеммой, экструдер, и охладитель для продувания получаемой детали на принтере.
  9. Набор пружин, сопел, свёрл и регулировщиков уровня стола.

При покупке всех элементов и самостоятельной сборке, принтер обойдётся гораздо дешевле покупного оборудования. Заказать все детали можно на рынке или в специальном интернет-магазине. Например, на AliExpress можно найти полный комплект для сборки. Если вы хотите собрать хороший 3D принтер и при этом сэкономить семейный бюджет, это отличный вариант.

ВАЖНО! Для представления схемы сборки можно найти разборный комплект деталей любой модели 3D принтера.

Как самому собрать 3d принтер: чертежи и пошаговая инструкция

После того как вы закупили необходимое оборудование, можно приступать к процессу сборки. Прежде всего нужно найти точный план с чертежами, по которым будет производиться работа. Если вы впервые столкнулись с данным вопросом и не имеете готовых наработок в этой области, предлагаем воспользоваться пошаговым планом изготовления оборудования. Он состоит из следующих этапов:

  1. Сборка корпуса и основного столика для печати.
  2. Оснащение конструкции электроникой и двигателями для продвижения каретки и печатающего станка.
  3. Установка программного обеспечения и драйверов для, запуска работы системы.

Первый этап является самым сложным во всём процессе. Для его выполнения следует внимательно ознакомиться с деталями процесса. Не всегда получается собрать сложную технику с первой попытки — процесс довольно трудоёмкий и требует опыта работы в данной сфере. Если вы сомневаетесь в своих возможностях, оптимальнее будет приобрести готовое устройство известного производителя. В целом процесс создания корпуса выполняется по следующему плану:

  1. Соберите боковые стенки и крышку корпуса. После этого установите нижнюю планку. Зафиксируйте всё болтами.
  2. На задней панели установите кронштейны под двигатели с печатающим станком.
  3. Прикрепите ремни к двигателям и присоедините их к кронштейну. Для двигателей подберите специальные крепления с разъёмами.
  4. Стяните все элементы болтами и гайками с резьбой.
  5. Соберите и установите на нижней панели каретку с нагревательным элементом.
  6. То же самое проделайте с вертикальной кареткой. Дополните конструкцию двигателями.
  7. Чтобы каретки двигались вдоль оси, необходимо приделать к ним ремни с зубчиками, по которым они будут перемещаться.

 

После этого настройте электронику и подключите полученное устройство к компьютеру, установив соответствующее программное обеспечение и драйверы.

Собираем принтер: советы

Для правильного выполнения всех этапов следует посоветоваться со специалистами, узнать нюансы изготовления. Среди основных моментов, на которые следует обратить внимание, выделяют:

  • приобретение запасных элементов на случай поломки;
  • примерное понимание внутреннего устройства и внешнего вида будущего изделия;
  • перед включением системы, проверьте соответствие всех элементов и наличие предохранителей для пропускания тока;
  • начинайте работу с простых конструкций, постепенно увеличивая сложность.

Не бойтесь первых неудачных попыток. Со временем у вас будет получаться делать аппаратуру быстрее и качественнее. Вносите изменения в устройство и улучшайте его параметры для усовершенствования процесса печати.

Подпишитесь на наши Социальные сети

3D-принтер комплект для сборки против самосборного, что дешевле?

3D печать и 3D принтеры уже давно вошли в обиход, из года в год цена на сами принтеры, комплектующие и расходные материалы падает все ниже и ниже. Читая многочисленные форумы, где владельцы именитых брендовых принтеров стоимостью от 50 000 до 250 000р., жалуются на те же проблемы, что и на дешевых само сборных, я задумался. Если разницы нет, зачем платить больше? Я уже опробовал на практике 2 готовых набора 3D-принтеров из Китая и качеством остался весьма доволен. Остается один интересный момент, что же выходит дешевле? Собрать самому из комплектующих или купить один из наборов?
 
На фото мой принтер из предыдущего обзора — JG Aurora, переодетый в стальную раму. В принципе я только заменил раму и всё, но принтер стал выглядеть намного лучше. Печатать он особо лучше не стал, до этого и так было все в порядке, но на определенные мысли меня это натолкнуло. Почему обязательно нужно брать наборы с брендом, будто китайский или европейский и переплачивать им, пускай и немного в случае с Китаем, но все же. А если взять комплектующие без рамы, а раму купить уже тут в России? Не выйдет ли это дешевле?
Я начал искать самый дешевый набор для 3D-принтера на всеми известном сайте и нашел подходящий за 8 700р. примерно. Цена уже с доставкой.


Давайте рассмотрим этот набор подробнее.

Основа любого 3D-принтера это мозги. Мозги тут стандартные — Arduina Mega 2560 и шилд для нее – Ramps 1.4.
В принципе это стандарт и большинство принтеров собраны на этой схеме. Более дорогие платы, например MKS Gen или Base так же в своей основе имеют ту же Arduin’у.
Главное тут посмотреть Ramps на наличие не пропаянных мест или наоборот лишних наплывов, из-за этого чаще всего у людей бывают проблемы.
Далее. Я вижу в данном наборе присутствует четырехстрочный экран LCD2004 с карт-ридером. Это очень удобное дополнение, я уже год не пользуюсь связкой 3D-принтер + компьютер. Закидываю G-код для печати на карту памяти и принтер печатает автономно.


Красная платка это переходник для Ramps с выводами под этот экран, она есть в комплекте, как и провода для экрана.

Драйвера, провода, концевые выключатели. Это все есть. Драйвера обычные – DRV8825, концевые выключатели на платах, провода без оплетки. Дешево и сердито, но эффективно. К драйверам так же положили радиаторы. Моторы тут так же стандартные для большинства 3D-принтеров, это шаговые моторы NEMA17.

Так же в наборе есть нагревательный элемент для стола – плата МК2А на текстолитовой основе. Для меня это более удачный нагреватель чем версия МК3, который интегрирован на алюминиевую пластину. Дело в том, что я печатаю на стекле и дополнительная прослойка между стеклом и нагревателем мне ни к чему. МК2 быстрее будет нагреваться.

И венцом данного набора является печатающая голова в виде клона E3D версии 5. Голова идет в собранном виде с нагревательным элементом и терморезистором. Недостает только проталкивающего механизма для пластика — экструдера. А так как моторов тут 5, значит нужна только небольшая часть экструдера. Под этот элемент необходим экструдер типа боуден, это значит пластик будет подаваться по ПТФЕ трубке к нагретому соплу. ПТФЕ трубки я на картинке не вижу, хотя продавец пишет что она в комплекте, возможно он имеет в виду маленькую тефлоновую трубку внутри термобарьера.

Теперь чего недостает в наборе.

Ну основной недостающий элемент – это рама. Я покупал 2 типа стальных рам от Nioz и Soberistanok. Nioz собирается легче и не требует никаких печатных элементов, но в комплекте нет болтов. Соберистанок кладет в комплекте болты, но сама рама использует несколько напечатанных элементов, не имея принтера, которых не так просто достать. Обе рамы вырезаны в Челябинске и при цене примерно 3000-3500р. без покраски и весе 3-5 кг. доставляются транспортной компанией. За доставку из Челябинска в Москву за раму я отдал чуть менее 600р.


Стоимость рамы 3800 + доставка получается 4400р.

Помимо рамы нужно добавить валы, подшипники, трапециевидные или обычные винты и шпули с ремнем.

Валы как и раму, лучше брать у нас в России, они выходят дешевле чем на Алиэкспресс. Например набор валов для данной рамы у того же Nioz выйдет 1380р.

Трапецивидные винты с гайкой на али почти в 2 раза дешевле и выходят примерно в 800р за пару.
Остается добавить только Bowden экструдер и пару шпулей с ремнем.

Экструдер так же лучше взять на али: Bowden Extruder  — 600р.

Тут уже присутствует  крепление мотора к раме и используется хорошая каленая стальная шестерня с мелкими зубьями.

Ремень GT-2 можно взять у того же продавца: ремень GT-2  — 200р., тем более он уже с 2-мя шпулями.

Подшипники – 400р.за 12 штук, чего вполне достаточно.

И нужно еще добавить блок питания это еще примерно 1400р.

Итого выходит примерно 17900р. 

Останется только залить через Arduino IDE на плату прошивку Марлин и отрегулировать  параметры под ваш принтер. Подставлять нужные параметры в прошивку удобно при помощи калькулятора, например такого: http://prusaprinters.org/calculator/ 

Теперь рассмотрим набор для сборки, например самый дешевый – Annet A6. 
По ссылке производитель указан как Infitary, но это точно клон достаточно популярного Annet A6, возможно с некоторыми доработками. 


Давайте сравним его с набором представленным выше. Тут уже есть трапециевидные винты и даже с алюминиевыми демпферами. Установлен более дорогой экструдер типа Direct и уже с обдувом, что положительно сказывается при печати пластиками типа PLA или HIPS.
Нагревательный стол более дорогой – МК3, хотя МК2 для меня более привлекательный. Плата управления не бутерброд из Mega + Ramps а что-то посолиднее, в описании нет названия платы, но на вид там все в порядке, напоминает что-то из линейки MKS.

Присутствует так же экран 2004 с картридером и дополнительно имеется подставка для катушки с пластиком.

Цена за такой набор 3D-принтера примерно 14200р.

То-есть получается разница в примерно 4000р. Что как раз соответствует стальной раме. А принтеры со стальной рамой продают уже за 25 000р., например, в том же Челябинске.

В принципе я подозревал, что взять набор 3D-принтера от Китайцев выходит примерно так же как собирать самому по частям, только в наборе уже все налажено и подходит друг к другу а в самосборном принтере придётся еще и разобраться что куда подключить и повозиться с прошивкой.

Еще один вариант получить недорогой 3D-принтер остается – покупка на авито и пр. через объявления, но тут нужно чаще мониторить доски объявлений в поисках хороших предложений, да и то, в итоге можно получить проблемный экземпляр.

что можно сделать при помощи 3D-принтера

Сейчас технология трехмерной печати еще только развивается. Трудно представить, какие возможности она даст в отдаленной перспективе. Однако известно точно, что 3D-печать – это неотъемлемая часть будущего. В курсе «3D-печать для всех и каждого» вы узнаете, как настроить 3D-принтер или даже собрать его самому, создавать и редактировать трехмерные модели, какие виды принтеров бывают и какая технология лежит в их основе, познакомитесь со специальным оборудованием по работе с виртуальной реальностью и 3D-сканированием.

Курс ведет старший преподаватель кафедры квантовой электроники и фотоники РФФ, программист лаборатории автоматизации радиофизических исследований ТГУ Николай Булахов. Лекции выходят в рамках курса МООК ТГУ «3D-печать для всех и каждого».

Что можно сделать при помощи 3D-принтера

В первой лекции вспомним историю печати, узнаем о 3D-принтерах и сферах, в которых они применяются.

 

Способы печати трёхмерных объектов

Универсального способа формирования трехмерных объектов по их модели нет. Все зависит от требований к изделию: должно ли оно быть прочным, окрашенным или состоять из биологического материала. С учетом этих и других пожеланий подбирается способ печати трёхмерных объектов.

 

Материалы, используемые при печати

Узнаем о материалах, которые используются при 3D-печати. В каких областях они применяются? Какими свойствами обладают? Насколько долговечны, экологичны, прозрачны и боятся ли солнечных лучей?

 

Принципы работы станков с числовым программным управлением

Что такое управляющее устройство и как работает микроконтроллер? Разбираемся в принципах работы станков с числовым программным управлением.

 

Подготовка моделей и выбор технологий при печати конкретных объектов

Перед тем, как приступить к созданию 3D-принтера, стоит задуматься, насколько выгодно собирать его самостоятельно. Сейчас в интернете можно найти сервисы, которые готовы распечатать изделие по электронному эскизу. Но какие объекты можно создать при помощи 3D-принтера и как их доработать? Учимся подготавливать модели к печати и выбирать технологии для создания конкретных объектов.

Создание 3 D принтера

Создание 3 D принтера

Мартьянов В.М. 1

1МАОУ СОШ № 22 г. Тюмень

Извина О.А. 1Реутов Е.С. 2

1МАОУ СОШ № 22 г. Тюмень

2ГАУ ДО ТО «ДТиС «Пионер»

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение.

Инновационные технологии стремительно входят в нашу жизнь, находя себе новые и новые применения. Многое что сегодня является для обычного человека банальностью, то для человека прошлого века было чем-то фантастическим и недостижимым. В сегодняшнее время идёт мощное развитие всевозможных технологий, которые так или иначе делают нашу жизнь легче и рациональнее. Одним из крупных шагов в развитии автоматизированной технологии производства стало разработка 3D принтера.

Сейчас доступно купить любой DIY мини 3D принтера и по инструкции собрать его.

Самостоятельное же создание аддитивного принтера — трудоёмкий процесс. Такое устройство не получится сделать за один вечер, а его настройка также может занять дополнительное время. Стоимость сборки при самостоятельном поштучном заказе компонентов может превысить цену бюджетного 3D-принтера, изготовленного фабрично. 

Но мне, как человеку, увлекающегося техникой, электроникой, робототехникой и наукой, было интересно самому спроектировать и создать по своему чертежу 3 D принтер.

Объектом исследования является – аддитивные технологии.

Предмет исследования: 3D-принтер

Цель исследования: собрать 3D-принтер

Задачи:

Изучить историю появления и области применения 3D-принтера

Начертить модель принтера, собрать механику и электронику

Настроить программный код.

Новизна нашего проекта состоит в том, что он будет создан не по готовому чертежу. За основу был взят лишь принцип работы. Создание своими руками новой модели, это уже эксклюзив.

Практическая значимость исследования состоит в том, что может являться методическим пособием для многих юных изобретателей. Что позволит в дальнейшем нам, совершенствуясь, и накапливая опыт и мастерство, вывести нашу страну в лидеры в сфере инновационных и компьютерах технологий.

Апробация работы: наш проект был представлен на областном чемпионате по робототехнике и программированию на кубок губернатора Тюменской области и занял 1 место.

История появления и области применения 3D-принтера.

История создания этого прибора длилась много лет и над разработкой его работали ученые всего мира. Каждый внес свой вклад в развитие 3D-технологий. Так, например, отцом-изобретателем 3D-печати является американский исследователь Чарльз Халл. В 1986 году он представил миру свой прибор для трехмерной печати, которую назвал «установка для стереолитографии» [1, с.97]. Само собой, это еще не был первый 3D-принтер в современном понимании, но именно она определила, как работает 3D-принтер: объекты наращиваются послойно. Позже, в 1988 году, Скотт Крамп изобрел абсолютно новую технологию работы с 3D-печатью: FDM (моделирование путём декомпозиции плавящегося материала). Сегодня на основе этой технологии работают все 3D-принтеры, предназначенные для выпуска малой продукции небольших количествах. Несмотря на то, что работа над созданием 3D-принтеров велась с 1980-х годов прошлого столетия, термин «3D-печать» был создан только лишь в 1995 году, в Массачусетском технологическом институте. Так 1995 году двумя студентами там был модифицирован струйный принтер. Он создавал изображения не на бумаге, а в специальной емкости, и они были объемными. Тогда же появилось понятие «3D-печать» и первый 3D-принтер. Этот метод был запатентован, и теперь используется в созданной теми же студентами компании. Технологию стали развивать по всему миру. Появилось множество компаний, которые привносили новые возможности и улучшения. Прорывом в молодой технологии стало появление метода печати PolyJet, использующий для объемной модели фотополимерный жидкий пластик. [2, с.59].

Первые 3D-принтеры имели малую мощность, работали медленно, а при увеличении скорости изделия получались с большими погрешностями. Только в 2005 году появились 3D-принтеры с высоким качеством печати. В 2008 году был запущен принтер Reprap, способный производить самого себя. На тот момент он мог изготавливать около 50 % необходимых деталей. Обновленные миниатюрные 3D принтеры покорили мировой рынок, в том числе и Россию, в 2012 году, по своим размерам они были в разы меньше, чем промышленные аналоги.

Создавать любые объёмные модели по нажатии клавиши, сделало принтер технологией будущего. Можно с уверенностью сказать, что все последующее открытия будут связаны так или иначе с 3D принтером.

Печать в 3D формате уже получает широкое распространение. Использование 3D принтеров в медицине позволяет спасти человеческие жизни. Такие принтеры могут воссоздать точную копию человеческого скелета для отработки приёмов, гарантирующих проведение успешной операции. Всё чаще 3D принтеры используют в протезировании и стоматологии, так как трёхмерная печать позволяет получить протезы и коронки значительно быстрее классической технологии производства.

3D печать находит широкое применение в изготовлении архитектурных макетов зданий, сооружений, целых микрорайонов, коттеджных посёлков со всей инфраструктурой, а так же в строительстве. Современные системы 3D-печати позволяют быстро и качественно решать самый широкий круг задач, стоящих перед инженерами и конструкторами в машиностроительной отрасли. 3D-принтеры становятся незаменимы как на этапе создания концептуальных образцов, так и для производства готовых изделий.

Появление 3D-принтеров стало настоящей революцией не только в промышленности, но и в ювелирном деле. Если раньше при разработке украшений на создание восковой модели уходила масса времени, то сейчас 3D-печать позволяет производить разработку дизайна украшения в специализированном программном обеспечении, а затем использовать ювелирный 3D-принтер для выращивания восковой (или фотополимерной) мастер-модели украшения.

На трехмерных принтерах можно печатать одежду и обувь, упаковку, флаконы для духов. Удается наглядно изобразить дизайнерские чертежи, провести эксперименты с тканями, решить проблему прочности и эластичности изделий. Пока аддитивные технологии внедряются только в мире высокой моды. Себестоимость еще слишком высока для запуска массового производства. Это штучные изделия, увидеть которые можно на подиумах. 

Список направлений использования трехмерных принтеров постоянно расширяется. Совсем скоро будет легче перечислить те сферы, где аддитивные технологии еще не используются, чем обратные. Так, на принтерах создают упаковку и прочую рекламную продукцию, чехлы для телефонов, брелоки, сувениры, объемные картины, статуэтки, игрушки, конструкторы  и многое другое. 

Возможности 3D-печати безграничны… 

Проектирование и сборка 3D принтера.

Над данным проектом мы работали в программе SolidWorks. В ней были созданы все отдельные компоненты и объединены в единую 3D модель (приложение I).

Технические характеристики 3D принтера:

Габаритные размеры 3Dпринтера 390х530х660 мм
Вес 6 кг
Тип корпуса открытый
Область печати 215х215х300 мм
Тип стола нагреваемый
Количество экструдеров 1 шт.
Диаметр сопла экструдера 0,5 мм
Средняя скорость печати 50 мм/с
Минимальная толщина слоя 0,15 мм
Минимальная толщина стенки 0,5 мм
Технология печати FDM
Программная среда(слайсер)-Repetier-Host (и совместимые)
Поддерживает форматы STL, OBG

Основой принтера будет служить алюминиевый профиль и фанера 5 мм. Из основных приобретённых комплектующих: 4 шаговых двигателя типа NEMA 17 – для привода трех осей Х, Y, Z, и экструдера, 2 линейных направляющие, ролики, концевые выключатели, система подачи пластика (тип боуден), 2 шкива, резьбовая шпилька, зеркало с нагревательной пластиной, тефлоновая трубка.

Нами были изготовлены следующие комплектующие:

Крепление шаговых двигателей (лазерный станок),

Пластина стола (лазерный станок),

Крепление линейных направляющих (лазерный станок),

Крепление линейных подшипников (лазерный станок),

Соединительные детали рамы (лазерный станок),

Крепления шкивов (лазерный станок),

2 шкива (фотополимерный 3D принтера),

Хотенд экструдера (токарный станок),

Соединительная муфта (токарный станок),

Оси для роликов (токарный станок),

На лазерном станке детали были изготовлены из фанеры 5 мм, на токарном станке были использованы алюминий и латунь, на фотополимерном 3D принтере. Печать велась фотополимерной смолой.

Изготовив все детали, начинаем поэтапную сборку 3D принтера по узлам:

Узел «Стол», состоящий из пластины стола и крепления линейных подшипников (приложение II).

Узел «Каретка». В нем использовались крепления шаговых двигателей, крепления шкива и линейная направляющая (приложение III).

Основная рама была собрана из 4-х алюминиевых профилей и креплений линейных направляющих. К ней присоединили втулками стол вместе с линейными направляющими. Далее на раму были вертикально прикручены 2 алюминиевых профиля, которые являются направляющими для каретки, а также основной конструкционной деталью. На получившуюся конструкцию установили каретку (приложение IV)

Далее мы прикручиваем крепление шагового двигателя и устанавливаем все шаговые двигатели. Устанавливаем тефлоновую трубку на фитинги (приложение V) и концевые выключатели на линейные направляющие (приложение VI)

Работа над электроникой и программным кодом.

В качестве материнской платы была использована Arduino Mega 2056 с надстройкой, Ramps 1.4. В качестве источника питания мы использовали блок питания 12 V, 12,5A. Для охлаждения служили 2 кулера 50х50 мм.

Первое, что важно было сделать: качественно и правильно спаять провода и подключить их к материнской плате.

В качестве шаблона прошивки использовался «Marlin.Ino», в нее мы добавили количество шагов на миллиметр, тип термистора, тип материнской платы и расположение концевых выключателей. Программа, в которой дорабатывался программный код называется Arduino IDE. Загружаем в принтер исправленный и скомпилированный код. В программе Repetier Host производим настройку 3 D принтера (приложение VII), проверяем работу всех систем. Через эту программу запускаем первую калибровочную модель.

На модели виден воблинг и пропускание шагов двигателя. Необходима настройка токов на каждый мотор. После произведенного повышения токов, ещё раз запускаем модель, и убеждаемся, что проблема устранена. Принтер готов к последующей печати. Теперь любую необходимую модель, мы сможем смоделировать и распечатать.

Готовый принтер выглядит следующим образом:

Заключение.

Современная 3 D-печать используется практически везде – от производства и строительства, медицины и электроники до фэшн-индустрии, и используются при этом металл и полимеры. Прогресс в области 3 D-печати продвигается очень быстро. Преимущества перед устаревшими методами колоссальны: четкое математическое моделирование заданных характеристик, моментальное прототирование, создание форм, ранее недоступных для машинного исполнения и безотходность производства.

И чтобы не отставать от актуальных течений в разработке цифровых технологий, мы поставили перед собой цель, создать 3D принтер, который бы стал главным помощником в развитии наших проектов.

В ходе работы над проектом:

— изучены модификации, существующих на рынке домашних 3д принтеров;

— рассмотрены варианты программного обеспечения и выполнен их выбор;

— приобретены двигатели и некоторые комплектующие элементы;

— созданы на станках большинство комплектующих элементов;

— разработана принципиальная электрическая схема соединения всех взаимодействующих электронных узлов;

— выполнен монтаж механических узлов 3д принтера;

— выполнен монтаж электронных компонентов;

— выполнена схема подключения платы управления (прокладка кабеля), блока питания и шаговых двигателей.

Нам удалось достичь поставленную цель.

В дальнейшем мы планируем заниматься разработкой иных ЧПУ технологий.

Литература:

Акбутин Э. А., Доромейчук Т. Н. 3D-принтер: история создания машины будущего // Юный ученый. — 2015. — №1. — С. 97-98.

Кудашов Н. С., Соболева И. В. Исследование работы и области применения 3D принтера // Юный ученый. — 2017. — №2.2. — С. 58-61.

Сообщество владельцев 3D принтеров https://3dtoday.ru/ (дата обращения: 10.11.2018)

Краткая история 3D принтеров http://plastic3d.ru/news/Kratkaya-istoriya-3D-printerov-s-kartinkami (дата обращения 18.12.2018)

3D принтер https://ru.wikipedia.org/wiki/3D-принтер (дата обращения 07.11.2018)

Уникальный 3D принтер производит синтетические ткани http://texnomaniya.ru/technology/unikalnijj-3d-printer-proizvodit-sinteticheskie-tkani.html (дата обращения 05.12.2018)

Новый 3D принтер сочетает разные материалы https://texnomaniya.ru/technology/noviiy-3D-printer-sochetaet-raznie-materiali.html (дата обращения 05.12.2018)

Просмотров работы: 36

Как сделать / построить 3D-принтер дома

Помимо множества тестовых устройств, у Мартина сейчас работает свой четвертый собственный 3D-принтер, и он печатает в качестве хобби для друзей, семьи и себя. Он с удовольствием делится своим опытом с каждой новой статьей.

Раскрытие информации: ссылки, отмеченные *, являются партнерскими ссылками. Я зарабатываю на соответствующих покупках, если вы решите совершить покупку по этим ссылкам — без дополнительных затрат для вас!


Хотя создание 3D-принтера с нуля — это весело, если вы в целом увлечены 3D-печатью, это также требует времени.В принципе, есть два способа сделать 3D-принтер самостоятельно: собрать принтер из набора *