Принтер для ручки своими руками

Как собрать 3D-принтер. Пошаговая инструкция

Все мы любим создавать что-то своими руками. Будь то скульптура, картина или какой-то механизм — желание творить есть почти у каждого человека.

По этой причине вы решили собрать 3D-принтер своими руками или просто ради интереса читаете эту статью — неважно. Вы пришли куда надо, потому что здесь мы поэтапно разберемся, как создать 3D-принтер самостоятельно.

Крайне маловероятно, что вы читаете эту статью, не зная ничего о 3D-принтерах, однако если всё же вы не знаток в этой области, рекомендуем ознакомиться с другим нашим материалом. Вот в этой статье мы подробно рассказали, как работает 3D-принтер и рассмотрели его устройство:

Два пути сборки 3D-принтера своими руками. Плюсы и минусы самостоятельной сборки

Пожалуй, стоит начать с того, что самодельный принтер — это де-факто тот же самый 3D-принтер, что можно приобрести в готовом виде. Само по себе устройство и принцип работы абсолютно идентичны, поэтому единственное, что может их различать — индивидуальность сборки самодельного принтера и отличие конкретных комплектующих.

Есть два пути сборки 3D-принтера своими руками:

С использованием укомплектованного набора для сборки

Полностью самостоятельная сборка — усложненный вариант без инструкции и с большей ответственностью

Стоит понимать, что при одинаковом процессе сборки и полученном опыте в первом случае вы почти стопроцентно и без потери нервов на выходе получите работоспособный и приличный принтер.

В это же время при полностью самостоятельной сборке вся ответственность за возможные ошибки при выборе деталей , проектировке и не только, будет оставаться на вас. При этом само время создания увеличится в несколько раз за счет того, что в готовом наборе уже предусмотрено — например, диск с подготовленной электронной базой для принтера и полностью описанным процессом сборки. Впрочем, подробнее об этом поговорим чуть ниже.

Теперь перейдём ближе к теме и посмотрим, какие конкретно плюсы и минусы есть у самодельного принтера.

Плюсы

Более низкая стоимость в сравнении с готовыми вариантами

Цены на 3D-принтеры начинаются с 12 тыс. рублей, и в первых рядах наиболее выгодных позиций стоят именно наборы для сборки.

Кстати, ознакомиться с такими комплектами на нашем сайте можно здесь: Наборы для сборки

Стоит понимать, что речь идёт о полностью укомплектованных наборах. Конечно, при самостоятельном поиске комплектующих можно даже уложиться в бюджет до 10 тыс. рублей, однако насколько это будет оправдано — большой вопрос. Посудите сами: оптовые цены на детали для массового производства в любом случае ниже розничных экземпляров, поэтому основная накрутка денег происходит за сборку 3D-принтера. В готовых наборах эта накрутка будет минимальна по понятным причинам, а вот при экономии средств велик шанс покупки либо неподходящих компонентов, либо вовсе негодных для сборки.

Возможность кастомизации

При самостоятельной сборке 3D-принтера вы вправе выбирать, какие комплектующие и с какими характеристиками вам больше нравятся: стол для печати с подогревом или без, размер области печати, материалы каркаса и его конструкция, один экструдер или несколько и т.д. Естественно, заменить комплектующие можно и в готовом принтере, однако не всегда выйдет сделать это из-за конструкционных особенностей того или иного принтера.

Ценный опыт и знания

Не секрет, что информация, подкрепленная собственным опытом, самая ценная и запоминающаяся. Здесь это применимо: пожалуй, лучшего способа узнать устройство 3D-принтера, чем при его поэтапной сборке своими руками, не придумаешь.

Теперь перейдём к минусам.

Минусы

Процесс сборки

Да, никто и не говорит, что сборка 3D-принтера своими руками займет часик-другой. Вот только тут рассмотрение минуса кардинально разнится в зависимости от выбранного вами пути сборки: если вы выбрали набор, то особых трудностей возникнуть не может. Все детали заранее укомплектованы и подогнаны друг под друга, а сам комплект неизменно входит инструкция по сборке и прилагается электронный носитель для прошивки принтера. Прямо-таки прокаченный конструктор!

А вот при полностью самостоятельной сборке всё не так однозначно. Да, при ответственном подходе к делу можно свести все проблемы на минимум, однако сам процесс в любом случае будет длиться намного дольше в сравнении с первым вариантом за счет очевидных факторов: поиск и приобретение деталей, сбор информации, выбор схемы и прошивки принтера, подгонка деталей и т.д.. Ну а с возможными ошибками придется разбираться только вам. Естественно, в этом случае можно получить чуть больше информации и опыта в сравнении со сборкой готового набора, однако велик шанс вообще все испортить. Поэтому без опыта работы с 3D-принтерами и/или если вы не уверены в свои силах, полностью самостоятельную сборку выбирать вовсе не стоит.

Теперь вернемся к сути минуса. Возможно, придётся просидеть не один вечер за деталями, чтобы качественно и без косяков собрать рабочий 3D-принтер самому. С другой стороны, если человеку некогда этим заниматься, он бы изначально не рассматривал вариант со сборкой 3D-принтера своими руками. Поэтому если вы из тех, кто не боится этого дела — вам можно только позавидовать, ведь этот процесс уж точно подарит непередаваемые ощущения и опыт. А как потом будет приятно наблюдать за работой собственноручно собранного устройства!

Настройка принтера

Очевидная дополнительная работа, вытекающая из факта сборки принтера своими руками. Однако тут опять происходит расхождение: при сборке набора все детали заранее подогнаны друг под друга, что нельзя сказать про самодельный вариант. Поэтому и калибровка во втором случае будет сложнее.

Выбор прототипа 3D-принтера для сборки своими руками

Кинематика

Наиболее распространены в использовании филаментные и фотополимерные принтеры, однако в подавляющем большинстве случаев для сборки принтера своими руками выбираются FDM-принтеры, использующие в печати расплавленный пластик (филамент). Поэтому и рассматривать для сборки будем именно FDM-принтер.

Вкратце, суть данной технологии следующая: с помощью подвижных элементов конструкции происходит перемещение экструдера (и, возможно, стола для печати) по рабочей области в соответствии с заданным на электронном носителе образцом печати, при этом в экструдере происходит нагрев и выталкивание через сопло расплавленной пластиковой нити (филамента) на стол для печати, за счёт чего и происходит послойное создание модели.

Теперь по конструкции. По большему счету все принтеры различаются за счёт кинематики движения. Это может быть кинематика H-bot, CoreXY, Delta, конструкции с подвижным столом (Prusa, Felix, Cube) и др. Однако наиболее распространенной, в частности, для самостоятельной сборки, является кинематика 3D-принтера типа Mendel. Ее мы и рассмотрим.

Суть данной конструкции в следующем: по оси Y с помощью зубчатых ремней и шаговых моторов перемещается стол для печати. По оси Z с помощью винтовых направляющих перемещается рама, внутри которой находится механизм перемещения экструдера по оси X и, собственно, сам экструдер. Таким образом, слаженная работа всех вышеперечисленных узлов и приводит в действие процесс печати (изображение ниже для наглядности).

Для самостоятельной сборки можно выбрать в качестве прототипа принтеры типа Mendel или Prusa, информации по которым вполне достаточно в различных источниках в Интернете.

Принтер типа Mendel

Электронная база принтера

На данный момент есть множество разнообразных способов снабдить принтер электронными “мозгами”, однако наиболее распространённый вариант это использовать плату Arduino (в частности, Arduino Mega 2560), установленную на специальный “шилд” (что-то вроде материнской платы, только для 3D-принтера) вкупе с драйверами мотором и др.

Arduino Mega 2560

Для прошивки понадобятся среды Arduino IDE и Marlin (последняя и является по сути конституцией принтера, задающей правила его работы). Для дальнейшей настройки удобно использовать программу Pronterface (о ней поговорим ближе к концу статьи).

При приобретении готового набора этапы прошивки также придется пройти, однако в этом случае все сопровождается инструкцией и все нужные файлы прилагаются к комплекту, так что ничего искать в сети не придётся.

Итак, предположим, вы выбрали мастер-модель и определились с прошивкой. Теперь перейдем к конструкции принтера.

Детали самодельного 3D-принтера. Приобретение запчастей для сборки принтера своими руками

Для знакомства с устройством 3D-принтера рассматриваются самые видные и понятные по функционалу узлы. В случае со сборкой принтера своими руками более правильно будет распределить элементы конструкции по группам схожести. В частности, такими комплектами эти составляющие зачастую и продаются, так что де-факто это список для покупок.

Однако даже при выборе готового комплекта не будет лишним прочесть этот пункт для общего развития в теме. Итак, приступим:

Корпус (рама, каркас)

При сборке самодельных принтеров в основном ограничиваются открытым корпусом. Поэтому основой для конструкции послужит рама. Ее можно собрать из металлических шпилек, металлопрофиля или просто вырезать из фанеры или листового металла на ЧПУ-станке или даже просто лобзиком (вспоминаем уроки труда в школе).

Пример самодельного корпуса для 3D-принтера

А вот и пример рамы из фанеры

Универсальный элемент конструкции 3D-принтера, шпильки — стальные прутья с нарезанной резьбой. Из шпилек может составляться основание принтера, на них крепятся ремни для перемещения печатного стола, а также шпильки используются как направляющие для перемещения экструдера по оси Z.

Вкупе с гайками они удобны для точной сборки конструкции 3D-принтера и легки в настройке, а их доступность и дешевизна не оставляют шансов остаться невостребованными для сборки 3D-принтера своими руками.

Приобрести шпильки можно практически в любом строительном магазине или рынке.

Рама принтера, собранная целиком из шпилек

Как видно на иллюстрации выше, шпильки скрепляются разнообразными по форме узлами крепления. Зачастую эти узлы и печатают на 3D-принтере, поэтому приобрести их на тематическом ресурсе также не проблема. Однако в зависимости от выбранных материалов и конструкции корпуса можно обойтись и более подручными средствами, например, металлическими уголками, той же фанерой и, в некоторых случаях, даже простыми пластиковыми стяжками.

Источник

3D-ручка для 3D-печатника, исправление запоротой печати

Про 3D-ручки слышали уже почти все. Многие их пробовали, у многих они есть. Так что, пожалуй, этим гаджетом уже никого не удивишь. И, наверное, если дома есть 3D-принтер, то ручка на его фоне будет смотреться очень смешно. Но… Не стоит спешить, 3D-ручка может стать незаменимым помощником и очень удобным инструментом для любого мейкера. Сейчас я на своем примере покажу, как легко при помощи 3D-ручки спасти объемную модель, которая печаталась 41 час.

Начнем с осмотра гаджета.

Все стандартно, коробка, в ней инструкция, блок питания и сама ручка.

Длина провода у блока питания 1,4 м, должно хватить на большинство розеток, которые рядом со столами.

Блок питания на 12 Вольт, 3 Ампера.

В холостую легко выдает заявленные вольты, ток замерять не стал, тут уж извините. Переходим сразу к тесту.

Ручка, как ручка. Из интересного — это указанный диаметр сопла – 0,7 мм. Большим плюсом лично для меня является то, что ручка всеядная. Можно печатать как PLA, так и ABS. Еще есть ручная регулировка температуры.

Выбор режимов интуитивно прост. Нужно просто нажать на кнопки с боков экрана.

Далее нажимаем на кнопку подачи, можно один раз и отпустить. Начинается нагрев. Нагревается шустро, быстрее чем на 3D-принтере.

При достижении нужной температуры индикатор слева от экрана из красного становится зеленым.

Помимо регулировки температуры на ручке есть регулировка подачи пластика (скорость).

С другой стороны от регулировки подачи есть 2 кнопки – «выдавить» и «вытянуть».

Заправил для первого теста обрезок пластика, оставшегося от прошлой печати.

На первой подаче видно, что в сопле уже был какой-то пластик. Это хорошо, так как ручку реально проверяли. Некоторые производители принтеров поставляют их с распечатанной фигуркой на столе, пользователь сразу видит, что девайс рабочий и печатает как надо.

Тестовый пластик у меня был сразу не просто так, я заправил прозрачный SBS, он достаточно мягкий и часто в печати на принтере бывают с ним проблемы. Тут сразу все пошло бодро.

Небольшое лирическое отступление.

Кстати, очень неплохое дополнение к 3D-ручке. Помимо удобно расположенного пластика по отдельным кармашкам, тут есть отсек для хранения ручки, а также конверт с эскизами на кальке для легкого создания объемных моделей.

Перед делом проверим ручку на простой модельке.

Берем кальку и рисуем по контуру очки.

Когда пластик остынет, его легко можно снять с кальки. Снимаем.

Рисуем вторую дужку.

Далее приплавляем дужки к очкам.

Пластик PLA очень приятный в работе, легко размягчается и приклеивается друг к другу. Но есть один недостаток, его не стоит перегревать, он становится слишком текучим, но об этом позже.

Теперь к делу. Я печатал фигурку монстра Pinky из DOOM 3. Печать сразу не задалась, модель очень сложная с торчащими во все стороны шипами и прочими деталями. Печатал и в 2 экструдера с поддержками из HIPS, и с поддержками, сгенерированными в MeshMixer. Но при переходе к началу рук, всегда что-то отваливалось и приходилось останавливать печать. Возможно виноват пластик, ему почти год и хранился он без пакета и коробки, просто так.

В общем на третий раз я скомбинировал методы печати и на модель с поддержками из MeshMixer добавил поддержки из HIPS пластика. На середине печати увидел, что руки опять оторвало, но плюнул и допечатал до конца, решив просто приклеить испорченные детали.

Детали были допечатаны и сейчас при помощи 3D-ручки я их легко приклею к основной модели.

Вот с таким шовчиком получаются склеенные детали, зато прочно. А выступающий лишний пластик можно сточить или срезать ножом после обработки дихлорметаном.

И приклеиваем новую, качественную.

Получается штопаное творение Франкенштейна.

Вот тут видно в сравнении качество старой и новой морды.

Переходим к рукам. Тут сложнее, местами получилась большая щель.

Но, в принципе, ручка легко справляется и с широкими щелями.

Остается только обработать швы.

Я не стал шкурить и точить их на сухую. Решил обработать всю модель хлористым метиленом, он одинаково хорошо растворяет и PLA, и ABS.

Швы стали более сглаженные, но самое главное — верхний слой пластика стал мягкий и легко срезается ножом, как пластилин. Выравниваем все швы, срезая излишки, и еще раз проходимся кистью с ДХМ.

И вот результат:

Напоследок заглянем внутрь 3D-ручки.

Вынимаем черный кончик и выкручиваем один единственный винтик.

Тут видно керамическое сопло с нагревателем и терморезистором, короткую трубку а ля боуден и экструдер на простом щеточном моторе. Подача регулируется скоростью вращения вала мотора. На моторчике стоит маленькая латунная шестеренка, проталкивающая пластик, с другой стороны все это прижимает маленький подшипник с плоским бортиком. В общем все очень просто, как калаш. Да, и помните, я писал про то, что не стоит перегревать PLA пластик. На фото в разобранном виде заметно что с обратной стороны нагревателя, где в нее входит трубка есть что-то красное. Это как раз PLA пластик, я немного порисовал им в режиме нагрева для ABS, и он стал настолько жидким, что пошел в обратную сторону. Если этим злоупотреблять, то я думаю там его может скопиться много и это приведет к перегреву и выходу из строя ручки. Будьте внимательны.

В заключении скажу, что раньше когда у меня не было ручки я был злой… Простите. 🙂 Раньше когда у меня не было такой ручки я заделывал испорченную печать паяльником. Хорошо помогал паяльник с регулировкой температуры. Но… сами понимаете — это не лучший инструмент для ремонта. Нужно одной рукой держать паяльник, другой подавать пруток, а третьей держать саму деталь. Еще вариант химически растворять пластик и заделывать щели. Но когда раствор высыхает он сильно усаживается и появляются провалы. Идеально тут получается именно 3D-ручкой. Из недостатков самой ручки я отмечу лишь питание на 12 В. Так как сейчас есть уже ручки на 5 В и их можно носить с собой, а запитывать от USB аккумулятора, это удобнее чем сидеть у розетки.

Источник