Как сделать 3д принтер из дисководов.

Данная статья взята с зарубежного сайта и переведена мною лично. Предоставил эту статью .

Этот проект описывает конструкцию 3D принтера очень низкой бюджетной стоимости, который в основном построен из переработанных электронных компонентов.

Результатом является небольшой формат принтера менее чем за 100 $.

Прежде всего, мы узнаем, как работает общая система ЧПУ (по сборке и калибровке, подшипники, направляющие), а затем научим машину отвечать на инструкции G-кода. После этого, мы добавляем небольшой пластиковый экструдер и даем команды на пластиковую экструзию калибровки, настройки питания драйвера и других операций, которые дадут жизнь принтеру. После данной инструкции вы получите небольшой 3D принтер, который построен с приблизительно 80% переработанных компонентов, что дает его большой потенциал и помогает значительно снизить стоимость.

С одной стороны, вы получаете представление о машиностроении и цифровом изготовлении, а с другой стороны, вы получаете небольшой 3D принтер, построенный из повторно используемых электронных компонентов. Это должно помочь вам стать более опытным в решении проблем, связанных с утилизацией электронных отходов.

Шаг 1: X, Y и Z.

Необходимые компоненты:

2 стандартных CD / DVD дисковода от старого компьютера.
1 Floppy дисковод.

Мы можем получить эти компоненты даром, обратившись в сервисный центр ремонта. Мы хотим убедиться, что двигатели, которые мы используем от дисководов флоппи, являются шаговыми двигателями, а не двигатели постоянного тока.

Шаг 2: Подготовка моторчика

Компоненты:

3 шаговых двигателя от CD / DVD дисков.

1 NEMA 17 шаговый двигатель, что мы должны купить. Мы используем этот тип двигателя для пластикового экструдера, где нужны большие усилия, необходимые для работы с пластиковой нитью.

CNC электроника: ПЛАТФОРМЫ или RepRap Gen 6/7. Важно, мы можем использовать Sprinter / Marlin Open Firmware. В данном примере мы используем RepRap Gen6 электронику, но вы можете выбрать в зависимости от цены и доступности.

PC питания.

Кабели, розетка, термоусадочные трубки.

Первое, что мы хотим сделать, это как только у нас есть упомянутые шаговые двигатели, мы сможем припаять к ним провода. В этом случае у нас имеется 4 кабеля, для которых мы должны поддерживать соответствующую последовательность цветов (описано в паспорте).

Спецификация для шаговых двигателей CD / DVD: Скачать . .

Спецификация для NEMA 17 шагового двигателя: Скачать . .

Шаг 3: Подготовка источника питания

Следующий шаг заключается в подготовке питания для того, чтобы использовать его для нашего проекта. Прежде всего, мы соединяем два провода друг с другом (как указано на рисунке), чтобы было прямое питания с выключателем на подставку. После этого мы выбираем один желтый (12V) и один черный провод (GND) для питания контроллера.

Шаг 4: Проверка двигателей и программа Arduino IDE

Теперь мы собираемся проверить двигатели. Для этого нам нужно скачать Arduino IDE (физическая вычислительная среда), можно найти по адресу: http://arduino.cc/en/Main/Software .

Нам нужно, загрузить и установить версию Arduino 23.

После этого мы должны скачать прошивку. Мы выбрали Марлин (Marlin), который уже настроен и может быть загружен Marlin: Скачать . .

После того, как мы установили Arduino, мы подключим наш компьютер с ЧПУ контроллера Рампы / Sanguino / Gen6-7 с помощью кабеля USB, мы выберем соответствующий последовательный порт под Arduino инструментов IDE / последовательный порт, и мы будем выбирать тип контроллера под инструменты платы (Рампы (Arduino Mega 2560), Sanguinololu / Gen6 (Sanguino W / ATmega644P - Sanguino должен быть установлен внутри Arduino)).

Основное объяснение параметра, все параметры конфигурации находятся в configuration.h файла:

В среде Arduino мы откроем прошивку, у нас уже есть загруженный файл / Sketchbook / Marlin и мы увидим параметры конфигурации, перед тем, как загрузим прошивку на наш контроллер.

1) #define MOTHERBOARD 3, в соответствии с реальным оборудованием, мы используем (Рампы 1,3 или 1,4 = 33, Gen6 = 5, ...).

2) Термистор 7, RepRappro использует Honeywell 100k.

3) PID - это значение делает наш лазер более стабильным с точки зрения температуры.

4) Шаг на единицу, это очень важный момент для того, чтобы настроить любой контроллер (шаг 9)

Шаг 5: Принтер. Управление компьютером.

Управление принтером через компьютер.

Программное обеспечение: существуют различные, свободно доступные программы, которые позволяют нам взаимодействовать и управлять принтером (Pronterface, Repetier, ...) мы используем Repetier хост, который вы можете скачать с http://www.repetier.com/. Это простая установка и объединяет слои. Слайсер является частью программного обеспечения, которое генерирует последовательность разделов объекта, который мы хотим напечатать, связывает эти разделы со слоями и генерирует G-код для машины. Срезы можно настроить с помощью параметров, таких как: высота слоя, скорость печати, заполнения, и другие, которые имеют важное значение для качества печати.

Обычные конфигурации слайсера можно найти в следующих ссылках:

Skeinforge конфигурация: http://fabmetheus.crsndoo.com/wiki/index.php/Skeinforge
Конфигурация Slic3r: http://manual.slic3r.org/

В нашем случае мы имеем профиль configuret Skeinforge для принтера, которые можно интегрировать в принимающую пишущую головку программного обеспечения.

Шаг 6: Регулирование тока и интенсивность

Теперь мы готовы протестировать двигатели принтера. Подключите компьютер и контроллер машины с помощью кабеля USB (двигатели должны быть подключены к соответствующим гнездам). Запустите Repetier хостинг и активируйте связь между программным обеспечением и контроллером, выбрав соответствующий последовательный порт. Если соединение прошло успешно, вы сможете контролировать подключенные двигатели с использованием ручного управления справа.

Для того, чтобы избежать перегрева двигателей во время регулярного использования, мы будем регулировать силу тока, чтобы каждый двигатель мог получить равномерную нагрузку.

Для этого мы будем подключать только один двигатель. Мы будем повторять эту операцию для каждой оси. Для этого нам понадобится мультиметр, прикрепленный последовательно между источником питания и контроллером. Мультиметр должен быть установлен в режиме усилителя (текущего) - смотри рисунок.

Затем мы подключим контроллер к компьютеру снова, включите его и измерьте ток при помощи мультиметра. Когда мы вручную активировали двигатель через интерфейс Repetier, ток должен возрасти на определенное количество миллиампер (которые являются текущими для активации шагового двигателя). Для каждой оси ток немного отличается, в зависимости от шага двигателя. Вам придется настроить небольшой потенциометр на управление шагового интервала и установить текущее ограничение для каждой оси в соответствии со следующими контрольными значениями:

Плата проводит ток около 80 мА

Мы подадим ток на 200 мА для Х и Y-оси степперы.

400 мА для Z-оси, это требуется из-за большей мощности, чтобы поднять пишущую головку.

400 мА для питания двигателя экструдера, поскольку он является мощным потребителем тока.

Шаг 7: Создание машины структуры

В следующей ссылке вы найдете необходимые шаблоны для лазеров которые вырезают детали. Мы использовали толщиной 5 мм акриловые пластины, но можно использовать и другие материалы, как дерево, в зависимости от наличия и цены.

Лазерная настройка и примеры для программы Auto Cad: Скачать . .

Конструкция рамы дает возможность построить машину без клея: все части собраны с помощью механических соединений и винтов. Перед лазером вырезают части рамы, убедитесь, что двигатель хорошо закреплен в CD / DVD дисководе. Вам придется измерять и изменять отверстия в шаблоне САПР.

Шаг 8: Калибровка X, Y и оси Z

Хотя скачанная прошивка Marlin уже имеет стандартную калибровку для разрешения оси, вам придется пройти через этот шаг, если вы хотите точно настроить свой принтер. Здесь вам расскажут про микропрограммы которые позволяют задать шаг лазера вплоть до миллиметра, ваша машина на самом деле нуждается в этих точных настройках. Это значение зависит от шагов вашего двигателя и по размеру резьбы движущихся стержней ваших осей. Делая это, мы убедимся, что движение машины на самом деле соответствует расстояниям в G-кода.

Эти знания позволят вам построить CNC-машину самостоятельно в независимости от составных типов и размеров.

В этом случае, X, Y и Z имеют одинаковые резьбовые шпильки так калибровочные значения будут одинаковыми для них (некоторые могут отличаться, если вы используете разные компоненты для разных осей).

Радиуса шкива.
Шага на оборот нашего шагового двигателя.

Микро-шаговые параметры (в нашем случае 1/16, что означает, что за один такт сигнала, только 1/16 шага выполняется, давая более высокую точность в систему).

Мы устанавливаем это значение в прошивке (stepspermillimeter ).

Для оси Z:

Используя интерфейс Controller (Repetier) мы настраиваем ось Z, что позволяет двигаться на определенное расстояние и измерять реальное смещение.

В качестве примера, мы подадим команду, чтобы он двигался на 10 мм и измерим смещение 37.4 мм.

Существует N количество шагов, определенных в stepspermillimeter в прошивке (X = 80, Y = 80, Z = 2560, EXTR = 777,6).

N = N * 10 / 37,4

Новое значение должно быть 682,67.

Мы повторяем это в течение 3 или 4 раз, перекомпилируя и перезагружая прошивки для контроллера, мы получаем более высокую точность.

В этом проекте мы не использовали конечные установки для того, чтобы сделать более точным машину, но они могут быть легко включены в прошивку и она будет готова для нас.

Мы готовы к первому испытанию, мы можем использовать перо, чтобы проверить, что расстояния на чертеже верны.

Мы будем собирать прямой привод, как показано на рисунке, прикрепив шаговый двигатель к главной раме.

Для калибровки, поток пластика должен соответствовать кусочку пластиковой нити и расстоянию (например 100 мм), положить кусочек ленты. Затем перейдите к Repetier Software и нажмите выдавливать 100 мм, реальное расстояние и повторить Шаг 9 (операцию).

Шаг 10: Печатаем первый объект

Теперь аппарат должен быть готов для первого теста. Наш экструдер использует пластиковую нить диаметром 1.75 мм, которую легче выдавливать и более она более гибкая, чем стандартная диаметром 3 мм. Мы будем использовать PLA пластик, который является био-пластиком и имеет некоторое преимущество по сравнению с ABS: он плавится при более низкой температуре, что делает печать более легкой.

Теперь, в Repetier, мы активируем нарезки профилей, которые доступны для резки Skeinforge. Скачать .

Мы печатаем на принтере небольшой куб калибровки (10x10x10 мм), он будет печатать очень быстро, и мы сможем обнаружить проблемы конфигурации и моторный шаг потери, путем проверки фактического размера печатного куба.

Так, для начала печати, открыть модель STL и нарезать его, используя стандартный профиль (или тот, который вы скачали) с резки Skeinforge: мы увидим представление нарезанного объекта и соответствующий G-код. Мы подогреваем экструдер, и когда он нагреется до температуры плавления пластика (190-210C в зависимости от пластической марки) выдавим немного материала (пресс выдавливания), чтобы увидеть, что все работает должным образом.

Мы устанавливаем начало координат относительно экструзионной головки (х = 0, у = 0, z = 0) в качестве разделителя используем бумагу, головка должна быть как можно ближе к бумаге, но не касалась ее. Это будет исходное положение для экструзионной головки. Оттуда мы можем начать печать.

Собственно, сама мысль собрать принтер своими силами возникла примерно год назад после прочтения статьи на вики про RepRap принтеры. До этого ничего не собирая сложнее корпусов для компьютера, было трудно оценить всю сложность предстоящей работы. Но, листая страницы дальше, обнаружил, что все схемы, чертежи и инструкции присутствуют и более того даже на русском языке.

Немного погодя, оказалось, что все компоненты стоят вместе как готовый принтер и настрой сильно упал (Ох уж эти московские перекупщики), но на помощь пришел Китай со своими сверхдешевыми электроникой и электромеханическими компонентами. В порыве радости был заказан комплект электроники RAMPS 1.4 (Как самый простой в использовании по отзывам), 5 шаговых двигателей типа nema 17 (момент удержания должен быть не меньше 1.5кг/см, но я взял аж 4кг/см), 2 метра приводного ремня размера t2.5 с двумя алюминиевыми шкивами по 20 зубьев, а так же нагревательную платформу (mk2a самая распространенная), так же нужно не забыть взять 12 линейных подшипников lm8uu. На всё я потратил чуть больше 13 тысяч рублей, что, согласитесь, несколько меньше, чем, даже, комплекты для самостоятельной сборки в магазинах.

Спустя 2 месяца ожидания

За эти месяцы я успел познакомиться на форуме с несколькими интересными людьми, один из которых любезно распечатал на своем Replicator2 детали для моего принтера (Я выбрал конструкцию Prusa Mendel i2 из-за её дешевизны и простоты сборки). Кстати говоря, точность изготовления деталей мало на что влияет и, в принципе, можно их делать хоть из ложек, я лично сделал часть деталей для рамы из толстой фанеры. Большой проблемой было найти направляющие валы, которые стоят от 600 рублей за метр (Каленые и прочные, т.е. избыточная прочность), но решение было найдено на рынке: обычные прутки из нержавейки диаметром 8мм отлично подошли (Нужно всего 3 метра, как и что резать, написано на Вики), так же 6 метров шпилек м8 и 6 подшипников 608 (Как в роликах и скейтбордах). В качестве блока питания можно использовать что угодно от 400Вт 12-19В. Забрав с почты последнюю посылку (Не буду говорить про нашу почту, все и так всё знают. Битые и мятые коробки, ожидание, потерянные извещения), я понял, что предстоит много работы.

Первый блин комом

Самую сложную (как выяснилось позже) деталь решено было сделать самому, а именно hotend или сопло. Мой совет: если у вас нет токарного станка и вы не знаете тонкости изготовления хотендов, не беритесь за это. Было потрачено много времени и денег, но сопло было готово (спасибо сайтам и форумам), кстати, как выяснилось, готовое решение стоит 1500 рублей и это в два раза меньше, чем я потратил на свой хотенд. (Если кто-то всё же решится, то советую делать сопло сменным, а в качестве нагревателя не использовать резисторы из магазина, закажите керамический 12В 40Вт из Китая).

Собирать раму и подключать электронику по инструкции не сложно, но долго из-за возни с более чем 50 гаек и винтов.

Самая простая часть позади, предстоял самый долгий этап: настройка. Электроника основана на Ардуино, так что, проблем ни у кого возникнуть не должно. Собственно, нужно в прошивке настроить количество шагов по всем осям и на экструдере, так же настроить концевые датчики, откалибровать высоту и горизонтальность платформы, выбрать правильные термисторы. Кстати говоря, я начинал печатать ABS пластиком без нагревательной платформы на легендарном Синем Скотче. Важно: ABS нельзя печатать без нагревательной платформы, потому что неминуемо будет деформироваться деталь при остывании и все края загнутся наверх.

Детский восторг и осознание того, как много всего надо решить.

Работа над ошибками

Первым делом, я прикрутил нагревательную платформу, которая дала такой потрясающий результат с первого раза:

Ничего не отклеивается и не загибается даже на деталях такого размера. Но были и минусы: синий скотч оставался на деталях и его приходилось переклеивать каждый раз. плюс ко всему, перегорали резисторы раз в неделю стабильно и был заказан нагреватель из Китая.
Печать шла, вроде бы все хорошо, но хотелось большего. Засел за редактор и через пару дней родил проект нового принтера, больше, выше, солиднее. Рама из толстой фанеры, части напечатанные, все шло хорошо, но, собрав всё воедино, оказалось, что направляющие не параллельны и прочее и прочее, в итоге проект был заброшен.

Провал не давал спокойно спать и многие дни я думал надо новой конструкцией. Идей было много, некоторые удалось реализовать, но как это и бывает, с косяками, потому не буду надолго останавливаться на этом.

Музой стал принтер Prusa Mendel третьего поколения с фанерной рамой (Правильно читать не «пруса», а «прюша», т.к. это Чешский парень Йозеф Прюша). Как раз под рукой оказался станок для лазерной резки и автокад. Долгие вечера перед монитором, 3 разные версии.

Не обошлось без напечатанных деталей, но их было уже гораздо меньше: всего 3 каретки и 3 держателя концевиков.

Печать всех частей заняла около 9 часов. В то время я порезал фанеру (Покупайте для резки фанеру в магазинах, потому что на рынках она вся в сучках, которые не прорезаются нормально) и собрал первую версию рамы.

Ставка была сделана на высоту, она составила немного больше полуметра, что давало рабочую область высотой в 420мм, вряд ли вы найдете похожий.

Первое время я использовал пруток 3мм в силу его дешевизны, но для его подачи в экструдер необходимо использовать редуктор. печать неплохая, но подающий болт порой забивается и сам экструдер получается большим.

В следствии, было решено перейти на пруток меньшего диаметра, 1.75мм (Благо, сейчас полно производителей появилось) с маленьким экструдером без редуктора и с большей точностью подачи.

Советую всем сразу печатать прутком 1.75, потому что это реально удобнее. 3мм- это архаизм со времен использования сварочного прутка.

Идеальная машина

Само собой, работы еще предстоит много, но, могу сказать, что это вполне законченный продукт, который, при желании, можно повторить самому. Принтер не отличается ни сверхточностью, ни скоростью печати. Это обычный принтер на уровне того же Prusa i3, просто он выше и удобнее. Хочется сказать, что любой принтер можно настроить так, что он будет не хуже покупных монстров с ценником за 100.000, на который вы потратите не больше 15.000 рублей. Форумы и блоги пестрят различной информации, Китай доставляет что угодно за смешные деньги, так почему бы не сделать это самому?

*пару фотографий последней версии:

В статье будет разобран пример, как можно собрать недорогой 3D принтер с вложениями всего 60-70 долларов. В качестве силовых элементов здесь используются самые дешевые двигатели типа 28Byj-48. А что касается электроники, так все задачи выполняет Ramps 1.4 под управлением Arduino . Автором проекта стал парень из Германии, которому 16 лет.
Рабочее пространство принтера составляет 10x10x10 см, а его скорость равна 20 мм/с.

Материалы и инструменты для изготовления:
- одна плата Arduino Mega 2560 + Ramps 1.4;
- 4 драйвера шаговых двигателей (A4988);
- 4 шаговых двигателя типа 28byj-48;
- 3 концевых выключателя (оптических);
- шаговый двигатель типа Nema 17;
- экструдер типа E3D-V5 Aliexpress (или более дорогой E3D-V6 Aliexpress);

Еще понадобятся МДФ плиты разных размеров, подшипники и другие элементы.

Также для сборки нужно будет распечатать несколько элементов на 3D принтере. Помимо всего прочего понадобятся отвертки, гаечные ключи и другой инструмент.

Процесс сборки:

Шаг первый. Переделываем шаговый двигатель
Шаговый двигатель из униполярного нужно переделать в биполярный. Для этого на двигателе 28BYJ-48 нужно открыть пластиковую крышку. Далее нужно найти красный кабель и удалить его, а контактную дорожку разомкнуть. Как это сделать, можно увидеть на фото.
Контакты нужно расположить следующим образом: голубой --> желтый --> оранжевый --> розовый.
После такой модификации двигатель можно будет напрямую подключать к контактам Arduino Ramps 1.4.

Шаг второй. Устройство оси Y
Для создания оси Y сперва нужно склеить две плиты. После этого на изготовленную основу устанавливаются распечатанные элементы «Motor» и «Z-Motor». Элементы крепятся к плитам с помощью винтов. Далее в пазы нужно установить моторы, и затем подшипники типа LM8UU. На двигатель устанавливается шкив, а возле него подшипник типа 624zz. Чтобы зафиксировать подшипники LM8UU, нужно использовать пластиковые стяжки.
Теперь можно установить направляющие длиной 17.5 см и толщиной 8 мм.
В заключение через «Y-ends» натягивается ремень и устанавливается концевой выключатель.

Шаг третий. Создаем ось X
Для того чтобы создать ось Х в деталь «X-End» нужно установить два болта M4x45. Затем можно подключать двигатель, как это сделать, можно увидеть на рисунках. Как и в первом случае, теперь нужно натянуть ремень и установить концевой переключатель.
Экструдер крепится с помощью двух болтов с гайками размером M3x25.

Шаг четвертый. Ось Z
Для сборки этой оси нужно взять элементы «X-Carriage» и «X-Ends», в них устанавливаются подшипники LM8UU. Далее конструкция устанавливается на направляющих 17.5 см (Ось X) и 21см (Ось Z). На заключительном этапе резьбовой вал соединяется с мотором.

Шаг пятый. Стол для печати
Для того чтобы сделать стол, нужно взять плиту размером 20х13 и просверлить в ней четыре отверстия диаметром по 3 мм. Далее закручивается четыре болта размером M3x25.

Шаг шестой. Завершающий этап сборки.
Сборку принтера нужно производить так, как указано на картинках. Если на предыдущих шагах сборка была произведена качественно, то теперь собрать принтер целиком не составит большого труда.
самоделки .

Шаг восьмой. Процесс распечатки
После того как была выполнена калибровка устройства, на нем удалось распечатать образцы куба размером 1x1x1 см. При работе устройства была замечена проблема - перегрев двигателей, в результате этого слои сильно смещались. Чтобы решить эту проблему, нужно использовать двигатели типа A4988 с микрошагом 1/16, а силу тока настроить на самое малое значение. Помимо этого можно еще переделать прошивку, тем самым добиться более высокого качества.

Вот таким вот несложным образом можно собрать недорогой 3D принтер. Если вложить немного больше средств, то устройство выйдет довольно качественным и долговечным.

Скачать самые новые версии 3D узлов можно по

Как сделать 3D-принтер своими руками? Этот вопрос интересует немногих, однако все же есть люди, которые им задаются. Такое приспособление является очень удобным и может пригодиться даже в повседневной жизни. Конечно, собрать такое устройство не так уж и просто, а также придется несколько потратиться, но результат того стоит. Кроме того, самодельный вариант будет гораздо дешевле, а при правильной сборке еще и лучше в некоторых аспектах работы.

Почему стоит выбрать ручной вариант?

Здесь важно начать с того, что собрать самодельный 3D-принтер своими руками - это процедура, которая потребует определенного количества времени, и примерно 20 000 рублей. Здесь многие могут задуматься над тем, а почему бы не купить принтер за 15-20 тысяч уже готовый? Ответ достаточно прост. Чаще всего это китайские дешевые сборки, которые прослужат достаточно недолго. Первый минус заключается в том, что корпуса у таких приборов чаще всего из акрила или фанеры. Это приведет к тому, что будет постоянная борьба с жесткостью устройства при печати, а также к постоянным калибровкам.

Кроме того, корпуса из этих материалов отличаются еще и гибкость. При печати на повышенных скоростях это приведет к тому, что принтер будет "ходить ходуном", а это значительно скажется на качестве напечатанной модели. Чаще всего владельцы таких моделей тратят много времени, сил и средств на то, чтобы укрепить/усилить раму. Существенной разницей между таким китайским изделием и собранным своими руками 3D-принтером самодельным в том, что в качестве рамы вполне можно использовать сталь.

Для того чтобы успешно собрать прибор, понадобится паяльник, набор , немного знаний электроники и точное следование инструкции. При соблюдении этих простых правил практически любой имеет возможность собрать такой прибор.

Детали для сборки

Естественно, что для сборки принтера понадобятся разные детали и инструменты.

Первая и наиболее важная часть - это рама. Чем тяжелее и устойчивее будет этот элемент, тем лучше. Это избавит владельца от постоянной борьбы с плохим качеством деталей, изготовленных на повышенных скоростях. Здесь отлично подойдет стальная рама от любого российского производителя. Стоимость детали - примерно 4 900 рублей. Тут стоит добавить, что рама будет идти в комплекте со всеми необходимыми элементами крепежа.

Отдельно стоит озаботиться покупкой направляющих валов, а также шпилек М5. Хотя на картинках и показано, что они идут в наборе с рамой, на самом деле их там нет. Комплект валов состоит из 6 деталей. Для сборки 3D-принтера своими руками понадобится всего 1 такой набор стоимостью 2 850 рублей. Можно найти и дешевле, однако искать нужно обязательно полированные модели. В противном случае все косяки элементов будут отражаться на качестве печатаемых деталей.

Что касается шпилек М5, то приобретать их нужно парой. Цена одной штуки составляет 200 рублей. На самом деле, это самые обыкновенные шпильки, которые можно купить в строительном магазине. Самое важное, это то, что они должны быть максимально ровными. Для того чтобы проверить этот параметр, можно положить деталь на стекло и катать его. Чем лучше будет кататься изделие, тем оно ровнее. Направляющие валы проверяются таким же образом. Эти детали являются вторым шагом, который нужно сделать, чтобы собрать 3D-принтер своими руками.

Электронные части и механика для них

Следующий шаг - это приобретение электроники. Нужно купить такие детали, как RAMPS 1.4, Arduino Mega 2560 R3 и шаговые драйверы А4988. Стоимость всех трех деталей будет равна примерно 1 045 рублям.

Теперь обо всем подробнее. RAMPS 1.4 - это основная плата расширения для Arduino. 3D-принтер своими руками, собираемый по такой схеме, будет иметь эту плату в качестве основы. Именно к ней будут подключаться остальные электронные элементы, драйвера двигателей и прочее. Вся силовая часть принтера будет поддерживаться именно этой платой. Тут также стоит отметить, что "мозгов" у такой платы нет, сгореть там нечему. Это говорит о том, что покупать запасную деталь не имеет смысла.

Любая электроника должна иметь "мозг". При сборке 3D-принтера своими руками на Arduino 2560 R3 именно эта часть и будет являться таковым. На этот элемент будет заливаться прошивка в дальнейшем. Этот элемент довольно легко спалить, к примеру, если неправильно вставить драйвер для шагового двигателя, перепутать полярность при подключении концевика. Все это приведет к тому, что плата сгорит, а при первой сборке, когда нет опыта, это происходит довольно часто, а потому стоит купить запасную.

Шаговые драйверы в таком устройстве будут отвечать за работу моторов. Рекомендуется также приобрести один комплект запасных. Есть важная деталь. Эти приспособления имеют построечный резистор. Крутить его не следует, так как он, скорее всего, уже выставлен на нужный ток.

При сборке 3D-принтера на в качестве запасной платы лучше всего взять Arduino MEGA R3. Стоимость запчасти - 679 рублей. Что касается комплекта запасных драйверов, то лучше купить комплект из 4, а не из 2 элементов. Они будут стоить по 48 рублей за один экземпляр.

Потребуется также понижающий регулятор напряжения для защиты платы "Ардуино". Стоить он будет всего 75 рублей. Параметры работы - это понижение с 12 В до 5 В. Однако такая электроника очень капризная. Она довольно сильно греется, часто выходит из строя.

Пятый шаг - это приобретение комплекта шаговых моторов. Стоимость этого набора 2 490 рублей. Тут стоит отметить, что в комплекте 5 экземпляров, а для сборки принтера понадобится лишь 4. Можно, конечно, искать набор из 4 штук, но лучше купить полный. Один останется в качестве запасного, либо его можно использовать, чтобы оборудовать дополнительный экструдер, чтобы печатать вспомогательные элементы деталей или же чтобы делать изделия двухцветными.

Механические части

Для сборки 3D-принтера своими руками обязательно потребуется комплект подшипников, муфт и ремней. Стоимость одного набора 769 рублей. Покупать что-либо дополнительной или запасные части не имеет смысла. Здесь есть все необходимое для сборки.

Механические ограничители. Детальки довольно маленькие, однако очень важные, так как без них эксплуатировать устройство не получится. Цена за 1 штуку 23 рубля. Для успешной сборки понадобится всего 3 экземпляра. Однако стоит купить четыре, чтобы один был запасным, на всякий случай.

Дисплей со встроенным картридером. Чтобы собрать 3D-принтер своими руками эта вещь является необязательной. Однако это лишь в том случае, если все оборудование будет подключено к компьютеру и печать моделей будет производиться с него.

Хотя, как показывает практика, приобретать такой дисплей лучше в любом случае. У него сзади имеется картридер, в который вставляется SD-карта с моделями для печати. Во-первых, это поможет сделать устройство более мобильным, его можно будет перенести в любую комнату. Во-вторых, печать не прервется, если, к примеру, посреди работы компьютер отключится или зависнет. Также возможность работы с оборудованием останется, даже если ПК выйдет из строя.

Конечно же, понадобится блок питания. Брать нужно на 12 В. Он будет несколько больше по габаритам, но без проблем установится внутрь корпуса. А его мощности будет даже с запасом. Стоит он примерно 1 493 рубля.

Понадобится и горячий стол. Цена на эту деталь - 448 рублей. Тут стоит отметить, что горячий стол для 3D-принтера, своими руками изготавливаемого, нужен только при печати ABS-пластиком. Если используется PLA или любой другой вид, который не дает усадки при остывании, то нагревать платформу вовсе не обязательно. Сам стол обязателен, так как на него будет укладываться стекло.

Внутренние детали и охлаждение

Понадобятся кнопки и клеммы на 220 В. Стоимость компонентов по 99 рублей за штуку.

Важная часть при сборке 3D-принтера своими руками - экструдер. Для этого устройства лучше всего использовать директ-экструдер. Другими словами, этот элемент будет выступать в качестве механизма, который подает пластик. Находиться он будет непосредственно под нагревательным элементом. Брать лучше всего именно директ-модель, так как она позволит работать со всеми видами пластика без каких-либо проблем. В комплекте есть все необходимо для монтажа. Стоимость приспособления 2 795 рублей.

При работе с PLA и другими типами, медленно затвердевающих видов пластика, потребуется кулер для обдува детали. Стоит он всего 124 рубля. При сборке большого 3D-принтера своими руками понадобится еще и большой кулер для обдува драйверов. Он является необходимым, так как он значительно уменьшит количество, издаваемого шума, принтером.

Еще одним важным элементом станет сопло. Стоит оно всего по 17 рублей за штуку, потому лучше брать несколько штук сразу. Кроме того, заменить их, когда они засоряются гораздо проще, чем почистить. Здесь важно заметить, что диаметр сопла влияет на скорость и качество 3D-модели. Чем больше диаметр, тем заметнее слои, но быстрее печать и, наоборот, чем меньше диаметр, тем лучше качество, но снижается скорость. Достаточного диаметра для хорошего качества будет 0,3 мм.

Также понадобится и сверло для чистки. Однако такие тонкие расходники довольно часто ломаются, потому нужно быть аккуратным.

Потребуется приобрести небольшой комплект пружин для стола. В наборе 5 штук, а для стола понадобится всего 4. Пятая используется для ограничения движения оси Х. Стоимость 56 рублей за комплект.

Понадобится купить два комплекта для регулировки стола, каждый из которых стоит 36 рублей. Из этих наборов потребуются только длинные болты, при помощи которых, будет крепиться экструдер. Для того чтобы подключить шаговые двигатели, потребуется комплект проводов - 128 рублей.

Последний элемент - это кусок обычного стекла на стол. Здесь можно на заказ купить боросиликатное стекло, которое отличается стойкостью к повышенным температурам.

Данный перечень является полным. Имея все детали в наличии, можно сделать 3D-принтер своими руками так, что качество изготовленных деталей на нем практически ничем не будет отличаться от тех, что изготавливаются на заводских моделях. Общая стоимость всех деталей составит примерно 20 000 рублей.

Сборка 3D-принтера своими руками: пошаговая инструкция

В качестве примера сборки будет использоваться модель Prusa I3 STEEL.

1. Естественно, что первый шаг - это сборка каркаса. Для начала необходимо вставить в стальную раму боковые косынки. В качестве фиксирующих элементов используются болты М3х12. Тут стоит отметить, что на корпусе имеется отверстие под кнопку управления. После сборки она должна находиться в верхней части справа (если смотреть на раму спереди).

2. Далее осуществляется сборка задней панели с кронштейном для двигателя. Здесь также есть небольшой нюанс. Резьбовые заклепки для фиксирующих элементов должны быть обращены внутрь рамы. Для начала необходимо вставить две детали, использующиеся для крепления двигателя, в пазы по центру. В качестве фиксации также используются болты М3х12. Между креплениями вставляется пластиковая проставка.

3. После того, как задняя панель будет собрана, ее можно крепить на основную раму. Крепим все теми же болтами. Прежде чем перейти к монтажу передней стенки, стоит установить ребра жесткости.

4. Далее идет монтаж передней панели. Резьбовое соединение также должно быть обращено внутрь рамы. Во время сборки нужно использовать болты М3х12 и один М3х35. Также используется подшипник модели 608zz, который дистанцируется шайбами М8. Сюда же вставляется болт М8х25, который фиксируется при помощи колпачковой гайки.

5. После этого крепится натяжитель к передней стенки рамы. Готовая конструкция фиксируется на корпусе при помощи болтов.

6. Следующий шаг - это сборка каретки для нагревательной формы. Для монтажа необходимо установить подшипник модели LM8uu в пазы. Фиксируются они при помощи прижимных пластин. Они, в свою очередь, затягиваются болтами М3х12. Чтобы соблюсти такой важный параметр, как соосность подшипников, рекомендуется сначала установить вал, а только потом затягивать фиксирующие винты. Для того чтобы закрепить фиксирующий ремень нужно использоваться винты М3х20, а также шестигранные стойки. Сначала вставляются винты, а только потом монтируются стойки. Далее крепится пластина, которая фиксирует ремень и закручиваются гайки типа М3.

7. Следующий пункт - это установка валов L=395 в переднюю стенку рамы. На них одевается каретка для стола и просовывается до конца в заднюю стенку. Спереди и сзади фиксируются валы прижимными пластинами. Используются винты типа М3х16. Если необходимо дистанцировать прижимную пластину, то можно использовать шайбы.

8. Далее нужно перейти к сборке правой каретки для оси Х. Для сборки по инструкции 3D-принтера своими руками, нужно сделать следующее. Используются винты М3х12. Нужно установить подшипники LM8uu в пазы. Фиксируются они при помощи пластиковых стяжек, по 2 штуки на каждую деталь. Для фиксации такой модели подшипника, как 608zz, нужно использовать болт М8х25 и гайку колпачкового типа.

9. Левая каретка для этой же оси, как и каретка для экструдера собирается таким же образом. Тут стоит обратить внимание, что подшипники у каретки экструдера должны быть обращены вовнутрь, а не наружу, как у кареток для оси Х.

Полная инструкция гораздо больше, однако это основа, которую очень важно собрать правильно. Также очень важно отметить, что есть некоторые дополнения, которые были изучены методом проб и ошибок предыдущих мастеров.

Во-первых, 3D-принтер, собранный своими руками, не требует использования подшипников типа 625z для крепления торцевых опор. Поэтому их не стоит и заказывать. лучше всего оставить в "свободном плавании". Это поможет избавиться от такого дефекта, который называется вобблингом. Далее при осуществлении сборки кареток в изображениях часто используется черная стальная проставка. Однако в комплекте самой рамы такой детали обычно нет. Вместо них идут пластиковые втулки, которые и нужно использовать.

Еще один важный момент, который касается крепления концевика для оси Y. Монтировать его нужно не к задней стенке, а к передней. Если сделать не так, то все модели будут печататься зеркальным образом. Исправить это в прошивке самого принтера не получится. Для того чтобы осуществить перенос нужно перепаять клемму на заднюю часть платы.

В инструкции для сборки представлен не тот вид экструдера, который приобретался ранее по плану. Однако суть его крепления остается такой же. Единственная разница в том, что использовать для этого придется длинные болты, которые нужно взять из набора для крепления стола. В наборе с рамой нет настолько длинных болтов, которые нужно использовать.

Что касается правильно сборки электроники. При соединении частей RAMPS и Arduino есть важная деталь, о которой редко пишут в инструкциях, но она очень важна, чтобы поддерживать бесперебойную работу принтера в будущем.Для этого ардуино нужно отвязать от питания, которое на нее изначально подается с платы RAMPS. Делается это очень просто. С платы выпаивается или отрезается диод, отвечающий за эту функцию.

Ко входу питания нужно припаять регулятор напряжения, который изначально выставляется на 5 В. Закрепить регулятор можно там, где будет удобнее всего человеку, который собирает прибор. В некоторых пособиях по сборке 3D-принтера своими руками нить может выступать, как нужный элемент для соединения чего-либо.

Использование прибора

Нужно понимать, что верной сборки не хватит для того, чтобы успешно эксплуатировать довольно сложный механизм принтера. Нужно провести подготовительные работы. Необходимо иметь официальную прошивку от 3D--diy.

Процесс заливки программы осуществляется при помощи IDE Arduino 1.0.6. После этого на дисплее самого принтера нужно нажать на кнопку Auto Home. Затем нужно убедить в том, что концевики были подключены верно, и в том, что соблюдена верная полярность для шаговиков. Если движения будет направлено в противоположную от нужной сторону, то нужно просто перевернуть клемму, которая располагается возле мотора, на 180 градусов. Если после включения принтера будет слышен неприятный свист, то, скорее всего, это шаговики. Чтобы избавиться от этого писка, нужно подкрутить подстроечные резисторы на них.

Почему использовалась база именно модели Prusa I3:

В качестве материала для печати можно использовать любой вид пластика или гибкого прута.
Модель считается наиболее простой в своей сборке, обслуживании и ремонте.
Отличается достаточно высокой надежностью среди других изделий.
Считается очень распространенной моделью, а это значит, что найти информация по какому-либо вопросу, касающегося устройства, не составит труда.
Имеется возможность улучшения. Можно устанавливать либо два экструдера, либо один, но с двойной головкой.
Данная модель считается наиболее доступной по своей стоимости.

Модели из DvD и с H-bot системой

Если собирается 3D-принтер из DVD своими руками, то нужно понимать принцип его работы. Чаще всего на базе таких приборов изготавливают устройство RAP Print. В таком случае цифровые модели 3D-объектов, которые будут печататься, загружаются в программное обеспечение прибора. Далее будет использоваться оптическая система от CD или DVD-привода. Перемещается она по двум горизонтальным осям Х и Y. Однако здесь важно будет сменить лазерный диод, который установлен в таких приводах, на ультрафиолетовый диод. Его стоимость всего лишь 20 рублей.

Что касается 3D-принтера с H-bot своими руками, то здесь нужно понимать, что это такое. H-bot - это кинематика для 3Д-принтера.

Лучше всего собирать самодельную модель на базе уже готовых, как это было Prusa i3. Однако здесь, естественно, придется использовать уже другую модель в качестве исходной. Подойдет пример сборки принтера "Ультимейкера" или "Сигнум". Корпус собирается из листовых материалов. Далее нужно заняться изготовлением осей Х и Y. В некоторых инструкциях пишется, что для этого лучше всего использовать алюминиевые уголки. Однако если подходящего материала не окажется под рукой или будет невозможно купить, то можно заменить алюминий на фанеру толщиной 4 мм.

В заключение

Таким образом, на сегодняшний день тема: "Делаем 3D-принтер своими руками", которая не так давно подымалась крайне редко, сейчас не просто значительно востребована. Мастера научились изготавливать такие приборы самостоятельно. Основными преимуществами домашних моделей стало то, что они стоят в несколько раз дешевле, чем готовые заводские. Кроме того, качество напечатанных моделей в некоторых случаях ничем не уступает, а может быть и лучше, чем у заводских приспособлений. Чаще всего это заметно, если сравнивать дешевые китайские устройства с самодельными. Так что надеемся, что теперь каждый желающий сможет собрать в случае необходимости 3D-принтер своими руками. А пошаговая инструкция, представленная в обзоре, поможет в этом.

Предлагаю вашему вниманию статью от читателя блога — Андрея Ковшина. Он с нуля собрал принтер из частей от принтеров и сканеров!!! Респект и уважуха таким людям!! Мне кажется, первый 3D принтер был собран именно таким образом.. Далее рассказ Андрея:

Началось все с того что увидел в интернете это чудо, посмотрел вроде ничего сложного, все реализуемо, собрать можно. Работаю в сервис центре по ремонту принтеров, а с них много чего полезного для моего 3д принтера снять можно. Но обо всем по порядку. (много фото и видео!)

История создания принтера

Первое — это конечно выбор конструкции пал на наиболее простой принтер Мендель. Шпильки и детали из пластика, которые я заменил деревом.

Шаговые двигатели сначала использовал от сканера, маленькие (их у нас завались, одно время много меняли сканеров по гарантии), но при первом же запуске понял что у них силы маловато. Поставил другие, ремни также от сканеров стоят, но в будущем планируется заменить на Т5 более жесткие, эти иногда проскакивают, все таки рассчитаны на небольшие силы.

Электронику сразу решил заказывать, т.к спаять ардуино и драйверы двигателей на А4988 выйдет дороже, заказал все из Китая, по времени как раз к готовой механике должны подойти.

В итоге все пришло кроме драйверов двигателей… Почти весь принтер был готов а двигатели через месяц пообещали, руки чесались его запустить. Погуглив в интернете нашел простую схему драйвера которую обычно применяют для ЧПУ станка, на связке L293 и L298, развел спаял, где наша не пропадала))) Вобщем на фотографиях видно что получилось.

3d printer. Драйвера на L293+L298

Еще хочу рассказать про печатающую головку, изначально было решено потратить минимум денег, поэтому и головку решил сделать сам. Сопло выполнено из остатков шпилек просверленных вдоль диаметром 3мм и у основания0,5 ммвкручен в алюминиевый радиатор дальше фторопласт и к экструдеру (зажим видно сделан из обычных канцелярских резинок, взятая пружина в основе конструкции оказалась слишком слабой) В тот же радиатор пару резисторов на разогрев соединенных параллельно на 6,5 Ом и температурный датчик.

На сегодняшний день принтер более менее печатает, но кривовато, ремни растягиваются и дают смещение. Надо придумать натяжитель ремня. И все дерненные детали напечатать из пластика. Рабочая область из за всех быстрых переделок в процессе проектировки составила всего лишь 70х70 мм и в высоту около100 мм. Вобщем есть над чем работать)))