Man periodiski tiek uzdoti jautājumi par "avenēm", "apelsīniem" un kur tas vispār ir un kāpēc. Un tad es sāku saprast, ka pirms “šauru” iestatīšanas instrukciju rakstīšanas būtu jauki īsi parunāt par to, kā šī virtuve kopumā darbojas, no apakšas uz augšu un no kreisās uz labo. Labāk vēlu nekā nekad, tāpēc jūsu uzmanībai tiek piedāvāta sava veida izglītojoša programma par arduiniem, rampām un citiem biedējošiem vārdiem.

Mēs esam parādā RepRap kustībai par to, ka mums tagad ir iespēja iegādāties vai salikt savu FDM 3D printeri par saprātīgu cenu. Tagad es nerunāšu par tās vēsturi un ideoloģiju - mums tagad ir svarīgi tas, ka tieši RepRap ietvaros tika izveidots noteikts aparatūras un programmatūras "kungu komplekts".

Lai neatkārtotos, es teikšu vienu reizi: šī materiāla ietvaros es uzskatu tikai "parastos" FDM 3D printerus, nepievēršot uzmanību rūpnieciski patentētiem monstriem, tas ir pilnīgi atsevišķs Visums ar saviem likumiem. Mājsaimniecības ierīces ar "savu" aparatūru un programmatūru arī netiks iekļautas šajā rakstā. Turklāt ar "3D printeri" es domāju pilnībā vai daļēji atvērt ierīci, Kuru "ausis" izceļas no RepRap.

Pirmā daļa - 8 biti ir pietiekami visiem.

Parunāsim par Atmel astoņu bitu AVR mikrokontrolleri saistībā ar 3D drukāšanu. Vēsturiski vairuma printeru "smadzenes" ir astoņu bitu mikrokontrolleris no Atmel ar AVR arhitektūru, jo īpaši ATmega 2560. Un pie tā vainojams vēl viens monumentāls projekts ^ tā nosaukums - Arduino. Tā programmatūras komponents šajā gadījumā neinteresē - Arduino kods ir vieglāk saprotams iesācējiem (salīdzinājumā ar parasto C / C ++), taču tas darbojas lēni, un resursi tiek apēsti bez maksas.

Tāpēc, kad arduino izstrādātājiem rodas veiktspējas trūkums, viņi vai nu atsakās no idejas, vai arī lēnām pārvēršas par iegultojumiem ("klasiski" mikrokontrolleru ierīču izstrādātāji). Tajā pašā laikā, starp citu, nav nepieciešams nomest Arduino aparatūru - tā (ķīniešu klonu veidā) ir lēta un ērta, to vienkārši sāk uzskatīt nevis par Arduino, bet gan par mikrokontrolleri ar minimālā nepieciešamā siksna.

Faktiski Arduino IDE tiek izmantots kā viegli uzstādāms kompilatora un programmētāja komplekts, un programmaparatūrā tas nesmaržo pēc Arduino "valodas".

Bet es nedaudz atkāpjos. Mikrokontrollera uzdevums ir izdot kontroles darbības (veikt tā saukto "atlēcienu") saskaņā ar saņemtajiem norādījumiem un sensoru rādījumiem. Ļoti svarīgs punkts: šiem mazjaudas mikrokontrolleriem ir visas datoram raksturīgās iezīmes - mazai mikroshēmai ir procesors, RAM, tikai lasāma atmiņa (FLASH un EEPROM). Bet, ja dators darbojas zem operētājsistēmas (un tas jau "atrisina" aparatūras un daudzu programmu mijiedarbību), tad uz "mega" mums ir tieši viena programma, kas darbojas tieši ar aparatūru. Tas ir fundamentāli.

Jūs bieži varat dzirdēt jautājumu, kāpēc viņi neveido 3D printera kontrolierus, pamatojoties uz tādu mikrodatoru kā tas pats Raspberry Pi. Šķiet, ka automašīnas skaitļošanas jauda, ​​jūs varat uzreiz izveidot tīmekļa saskarni un daudz ērtu maizīšu ... Bet! Šeit mēs nonākam biedējošajā reālā laika sistēmu jomā.

Wikipedia sniedz šādu definīciju: "Sistēma, kurai jāreaģē uz notikumiem vidē, kas ir ārpus sistēmas, vai jāietekmē vide noteiktā laikā." Ja tas ir pilnīgi uz pirkstiem: kad programma darbojas tieši "uz aparatūras", programmētājs pilnībā kontrolē procesu un var būt drošs, ka raksturīgās darbības notiks vēlamajā secībā un ka desmitajā atkārtojumā daži citi neiespringst starp viņus. Un, kad mums ir darīšana ar operētājsistēmu, tā izlemj, kad izpildīt lietotāja programmu un kad novērst uzmanību, strādājot ar tīkla adapteris vai ekrānu. Protams, jūs varat ietekmēt OS darbību. Bet paredzamu darbu ar nepieciešamo precizitāti var iegūt nevis sistēmā Windows un nevis Debian Linux (kuras variācijas galvenokārt izmanto mikrodatori), bet gan tā sauktajā RTOS ( operētājsistēma reālā laika, RTOS), kas sākotnēji tika izstrādāta (vai modificēta) šiem uzdevumiem. RTOS izmantošana RepRap šodien ir rāpojoša eksotika. Bet, ja paskatās uz CNC darbgaldu izstrādātājiem, tad jau ir normāla parādība.

Piemēram, tāfeles pamatā nav AVR, bet gan 32 bitu NXP LPC1768. Smoothieboard sauc. Ir arī daudz relikviju, funkciju.

Un lieta ir tāda, ka šajā RepRap izstrādes posmā "visiem pietiek ar 8 bitiem." Jā, 8 biti, 16 MHz, 256 kilobaiti zibatmiņas un 8 kilobaiti RAM. Ja ne visi, tad ļoti daudzi. Un tiem, kuriem nepietiek (tas notiek, piemēram, strādājot ar microstep 1/32 un ar grafiskais displejs kā arī delta printeri, kuriem ir salīdzinoši sarežģīta matemātika pārvietojumu aprēķināšanai), kā risinājums tiek piedāvāti progresīvāki mikrokontrolleri. Atšķirīga arhitektūra, vairāk atmiņas, lielāka apstrādes jauda. Un programmatūra joprojām lielākoties darbojas ar aparatūru, lai gan pie horizonta ir redzams kāds flirts ar RTOS.

Marlin un Mega: STEP signāla frekvence

Pirms pāriet uz otro daļu un sākt sarunu par RepRap elektroniku. Es gribu mēģināt tikt galā ar vienu pretrunīgu punktu - iespējamās problēmas ar mikrosoli 1/32. Ja mēs teorētiski novērtējam, tad, pamatojoties uz platformas tehniskajām iespējām, tās veiktspējai nevajadzētu būt pietiekamai, lai pārvietotos ar ātrumu, kas lielāks par 125 mm / s.

Lai pārbaudītu šo priekšlikumu, es izveidoju " testa stends”, Pievienoja loģikas analizatoru un sāka eksperimentēt. "Stends" ir klasiska "Mega + RAMPS" sviestmaize ar pārveidotu 5 voltu barošanas avotu, ir uzstādīts viens DRV8825 draiveris (1/32). Nav jēgas pieminēt motoru un strāvu - rezultāti ir pilnīgi identiski ar "pilnu" savienojumu, ar vadītāju un bez motora, ja nav gan vadītāja, gan motora.

Tas ir, sākot ar pārtraukuma frekvenci 10 KHz, mēs iegūstam efektīvo frekvenci līdz 40 KHz. Piemērojot nelielu aritmētiku, mēs iegūstam šādu:

līdz 62,5 mm / s - viens solis vienā pārtraukumā;
līdz 125 mm / s - divi soļi vienā pārtraukumā;
līdz 250 mm / s - četri soļi vienā pārtraukumā.

Šī ir teorija. Un kā ir praksē? Un ja jūs iestatāt vairāk nekā 250 mm / s? Labi, es dodu G1 X1000 F20000 (333,3 (3) mm / s) un analizēju rezultātu. Izmērītā impulsa frekvence ir gandrīz 40 kHz (250 mm / s). Tas ir loģiski.

Pārsniedzot 10 000 mm / min (166,6 (6) mm / s), tiek iegūti nemainīgi laika kritumi. Abi dzinēji ir sinhronizēti (atcerieties, CoreXY). Tie ilgst 33 ms un ir aptuveni 0,1 s pirms ātruma samazināšanas sākuma. Dažreiz tāda pati sprauga rodas kustības sākumā - 0,1 pēc ātruma pieauguma pabeigšanas. Kopumā pastāv aizdomas, ka tas stabili pazūd ar ātrumu līdz 125 mm / s - tas ir, ja netiek piemēroti 4 pārtraukuma soļi, bet tās ir tikai aizdomas.

Kā interpretēt šo rezultātu - es nezinu. Ar dažiem ārējās ietekmes tas nekorelē - tas nesakrīt ar saziņu, izmantojot seriālo portu, programmaparatūra tiek montēta bez displeju un SD karšu atbalsta.

Domas

1. Ja jūs nemēģināt kaut ko darīt ar Marlinu, ātruma griesti (1,8 ″, 1/32, 20 zobi, GT2) ir 250 mm / s.
2. Pie ātruma, kas pārsniedz 125 mm / s (hipotētiski), rodas kļūme ar laika kļūmi. Kur un kā tas izpaudīsies reālā darbā - nevaru paredzēt.
3. Sarežģītākos apstākļos (kad procesors kaut ko spraigi aprēķina) tas noteikti nebūs labāk, bet drīzāk sliktāk. Cik daudz ir jautājums daudz monumentālākam pētījumam, jo ​​man jāsalīdzina programmas plānotās kustības ar faktiski izdotajiem (un notvertiem) impulsiem - man tam nepietiek šaujampulvera.

2. daļa. Soli kvartets.

Otrajā daļā mēs runāsim par to, kā iepriekš aprakstītais mikrokontrolleris kontrolē soļu motorus.

Pārvietotu!

"Taisnstūra" printeros jums jānodrošina kustība pa trim asīm. Pieņemsim, ka jūs pārvietojat drukas galviņu gar X un Z, bet galdu ar modeli - gar Y. Tā, piemēram, ir parastā Prusa i3, ko iemīļojuši Ķīnas pārdevēji un mūsu klienti. Vai Mendelam. Jūs varat pārvietot galvu tikai gar X, un galdu - gar Y un Z. Tas, piemēram, Fēlikss. Es gandrīz uzreiz nonācu 3D drukāšanā (ar MC5, kuram ir XY galds un Z galva), tāpēc es kļuvu par ventilatoru, kas pārvieto galvu X un Y, bet tabulu Z. Tie ir Ultimaker, H-Bot , CoreXY kinemātika.

Īsāk sakot, ir daudz iespēju. Vienkāršības labad pieņemsim, ka mums ir trīs motori, no kuriem katrs ir atbildīgs par kaut kā pārvietošanu pa vienu no asīm telpā saskaņā ar Dekarta koordinātu sistēmu. “Prusha” ir divi motori, kas atbild par vertikālu kustību, tas nemaina parādības būtību. Tātad, trīs motori. Kāpēc nosaukumā ir kvartets? Jo mums vēl ir jākalpo plastmasai.

Kājā

Tradicionāli tiek izmantoti soļu motori. Viņu triks ir viltīgs statora tinumu dizains, rotorā tiek izmantots pastāvīgais magnēts (tas ir, nav kontaktu, kas pieskaras rotoram - nekas netiek izdzēsts vai dzirksteles). Stepper motors, kā norāda nosaukums, pārvietojas diskrēti. Visizplatītākajam paraugam RepRap ir standarta izmērs NEMA17 (patiesībā sēdeklis ir regulēts - četri stiprinājuma caurumi un izvirzījums ar vārpstu, plus divi izmēri, garums var mainīties), ir aprīkots ar diviem tinumiem (4 vadi), un tā pilnais pagrieziens sastāv no 200 soļiem (1,8 grādi uz soli).

Vienkāršākajā gadījumā pakāpiena motora rotācija tiek veikta, secīgi aktivizējot tinumus. Aktivizēšana attiecas uz tiešas vai apgrieztas polaritātes barošanas sprieguma izmantošanu tinumā. Šajā gadījumā vadības ķēdei (vadītājam) jābūt ne tikai iespējai pārslēgt "plus" un "mīnus", bet arī ierobežot tinumu patērēto strāvu. Pilnas strāvas pārslēgšanas režīmu sauc par pilna soļa, un tam ir ievērojams trūkums-ieslēgts zems ātrums dzinējs briesmīgi raustās, pie nedaudz augstākiem sāk grabēt. Kopumā nekas labs. Lai palielinātu kustības gludumu (precizitāte nepalielinās, pilnu soļu diskrētums nekur nepazūd!), Tiek izmantots mikroskopu vadības režīms. Tas sastāv no tā, ka tinumiem pievadītās strāvas ierobežojums mainās sinusoidāli. Tas ir, uz vienu reālu soli ir noteikts skaits starpstāvokļu - mikrosoli.

Lai ieviestu mikroskopu motora vadību, tiek izmantotas specializētas mikroshēmas. RepRap ietvaros ir divi no tiem - A4988 un DRV8825 (moduļus, kuru pamatā ir šīs mikroshēmas, parasti sauc par vienādiem). Turklāt šeit sāk ielīst ģeniālie TMC2100. Autovadītāji soļu motori tradicionāli tie ir izgatavoti moduļu veidā ar kājām, bet tie ir arī pielodēti pie tāfeles. Otrā iespēja no pirmā acu uzmetiena ir mazāk ērta (nav iespējams mainīt vadītāja veidu, un, ja tas neizdodas, rodas pēkšņs hemoroīds), taču ir arī priekšrocības - uzlabotos dēļos tas parasti tiek ieviests programmas vadība motora strāva, un uz daudzslāņu plāksnēm ar normālu elektroinstalāciju lodētie draiveri tiek atdzesēti caur mikroshēmas "vēderu" līdz plātnes siltuma izlietnes slānim.

Bet, atkal, runājot par visizplatītāko iespēju - vadītāja mikroshēmu uz savas iespiedshēmas plates ar kājām. Tam ir trīs signāli pie ieejas - STEP, DIR, ENABLE. Vēl trīs tapas ir atbildīgas par mikroskopu konfigurāciju. Mēs viņiem piegādājam vai nepiegādājam loģisku vienību, uzstādot vai noņemot džemperus (džemperus). Mikrosožu loģika ir paslēpta mikroshēmas iekšpusē, mums tur nav jāiekļūst. Jāatceras tikai viena lieta - ENABLE ļauj vadītājam strādāt, DIR nosaka rotācijas virzienu, un STEP nosūtītais impulss liek vadītājam veikt vienu mikrosoli (saskaņā ar džemperu noteikto konfigurāciju).

Galvenā atšķirība starp DRV8825 un A4988 ir 1/32 pakāpju drupināšanas atbalsts. Ir arī citi smalkumi, bet iesākumam ar to pietiek. Jā, moduļi ar šīm mikroshēmām tiek ievietoti vadības paneļa spilventiņos dažādos veidos. Nu, tas notika moduļu paneļu optimālā izkārtojuma ziņā. Un nepieredzējuši lietotāji sadedzina.

Kopumā, jo augstāka ir drupināšanas vērtība, jo vienmērīgāki un klusāki motori darbosies. Bet tajā pašā laikā palielinās slodze uz "lēcienu" - galu galā jums ir jāizdod STEP biežāk. Es personīgi nezinu par problēmām, strādājot pie 1/16, bet, ja ir vēlēšanās pilnībā pāriet uz 1/32, jau var pietrūkt “mega” snieguma. Šeit TMC2100 stāv atsevišķi. Tie ir draiveri, kas saņem STEP signālu ar frekvenci 1/16, un paši "izdomā" līdz 1/256. Rezultāts ir vienmērīga, klusa darbība, bet ne bez trūkumiem. Pirmkārt, uz TMC2100 balstītie moduļi ir dārgi. Otrkārt, man personīgi (uz mājās gatavota CoreXY ar nosaukumu Kubocore) ir problēmas ar šiem draiveriem, izlaižot soļus (attiecīgi, pozicionēšanas kļūmes) paātrinājumos virs 2000 - tas tā nav gadījumā ar DRV8825.

Apkopojot trīs vārdos: katram vadītājam ir nepieciešamas divas mikrokontrollera kājas, lai iestatītu virzienu un izsniegtu mikrostepa impulsu. Vadītāja iespējošanas ievade parasti ir izplatīta uz visām asīm - Repetier -Host ir tikai viena dzinēja izslēgšanas poga. Mikrospēlēšana ir laba kustību gluduma un rezonansi un vibrāciju apkarošanas ziņā. Motora maksimālās strāvas ierobežojums jāiestata, izmantojot vadītāja moduļu apgriešanas rezistorus. Ja strāva tiek pārsniegta, mēs pārmērīgi sasildīsim vadītājus un motorus; ja strāva ir nepietiekama, tiks izlaistas darbības.

Spotykach

Nav paredzēts programmā RepRap atsauksmes pēc pozīcijas. Tas ir, vadības kontroliera programma nezina, kur Šis brīdis ir printera kustīgās daļas. Tas ir dīvaini, protams. Bet ar vienkāršu mehāniku un normāliem iestatījumiem tas darbojas. Pirms drukāšanas printeris visu iespējamo pārvieto sākuma stāvoklī, un tas jau tiek atgrūsts no tā visās kustībās. Tātad, pretēja soļu izlaišanas parādība. Kontrolieris izsniedz vadītājam impulsus, vadītājs mēģina pagriezt rotoru. Bet ar pārmērīgu slodzi (vai nepietiekamu strāvu) notiek "atsitiens" - rotors sāk griezties un pēc tam atgriežas sākuma stāvoklis... Ja tas notiek uz X vai Y ass, mēs iegūstam slāņa nobīdi. Uz Z ass - printeris sāk "iesmērēt" nākamo slāni iepriekšējā, arī nekas labs. Bieži izlaišana notiek uz ekstrūdera (sprauslas aizsērēšanas, pārmērīgas padeves, nepietiekamas temperatūras, drukāšanas sākumā pārāk maza attāluma līdz galdam dēļ), tad mums ir daļēji vai pilnīgi neapdrukāti slāņi.

Ar to, kā izpaužas soļu izlaišana, viss ir samērā skaidrs. Kāpēc tas notiek? Šeit ir galvenie iemesli:

1. Slodze ir pārāk smaga. Piemēram, pārāk pievilkta josta. Vai šķībi vadotnes. Vai "miruši" gultņi.

2. Inerce. Lai ātri paātrinātu vai palēninātu smagu priekšmetu, jums jāpieliek vairāk pūļu nekā vienmērīgai ātruma maiņai. Tāpēc liela paātrinājuma kombinācija ar smagu ratiņu (vai galdu) var izraisīt izlaižamus soļus asā starta laikā.

3. Nepareizs vadītāja pašreizējais iestatījums.

Pēdējais punkts parasti ir atsevišķa raksta tēma. Īsāk sakot, katram soļa motoram ir tāds parametrs kā nominālā strāva. Parastajiem motoriem tas ir diapazonā no 1,2 līdz 1,8 A. Tātad ar šādu strāvas ierobežojumu visam vajadzētu darboties labi. Ja nē, tad dzinēji ir pārslogoti. Ja nav izlaižamu darbību ar zemāko robežu, labi. Kad strāva samazinās salīdzinājumā ar nominālo, draiveru apkure samazinās (un tie var pārkarst) un motori (nav ieteicami vairāk par 80 grādiem), kā arī samazinās soļu "dziesmas" skaļums.

3. daļa. Drudzis.

Sērijas pirmajā daļā es runāju par maziem, vājiem 8 bitu Atmel AVR mikrokontrolleriem, īpaši par Mega 2560, kas "valda" lielākajai daļai amatieru 3D printeru. Otrā daļa ir veltīta soļu motoru vadībai. Tagad - par apkures ierīcēm.

FDM būtība (kausēta nogulsnēšanās modelēšana, Stratasys preču zīme, parasti visiem tas rūp, bet piesardzīgi cilvēki nāca klajā ar FFF-kausētu kvēldiegu izgatavošanu) slāņu slāņu saplūšanā. Sapludināšana notiek šādi: kvēldiegam jāizkausē noteiktā karstā gala zonā, un kausējums, ko stumj stieņa cietā daļa, tiek izspiests caur sprauslu. Kad drukas galviņa pārvietojas, kvēldiegs tiek izspiests un līdz sprauslas galam izlīdzināts līdz iepriekšējam slānim.

Šķiet, ka viss ir vienkārši. Mēs atdzesējam termiskās barjeras caurules augšējo daļu un sildām apakšējo, un viss ir kārtībā. Bet ir kāda nianse. Ir nepieciešams uzturēt karstā gala temperatūru ar pienācīgu precizitāti, lai tā varētu staigāt tikai nelielās robežās. Pretējā gadījumā mēs iegūsim nepatīkamu efektu - daži slāņi tiek drukāti zemākā temperatūrā (kvēldiegs ir viskozāks), daži - augstākā temperatūrā (šķidrāki), un rezultāts izskatās kā Z -svārstīgs. Un līdz ar to mums pilnā izaugsmē rodas jautājums par sildītāja temperatūras stabilizēšanu ar ļoti mazu inerci - zemās siltuma jaudas, jebkādu ārēju "šķaudīšanu" (iegrime, ventilators, jūs nekad nezināt, kas vēl) vai vadības kļūdas dēļ. uzreiz noved pie ievērojamām temperatūras izmaiņām.

Šeit mēs iebrūkam disciplīnas pilīs, ko sauc par TAU (automātiskās vadības teorija). Nav īsti mana specialitāte (IT speciālists, bet ACS absolventu nodaļa), bet mums bija šāds kurss ar skolotāju, kurš parādīja slaidus uz projektora un periodiski tos sadedzināja ar komentāriem: “Ak, es šiem studentiem uzticēju tulkot lekcijas elektroniskā formā, viņi ir šeit, viņi ir iestrēguši šādos apmetumos, labi, nekas, jūs to izdomāsit. " Labi, liriskas atmiņas malā, laipni lūdzam PID kontrollerī.

Es ļoti iesaku jums izlasīt rakstu, tur ir diezgan viegli uzrakstīts par PID kontroli. Lai pilnībā vienkāršotu, attēls izskatās šādi: mums ir noteikta mērķa temperatūras vērtība. Un ar noteiktu biežumu mēs saņemam pašreizējo temperatūras vērtību, un mums ir jāizdod kontroles darbība, lai samazinātu kļūdu - starpību starp pašreizējo un mērķa vērtību. Kontroles darbība šajā gadījumā ir PWM signāls uz sildītāja lauka efekta tranzistora (mosfet) vārtiem. No 0 līdz 255 "papagaiļiem", kur 255 ir maksimālā jauda. Tiem, kas nezina, kas ir PWM, šis ir vienkāršākais parādības apraksts.

Tātad. Katrs "pulkstenis", kas strādā ar sildītāju, mums jāpieņem lēmums izsniegt no 0 līdz 255. Jā, mēs varam vienkārši ieslēgt vai izslēgt sildītāju, neuztraucoties ar PWM. Pieņemsim, ka temperatūra ir virs 210 grādiem - neieslēdziet to. Zem 200 - ieslēdziet. Tikai karstā gala sildītāja gadījumā šāda izplatība mums nederēs, mums būs jāpalielina darba "pulksteņa ciklu" biežums, un tie ir papildu pārtraukumi, arī ADC darbs nav bezmaksas, un mums ir ārkārtīgi ierobežoti skaitļošanas resursi. Kopumā jums ir jākontrolē precīzāk. Tāpēc PID kontrole. P - proporcionāls, I - integrāls, D - diferenciālis. Proporcionālais komponents ir atbildīgs par “tiešo” reakciju uz novirzi, neatņemamais komponents ir atbildīgs par uzkrāto kļūdu, diferenciālais komponents ir atbildīgs par kļūdas izmaiņu ātruma apstrādi.

Vēl vienkāršāk sakot, PID kontrolieris izdod kontroles darbību atkarībā no pašreizējās novirzes, ņemot vērā "vēsturi" un novirzes izmaiņu ātrumu. Es reti dzirdu par “marlin” PID regulatora kalibrēšanu, taču ir šāda funkcija, kā rezultātā mēs iegūstam trīs koeficientus (proporcionāls, integrāls, diferenciāls), kas ļauj visprecīzāk kontrolēt savu sildītāju, nevis sfērisku. vakuumā. Interesenti var izlasīt par kodu M303.

Lai ilustrētu karstā gala ārkārtīgi zemo inerci, es to vienkārši uzspridzināju.

Labi, tas ir par karsto galu. Ikvienam tas ir, kad runa ir par FDM / FFF. Bet dažiem cilvēkiem patīk karsti, tāpēc rodas lielisks un briesmīgs, degošs mosfets un rampas, sildīšanas galds. No elektroniskā viedokļa ar to viss ir sarežģītāk nekā ar karsto galu - jauda ir salīdzinoši liela. Bet no automātiskās vadības viedokļa tas ir vieglāk - sistēma ir inertāka, un pieļaujamā novirzes amplitūda ir lielāka. Tāpēc, lai taupītu skaitļošanas resursus, tabulu parasti kontrolē pēc sprādziena principa, es aprakstīju šo pieeju iepriekš. Kamēr temperatūra nesasniedz maksimumu, mēs to uzkarsējam līdz 100%. Pēc tam ļaujiet tai atdzist līdz pieņemamam minimumam un pēc tam vēlreiz sasildiet. Es arī atzīmēju, ka, savienojot karstu galdu caur elektromehānisko releju (un tas bieži tiek darīts, lai "izkrautu" mosfetu), pieņemams ir tikai sprādziens, nav nepieciešams PWM relejs.

Sensori

Visbeidzot - par termistoriem un termopāriem. Termistors maina pretestību atkarībā no temperatūras, to raksturo nominālā pretestība 25 grādos un temperatūras koeficients. Faktiski ierīce ir nelineāra, un tajā pašā "marlinā" ir tabulas, lai no termistora saņemtos datus pārvērstu temperatūrā. Termopārs ir reti sastopams RepRap apmeklētājs, taču tas notiek. Darbības princips ir atšķirīgs, termopārs ir EML avots. Tas ir, tas dod noteiktu spriegumu, kura vērtība ir atkarīga no temperatūras. Tas nav tieši savienots ar RAMPS un līdzīgām kartēm, taču pastāv aktīvi adapteri. Interesanti, ka "marlin" nodrošina arī tabulas metāla (platīna) pretestības termometriem. Rūpnieciskajā automatizācijā tas nav tik reti, bet es nezinu, vai tas ir atrodams "dzīvs" RepRap.

4. daļa. Vienotība.

3D printeris, kas darbojas pēc FDM / FFF principa, patiesībā sastāv no trim daļām: mehānikas (kaut kā kustība telpā), sildierīcēm un elektronikas, kas to visu kontrolē.

Vispārīgi runājot, es jau teicu, kā darbojas katra no šīm daļām, un tagad es mēģināšu spekulēt par tēmu "kā tas ir samontēts vienā ierīcē". Svarīgi: es daudz aprakstīšu no pašdarināta rokdarbnieka viedokļa, kurš nav aprīkots ar koka vai metālapstrādes mašīnām un darbojas ar āmuru, urbi un zāģi. Un tomēr, lai nesmidzinātu, galvenokārt par "tipisko" RepRap - vienu ekstrūderi, drukas laukums aptuveni 200x200 mm.

Vismazāk mainīgais

Oriģinālais E3D V6 un tā ļoti neērtā cena.

Sākšu ar sildītājiem, populāru iespēju nav ļoti daudz. Mūsdienās E3D karstais punkts ir visizplatītākais starp DIYers.

Precīzāk, tā ķīniešu kloni ir ļoti peldošas kvalitātes. Es nerunāšu par sāpēm, kas rodas, pulējot visu metāla barjeru vai izmantojot bowdencauruli "pie sprauslas" - tā ir atsevišķa disciplīna. No nelielas personīgās pieredzes - laba metāla barjera lieliski darbojas ar ABS un PLA bez viena pārtraukuma. Slikta metāla barjera lieliski darbojas ar ABS un pretīgi (līdz "nekādā veidā" - ar PLA), un šajā gadījumā ir vieglāk uzlikt tikpat sliktu termisko barjeru, bet ar teflona ieliktni.

Kopumā E3D ir ļoti ērti - var eksperimentēt gan ar siltuma barjerām, gan sildītājiem - ir pieejami gan "mazie", gan Vulkāns (biezām sprauslām un ātrai brutālai drukāšanai). Arī parastais sadalījums, starp citu. Pašlaik es izmantoju vulkānu ar 0,4 sprauslu. Un daži izgudro starplikas uzmavu un mierīgi strādā sev ar īsām sprauslām no parastā E3D.

Minimālā programma - pērkam tipisku ķīniešu komplektu "E3D v6 + sildītājs + sprauslu komplekts + dzesētājs". Es iesaku uzreiz iepakojumu ar dažādām termiskām barjerām, lai, runājot par to, nebūtu jāgaida nākamā pakete.

Otrais sildītājs nav otrs karstais gals (lai gan tas arī nav slikti, bet neiedziļināsimies), bet gan galds. Jūs varat ierindoties starp aukstā galda bruņiniekiem un vispār necelt jautājumu par apakšas sildīšanu - jā, tad kvēldiega izvēle ir sašaurināta, jums ir nedaudz jādomā par modeļa drošu nostiprināšanu uz galda, bet jūs nekad nevar zināt par pārogļotajiem RAMPS termināliem, dziļajām attiecībām ar plāniem vadiem un ziloņa pēdas nospieduma defektu. Labi, ļaujiet sildītājam būt tur. Divas populāras iespējas ir ar foliju pārklāta stikla šķiedra un alumīnijs.

Pirmais ir vienkāršs, lēts, bet izliekts un "šķidrs", prasa normālu piestiprināšanu pie stingras konstrukcijas un gludu stiklu uz augšu. Otrais

- būtībā tas pats iespiedshēmas plates, tikai kā substrāts - alumīnijs. Laba iekšējā stingrība, vienmērīga apkure, bet dārgāka.

Nepārprotams alumīnija galda trūkums ir tad, kad ķīnietis pie tā labi nelīmē plānas stieples. Ir viegli nomainīt vadus uz tekstolīta galda, kam ir pamata lodēšanas prasmes. Bet 2,5 kvadrātu lodēšana pie alumīnija plātnes sliedēm ir sarežģīts uzdevums, ņemot vērā šī metāla lielisko siltumvadītspēju. Es izmantoju jaudīgu lodāmuru (kuram ir koka rokturis un pirksta gals), un man bija jāizsauc karstā gaisa lodēšanas stacija, lai viņam palīdzētu.

Pats interesantākais

Visgaršīgākā daļa ir kinemātikas izvēle. Pirmajā rindkopā es neskaidri pieminēju mehāniku kā līdzekli "kaut ko pārvietot telpā". Lūk, tagad tikai par to, ko un kur pārvietot. Kopumā mums ir jāiegūst trīs brīvības pakāpes. Un jūs varat pārvietot drukas galviņu un galdu kopā ar daļu, līdz ar to visu dažādību. Ir radikālas konstrukcijas ar fiksētu galdu (delta printeri), ir mēģinājumi izmantot frēzmašīnu shēmas (XY-tabula un Z-galva), parasti ir perversijas (polārie printeri vai SCARA-mehānika, kas aizgūta no robotikas). Par visu šo haosu var runāt ilgi. Tātad, es aprobežošos ar divām shēmām.

"Prjuša"

XZ portāls un Y tabula. Būtu politiski korekti šo shēmu nosaukt par "pelnītu". Viss ir vairāk vai mazāk skaidrs, simts reizes īstenots, pabeigts, pārveidots, stādīts uz sliedēm, mērogots.

Vispārējā ideja ir šāda: ir burts "P", uz kura kājām iet šķērsstienis, ko darbina divi sinhronizēti motori, izmantojot "skrūves uzgriezni" transmisiju (reta modifikācija - ar jostām). Uz šķērsstieņa karājas dzinējs, kas aiz jostas velk ratiņus pa kreisi un pa labi. Trešā brīvības pakāpe ir galds, kas pārvietojas uz priekšu un atpakaļ. Dizaina priekšrocības ir, piemēram, pētījums par garumu un platumu vai ārkārtēju vienkāršību rokdarbu īstenošanā no lūžņu materiāliem. Ir zināmi arī trūkumi - Z motoru sinhronizācijas problēma, drukas kvalitātes atkarība no divām tapām, kurām vajadzētu būt vairāk vai mazāk vienādām, ir grūti paātrināt līdz lieli ātrumi(tā kā pārvietojas samērā smags inerts galds).

Z-galds

Drukājot, Z koordināta mainās vislēnāk un pat tikai vienā virzienā. Tātad mēs pārvietosim galdu vertikāli. Tagad mums ir jāizdomā, kā pārvietot drukas galviņu vienā plaknē. Ir problēmas risinājums "pierē" - patiesībā. mēs paņemam portālu "pryushi", noliekam to uz sāniem, nomainām kniedes ar jostu (un noņemam papildu motoru, nomainot to ar pārnesumu), pagriežam karsto galu par 90 grādiem, voila, mēs iegūstam kaut ko līdzīgu MakerBot replikatoram (nav jaunākā paaudze).

Kā šo shēmu vēl uzlabot? Ir nepieciešams sasniegt minimālo kustīgo daļu masu. Ja mēs atsakāmies no tiešā ekstrūdera un barojam kvēldiegu caur cauruli, joprojām ir dzinējs X, kas velti jāvelk gar sliedēm. Un šeit parādās īsta inženierzinātne. Holandiešu valodā tas izskatās kā vārpstu un jostu ķekars kastē ar nosaukumu Ultimaker. Dizains ir uzlabots tiktāl, ka daudzi uzskata, ka Ultimaker ir labākais galddatora 3D printeris.

Bet ir vienkāršāki inženiertehniskie risinājumi. Piemēram, H-Bot. Divi fiksēti motori, viena gara josta, nedaudz veltņu. Un šis korpuss ļauj pārvietot ratiņus XY plaknē, pagriežot motorus vienā virzienā vai dažādos virzienos. Smuki. Praksē tas izvirza paaugstinātas prasības konstrukcijas stingrībai, kas nedaudz sarežģī sērkociņu un zīļu ražošanu, it īpaši, ja tiek izmantoti koka gultņi.

Sarežģītāka shēma ar divām jostām un lielu veltņu kopu - CoreXY. ES domāju labākais variants ieviešanai, kad esat jau savācis savu vai ķīniešu "preppy", un radošais nieze nav mazinājusies. Var izgatavot no saplākšņa, alumīnija profiliem, izkārnījumiem un citām nevajadzīgām mēbelēm. Principā rezultāts ir līdzīgs H-Bot, bet mazāk pakļauts rāmja iestrēgšanai un pagriešanai auna ragā.

Elektronika

Ja jums ir nepieciešams ietaupīt naudu, tad Mega + RAMPS ķīniešu versijā ir vienkārši ārpus konkurences. Ja nav īpašu zināšanu par elektrību un elektroniku, un nervi nav lieki, tad labāk skatīties uz dārgākiem, bet kompetenti izgatavotiem dēļiem no Makerbase vai Geeetech.

Tur tiek izārstētas sviestmaizes galvenās čūlas "nepareizu" izejas tranzistoru veidā un visas piecu voltu kolhoza barošana caur stabilizatoru uz Arduino plates. Ja mēs runājam par absolūti alternatīvas iespējas, tad es gaidu iespēju iegādāties plati, kuras pamatā ir LPC1768, piemēram, to pašu MKS SBase, un izklaidēties ar 32 bitu ARM un Smoothieware programmaparatūru. Un paralēli es lēnām pētu tējas krūzes programmaparatūru saistībā ar Arduino Nano un Nanoheart.

Pašdarināts

Pieņemsim, ka esat nolēmis pārliecināties, ka veidojat savu velosipēdu. Neredzu tajā neko sliktu.

Kopumā jums jāsāk no finansiālās iespējas un no tā, ko var atrast garāžā vai pagrabā. Un arī no piekļuves mašīnām klātbūtnes vai neesamības un roku izliekuma rādiusa. Aptuveni runājot, ir iespēja iztērēt 5 tūkstošus rubļu - labi, mēs iztiekam ar minimālo. Pirmajā desmitniekā jūs jau varat nedaudz klīst, un budžeta pieeja 20 tūkstošiem diezgan daudz atrauj rokas. Protams, iespēja iegādāties ķīniešu dizainera "pryushi" ievērojami atvieglo dzīvi - jūs varat gan izprast 3D drukāšanas pamatus, gan iegūt lielisku rīku pašlīmēšanas izstrādāšanai.

Turklāt lielākā daļa detaļu (dzinēji, elektronika, daļa mehānikas) mierīgi migrēs uz nākamo dizainu. Īsāk sakot, mēs pērkam akrila atkritumus, pabeidzam to normālā stāvoklī, izdrukājam detaļas nākamajam printerim, ieslēdzam iepriekšējo rezerves daļām, ziepes, mazgājam, atkārtojam.

Tas laikam arī viss. Varbūt tas bija neliels galops. Bet vispārējā pārskata materiāla ietvaros ir grūti saprast šo milzīgumu citādi. Lai gan, esmu iemetis noderīgas saites pārdomām, meklētājs to vienalga atradīs. Jautājumi un papildinājumi tradicionāli ir laipni gaidīti. Nu jā, pārskatāmā nākotnē būs turpinājums - jau par konkrētiem risinājumiem un grābekļiem Kubocore 2 projektēšanas un būvniecības ietvaros.

Papildu printeri mūsdienās ir dārgs prieks. Daudziem, lai iegādātos šo augsto tehnoloģiju mašīnu, ir jātērē vairāk nekā simts vai pat tūkstotis dolāru. 3D drukāšanas ierīču pašmontāžas metode interesē daudzus. Kāpēc nemēģināt drukāt tieši tādu pašu ierīci uz printera, ja izveidoto detaļu forma var būt jebkura? Mūsdienu inženieriem patiešām ir iespēja savākt 3D printeri ar savām rokām.

Veiksmīgu veidošanas piemēri

Mūsdienu dizaineri ir pārliecināti, ka 3D drukāšanas ierīcēm jābūt pieejamām ikvienam. 2004. gadā pirmo reizi tika apspriesti mehānismi, kas spēj paši sevi pavairot. Tika plānots izveidot instalācijas, kas drukā savu komponentu kopijas.

Pionierim šajā jomā izdevās atjaunot vairāk nekā pusi no šīm detaļām. Otrās paaudzes ierīces drukāšanai izmantoja metāla sakausējumus, marmora putekļus, talku un plastmasu. Šādu attieksmi nevarētu saukt par ideāliem izgudrojumiem. Viņiem bija nepieciešami uzlabojumi.

Tipiskas komponentu izstrādes platformas bāzes cena ir 350 eiro. Iekārtas, kas nodrošina drukāšanas iespēju elektriskās ķēdes, maksā desmit reizes vairāk. Šo iestatījumu kopēšana prasīs zināmas pūles.

Kā savākt 3D printeri ar savām rokām

Pašmontāžai ir piemērots standarta EWaste modelis. Izmaksas mazāk nekā 60 ASV dolāri. Ja jūs varat atrast piemērotas sastāvdaļas, kuras var noņemt no nevajadzīgām elektroierīcēm, to ir pilnīgi iespējams salikt. Tam nepieciešams NEMA 17 motors, datora barošanas avots, DVD diskdzinis, termiski saraušanās caurule un savienotāji.

No izjauktām detaļām var salikt citu struktūru lāzerprinteri kombinācijā ar tērauda vadotnēm, metāla profiliem un plastmasas gultņiem. Rāmim ir piestiprināti 4 motori, diviem no tiem obligāti jāatbalsta mikrostepa funkcija. Jums būs jāizmanto arī vairāki savienojošie vadi, optiskie sensori un šūnas termostats. Daudzi lietotāji atzīmē, ka viņiem izdevās izveidot 3D printeri ar savām rokām. Zīmējumus varat redzēt rakstā, tie ir pieejami pārskatīšanai. Parastās mājās gatavotās mašīnas nav pārāk labas mazu plastmasas izstrādājumu drukāšanā.

Pieejamas detaļas atvieglo darbu

Vienmēr ir iespēja savākt kaut ko īpašu. Ķīnas speciālisti piedāvāja lētu 3D drukas ierīces shēmu. Atvērtais sastāvdaļu tirgus dod iespēju iegādāties visus nepieciešamos šāda mehānisma komponentus. Ķīniešu dizaineri izmantoja Makeblock rāmi, kuru ikviens var iegādāties uzņēmuma veikalā.

Tagad nav nekas grūts, veidojot 3D printeri ar savām rokām. Ierīce ir komplektēta ar elektrisko dēli Arduino MEGA 2560. To var kontrolēt parasts lietotājs. personālais dators instalējot nepieciešamo programmatūru.

Ikvienam būs jāizvēlas savākšanas tehnoloģija. Visas mūsdienu pašreplikācijas ierīču paaudzes raksturo strauja attīstība. Rūpnīcā izgatavots printeris ir ievērojami dārgāks nekā drukāts komponents.

Perspektīvas un nelielas grūtības

Astronauti tuvākajā laikā plāno paņemt kosmosā vairākus no šiem printeriem. Lidmašīnas kravnesību un lietderīgo platību var ietaupīt, izmantojot šos izcilos piederumus. Astronautiem būs jāsamontē 3D printeris ar savām rokām. Printeris, ko izmanto, piemēram, uz Mēness, var izrādīties diezgan labs celtniecības aprīkojums kosmosa bāzu celtniecībai. Smalkas smiltis tiks izmantotas kā tinte.

Mūsdienu inženieriem nebūs grūti izveidot 3D printeri ar savām rokām. Reprap dizains ļauj ietaupīt jūsu maku no nevajadzīgām izmaksām. Nepieciešami gatavi paraugi individuāla pielāgošana... Tas var nelabvēlīgi ietekmēt drukas kvalitāti. Jāpiemin, ka pašmontāžai būs nepieciešama liela pacietība un ievērojamas inženiertehniskās zināšanas.

Elektronikas atkritumu izmantošana

Ne visiem ir iespēja iegādāties 3D printeri, taču daudzi sapņo par šo ierīci. Lai netērētu naudu, varat meklēt piemērotas sastāvdaļas citās elektroniskajās ierīcēs un izmantot tās pašdarinātas drukas ierīces pamatā. Šāda printera kopējās izmaksas nepārsniegs 100 USD. Tas ir lēts, ņemot vērā, ka tas ir mājās gatavots. DIY 3D printerus var izveidot visi amatieri, kuri ir iepazinušies ar inženierijas pamatiem, pateicoties aprakstītajiem principiem.

Jums jāsāk ar universālo CNC sistēmu darba specifikas analīzi. Ir nepieciešams apgūt pamata komandu sarakstu ierīces vadīšanai, izmantojot programmas kodu. Konstrukcijai ir piestiprināts plastmasas motora jaudas regulators un ekstrūderis. Katrā paša izstrādātajā ierīcē būs vairākas pamata sastāvdaļas: futrālis, barošanas avots, pakāpju motors, kontrolieris, drukas galviņa un sliedes.

Mēs sastādām koordinātu asis un sagatavojam motoru

Kā šajā posmā izmantotās detaļas varat izmantot parastos CD / DVD diskdziņus, kas palikuši no vecajiem datoriem. Jums būs nepieciešama diskete. Šajā posmā jums jāpārliecinās, vai piedziņas motorus darbina nevis līdzstrāva, bet soli pa solim. No visiem esošajiem motoriem, kas nepieciešami, lai uzstādītu DIY 3D printeri, Nema 23 ir labākais risinājums, ja to izmanto plastmasas ekstrūderī.

Jums būs nepieciešama arī papildu elektronika, kuras izvēle būs atkarīga no finansiālajām iespējām un pieejamības. Sagatavojiet visus kabeļus, barošanas avotu, karstumizturīgas caurules un savienotājus. Vadi ir pielodēti pie soļu motoriem.

Pievēršot uzmanību ekstrūderim

Piedziņas plastmasas šķiedru padevei tiks samontētas no pārnesuma MK7 / MK8 un pakāpju motora Nema 23. Tāpat ir nepieciešams lejupielādēt programmatūru, lai kontrolētu drukas iekārtas ekstrūdera elementus. Tāpat neaizmirstiet par vadītājiem.

Plastmasas materiāls tiks ievilkts ekstrūderī un iekļūs apkures nodalījumā. Pēc tam sakarsētā tinte tiek izvadīta caur karstumizturīgām caurulēm. Lai saliktu tiešo piedziņu, stiprinājums pie rāmja ir jāpievieno pakāpju motoram. Ekstruderī iegūtie dati ir iestatīti programmā Repetier. Jebkurš inženieris var izgatavot šādu 3D printeri ar savām rokām.

Testēšana

Ierīces sagatavošanu pirmajam testam var uzskatīt par pabeigtu. Plastmasas šķiedras diametram ekstrūderī jābūt 1,75 mm. Šis biezums nebūs vajadzīgs liels skaits enerģijas drukāšanas laikā. Ieteicams printerī ielādēt PLA, jo tas ir sakausējams, drošs un ērti lietojams.

Repetier tiek aktivizēts un tiek palaistas Skeinforge profila šķēles. Lai pārbaudītu kalibrēšanu, varat izdrukāt vienkāršu formu. Ja nav pareizi salikts, konfigurācijas problēmas var atklāt gandrīz uzreiz, pārbaudot saņemtā produkta izmērus.

Lai sāktu, jums jāatver STL modelis, jānosaka drukāšanas forma, jāievada atbilstošais g kods. Ekstrūderis uzsilst un pēc tam sāk izkausēt plastmasu. Lai pārbaudītu ierīces darbību, ir nepieciešams izspiest dažus materiālus. Iepriekš minētie norādījumi apraksta darba pamatprincipus, kas jāievēro, lai ar savām rokām izveidotu 3D printeri.

Secinājums

Šodien katrs inženieris saprot, ka ir pilnīgi iespējams patstāvīgi izveidot ierīci 3D drukāšanai. Informācijas vākšanas posmā nekādas grūtības neradīsies. Mēs iepriekš sīki aprakstījām visu procedūru.

Lai veiksmīgi īstenotu uzdevumu, jums ir jāsaprot ierīces ražošanas tehnoloģija un jānosaka galvenās problēmas, ar kurām jums jātiek galā. Jums jāiegūst zīmējums (sk. Iepriekš), jāuzņem visas sastāvdaļas, jāveic daudz darba un jāapgūst ievērojams daudzums Papildus informācija... Rezultāti noteikti iepriecinās.

Šāda ierīce var radīt mazas figūras, un no tās būs maz praktiskas izmantošanas, taču sava prieka labad katrs inženieris ar pietiekamu informācijas atbalstu ir spējīgs salikt šādu instalāciju. Kāds process var šķist aizraujošs, nevis paši produkti. Ja inženieris vēlas izgatavot DIY 3D printeri lielu detaļu ražošanai, jebkurā gadījumā viņam nāksies atkāpties, jo šādu ierīču sastāvdaļas ir daudz dārgākas. Tiem, kuriem nav problēmu ar līdzekļiem, būs jācieš, meklējot ierīci, kas nepieciešama liela printera pašmontāžai. Veiksmi!

Papildu printera izveide pats ir laikietilpīgs process. Šādu ierīci nevar izgatavot vienā vakarā, un tās uzstādīšana var aizņemt arī papildu laiku. Montāžas izmaksas, pasūtot atsevišķas sastāvdaļas pats, var pārsniegt budžeta 3D printera cenu, kas ražota rūpnīcā. Bet ar nelielu piepūli un ievērojot montāžas vadlīnijas, jūs varat izveidot DIY 3D printeri, kas ir ideāli piemērots jūsu vajadzībām.

Detaļu izvēle un iegāde

3D printera komplekts “dari pats” ir lētākais, ja pasūtāt detaļas no Ķīnas tiešsaistes veikaliem. Populārākā vietne, kurā varat atrast visu piederumu komplektu, ir AliExpress. Lai izveidotu sastāvdaļu sarakstu, izlemiet par nākamās ierīces dizainu. Ja jums nav pieredzes šādu ierīču izveidē, izmantojiet tematiskos forumus, lai ar savām rokām atrastu sastāvdaļu sarakstu un to montāžas secību. Ja nav noteiktu elementu, tos var aizstāt ar citiem, ja raksturlielumi ir saderīgi.

Neatkarīgi no izvēlētā dizaina jums būs nepieciešams standarta galveno komponentu komplekts:

• Vadu un skrūvju komplekts, lai saliktu DIY 3D printeri.
• Mašīnas korpuss vai metāla rāmis atvērta tipa printeriem.
• 12V barošanas avots.
• Elektronikas komplekts (bieži Arduino Mega 2560 R3 + stepper draiveri).

Piezīme! Lai ietaupītu naudu, iepērkoties vietnē AliExpress, izmantojiet naudas atmaksas vietnes. Fiksēta procentuālā daļa no katra pirkuma tiks atgriezta jūsu personīgajā kontā pēc pasūtījuma apstiprināšanas. Jūs varat izņemt naudu no šī konta uz elektroniskās maksājumu sistēmas karti vai maku.

Lietas salikšana

Jebkurš materiāls ar pietiekamu stingrību, kas tiek piegādāts loksnēs, būs piemērots, lai izveidotu 3D printera korpusu. Pirmais solis ir modelēt struktūru vai atrast gatavu ķēdi internetā. Pēc tam jūs varat sākt izgriezt atsevišķas detaļas. Ja jums ir finierzāģis vai cits griezējinstruments, varat šo darbu veikt pats. Ja nepieciešamie instrumenti nav pieejami, ieteicams pasūtīt lāzera griešanas pakalpojumu.

Strādājot ar ABS plastmasu, priekšroka dodama ierīces slēgtajai konstrukcijai, kas kamerā uztur augstu temperatūru. Šādas plastmasas ātra vai nevienmērīga sacietēšana var izraisīt plaisas vai novietot drukāto modeli. Ja plānojat izmantot printeri drukāšanai ar polilaktīdu (PLA), izmantojiet atvērtu korpusu vai apsveriet tā atvēršanu. Drukājot ar šāda veida plastmasu, nepieciešama siltuma izkliedēšana un pastāvīga dzesēšana.

3D printera gadījumā ir piemērotas loksnes, kuru biezums ir 6 mm. Atkarībā no izvēlētā materiāla tie var būt caurspīdīgi vai nē. Ja konstrukcija nav pietiekami stingra, sānos uzstādiet alumīnija vai tērauda stūrus. Jūs varat arī izgatavot lietu no neliela telekomunikāciju skapja vai cita priekšmeta. Ja jums ir otrs 3D printeris, uz tā var izdrukāt jaunās ierīces ķermeņa daļas. Populārākie materiāli, ko izmanto rāmja izveidošanai ar savām rokām:

• Saplāksnis;
• Monolīts polikarbonāts;
• Akrils.

Svarīgs! Saplākšņa korpuss samazina vibrāciju, kas rodas drukāšanas laikā.

Detaļu uzstādīšana un galīgā montāža

Pēc korpusa izgatavošanas jums jāinstalē printera komponenti un jākonfigurē elektronikas darbība. Saliekot, ir svarīgi ievērot pareizu detaļu uzstādīšanas secību. Lūdzu, ņemiet vērā, ka darbības laikā var rasties vibrācija. Visām skrūvēm jābūt labi pievilktām, un mašīnas galvenajām sastāvdaļām jābūt stingri nostiprinātām. Pēc montāžas pabeigšanas veiciet testa izdruku izveidotajā 3D printerī.

Ir svarīgi zināt! Parasti DIY 3D ierīces galīgās izmaksas ir 20-30 tūkstoši rubļu.

Mācību video: DIY 3D printeris par 155 USD

Lasiet arī:

Kafijas printeris: mašīnu veidi un īpašības drukāšanai uz kafijas putām
Kā savienot printeri ar datoru: pārskats par to, kā savienot mājas ierīces

Ivans Zarubins

IT speciālists, DIY startup.

Es neaprakstīšu visas 3D drukas priekšrocības un visas iespējas, es vienkārši teikšu, ka šī ir ļoti noderīga lieta ikdienas dzīvē. Dažreiz ir patīkami saprast, ka jūs pats varat izveidot dažādus priekšmetus un labot iekārtas, kurās tiek izmantoti plastmasas mehānismi, dažādi pārnesumi, stiprinājumi ...

Es gribētu uzreiz paskaidrot - kāpēc gan par 15 tūkstošiem rubļu nevajadzētu iegādāties ķīniešu printeri Deshman.

Parasti tie tiek piegādāti ar akrila vai saplākšņa korpusiem, detaļu drukāšana ar šādu printeri pārvērtīsies par pastāvīgu cīņu ar korpusa stīvumu, kalibrēšanu un citiem notikumiem, kas aizēnos printera īpašumtiesību skaistumu.

Akrila un koka rāmji ir ļoti elastīgi un viegli, drukājot lielā ātrumā, tie ir nopietni desas, tāpēc gala detaļu kvalitāte atstāj daudz vēlamo.

Šādu rāmju īpašnieki bieži vien ir kolhozi ar dažādiem pastiprinātājiem / blīvēm un pastāvīgi veic izmaiņas dizainā, tādējādi nogalinot savu laiku un noskaņojumu, lai iesaistītos drukāšanā, nevis pabeigtu printeri.

Tērauda rāmis dos jums iespēju izbaudīt tieši detaļu radīšanu, nevis cīņu ar printeri.

Sekojot manam nelielajam ceļvedim, jūs nepārsūtīsit un nesadedzināsit savu pirmo elektronikas komplektu, kā es to darīju. Lai gan tas nav tik biedējoši: šī printera detaļu un rezerves daļu izmaksas ir lētas.

Rokasgrāmata ir paredzēta galvenokārt iesācējiem, 3D drukāšanas guru, visticamāk, šeit neko jaunu neatradīs. Bet tie, kas vēlētos pievienoties, pēc šāda komplekta salikšanas skaidri sapratīs, kas ir kas. Šajā gadījumā nav vajadzīgas īpašas prasmes un instrumenti, pietiek ar lodāmuru, skrūvgriežu un sešstūru komplektu.

Komponentu izmaksas ir aktuālas 2017. gada janvārī.

Mēs pasūtām detaļas

1. Printera pamats ir rāmis, jo spēcīgāks un smagāks tas ir, jo labāk. Smagais un izturīgais rāmis netiks iesprūst, drukājot ar lielāku ātrumu, un detaļu kvalitāte paliks pieņemama.

Izmaksas: 4900 rubļu gabalā.

Rāmis ir aprīkots ar visu nepieciešamo aparatūru. Puiši ar rezervi uzlika skrūves un uzgriežņus.

2. Virzošās vārpstas un tapas M5. Vītņstieņi un virzošās vārpstas nav iekļautas rāmī, lai gan tās ir attēlā.

• Pulētas vārpstas ir 6 komplektā.

Izmaksas: 2 850 rubļi par komplektu.

Varbūt jūs to atradīsit lētāk. Ja jūs meklējat, tad vienmēr izvēlieties pulētus, pretējā gadījumā visi vārpstu stūri ietekmēs detaļas un vispārējo kvalitāti.

• M5 kniedes jāiegādājas pa pāriem.

Izmaksas: 200 rubļu gabalā.

Faktiski tās ir parastas kniedes, kuras var iegādāties datortehnikas veikalā. Galvenais, lai tie būtu pēc iespējas vienmērīgāki. To ir viegli pārbaudīt: jums ir jāuzliek matadata uz stikla un jāvelk uz stikla, jo labāk tas brauc, jo matadata ir vienmērīgāka. Vārpstas tiek pārbaudītas atbilstošā veidā.

Kopumā mums nekas cits no šī veikala nav vajadzīgs, jo tam pašam ir savvaļas uzcenojums, ko var iegādāties no ķīniešiem.

Komplekta izmaksas: 1045 rubļi.

RAMPS 1.4 ir Arduino paplašināšanas plate. Tieši ar to ir savienota visa elektronika, tajā ir ievietoti motora draiveri. Viņa ir atbildīga par visu printera barošanas sadaļu. Tajā nav smadzeņu, tajā nav ko dedzināt un salauzt, jūs nevarat ņemt rezerves.

Arduino Mega 2560 R3 ir mūsu printera smadzenes, kurā mēs augšupielādēsim programmaparatūru. Es iesaku ņemt rezerves daļu: pieredzes trūkuma dēļ to ir viegli sadedzināt, piemēram, ievietojot nepareizu pakāpju motora piedziņu vai mainot polaritāti, pievienojot gala slēdzi. Ar to saskaras daudzi, arī es. Lai vairākas nedēļas nebūtu jāgaida jauna, uzreiz paņemiet vēl vismaz vienu.

A4988 pakāpju vadītāji ir atbildīgi par motoru darbību, ieteicams iegādāties citu rezerves daļu komplektu. Viņiem ir regulēšanas rezistors, nesagrieziet to, varbūt tas jau ir iestatīts uz nepieciešamo strāvu!

• Rezerves daļa Arduino MEGA R3.

Izmaksas: 679 rubļi gabalā.

• Rezerves pakāpju motoru draiveri A4988. Es iesaku papildus ņemt vēl vienu rezerves komplektu 4 gabalos.

Izmaksas: 48 rubļi gabalā.

Izmaksas: 75 rubļi gabalā.

Tas ir nepieciešams, lai aizsargātu mūsu Arduino. Tam ir savs regulēšanas regulators no 12 V līdz 5 V, taču tas ir ārkārtīgi kaprīzs, ļoti sakarst un ātri nomirst.

Komplekta izmaksas: 2490 rubļi.

Komplektā ir 5 gabali, mums vajag tikai 4. Jūs varat meklēt četru komplektu, bet es paņēmu visu komplektu, lai ir viena rezerves daļa. To var uzlabot un izgatavot otru ekstrūderi, lai drukātu balstus ar otro ekstrūderi vai divu krāsu detaļām.

Komplekta izmaksas: 769 rubļi.

Šajā komplektā ir viss nepieciešamais šim printerim.

Izmaksas: 501 rublis par gabalu.

Tā aizmugurē ir karšu lasītājs, kurā vēlāk ievietojat atmiņas karti ar modeļiem drukāšanai. Jūs varat ņemt vienu rezervi: ja nepareizi pievienosit kādu elementu, tad, visticamāk, displejs mirs pirmais.

Ja plānojat printeri pieslēgt tieši datoram un drukāt no datora, tad ekrāns vispār nav nepieciešams, varat drukāt bez tā. Bet, kā parādīja prakse, drukāt ir ērtāk no SD kartes: printeris nekādā veidā nav savienots ar datoru, to varat ievietot pat citā telpā, nebaidoties, ka dators sasalst vai jūs to nejauši aizvērsiet uz leju drukas vidū.

Izmaksas: 1 493 rubļi gabalā.

Šī barošanas bloka izmēri ir nedaudz lielāki nekā tam vajadzētu būt, taču tas ir piemērots bez lielām grūtībām, un tam ir jaudas robeža.

Izmaksas: 448 rubļi par gabalu.

Nepieciešams ABS drukāšanai. Lai drukātu PLA un cita veida plastmasu, kas nesamazinās pēc dzesēšanas, varat drukāt, nesildot platformu, bet ir nepieciešams galds, uz tā ir uzlikts stikls.

Izmaksas: 99 rubļi gabalā.

Izmaksas: 2795 rubļi gabalā.

Šis ekstrūderis ir tiešs ekstrūderis, tas ir, plastmasas padeves mehānisms atrodas tieši tā sildelementa priekšā. Es iesaku ņemt tieši tādu, tas ļaus bez liela stresa drukāt ar visu veidu plastmasu. Komplektā ir viss nepieciešamais.

Izmaksas: 124 rubļi gabalā.

Patiesībā tas ir nepieciešams PLA un citu lēni cietējošu plastmasas veidu pūšanai.

Izmaksas: 204 rubļi gabalā.

Man to tiešām vajag. Lielāks dzesētājs ievērojami samazinās printera troksni.

Izmaksas: 17 rubļi gabalā.

Aizsērējot, sprauslas ir vieglāk nomainīt nekā tīrīt. Pievērsiet uzmanību cauruma diametram. Alternatīvi, jūs varat zvanīt dažādos diametros un izvēlēties sev. Es gribēju apstāties pie 0,3 mm, ar šādu sprauslu iegūto detaļu kvalitāte man ir pietiekama. Ja kvalitāte nav noteicošais faktors, izmantojiet platāku sprauslu, piemēram, 0,4 mm. Drukāšana būs daudzkārt ātrāka, bet slāņi būs redzamāki. Paņemiet vairākus vienlaikus.

Izmaksas: 31 rublis par gabalu.

To ir ļoti viegli salauzt, esiet uzmanīgi. Jums nav jāņem urbis: vieglāk, kā jau rakstīju iepriekš, savākt rezerves sprauslas un tās nomainīt. Tie maksā pensu, un tie reti aizsērē - lietojot parasto plastmasu un filtra klātbūtnē, kuru vispirms izdrukājat.

Izmaksas: 56 rubļi par gabalu.

Komplektā ir 5 gabali, 4 mēs izmantojam galdam, mēs izmantojam vienu atsperi X ass ierobežotājam.

Montāžas process ir diezgan aizraujošs un nedaudz atgādina padomju metāla konstruktora montāžu.

Mēs apkopojam visu saskaņā ar instrukcijām, izņemot turpmāk minētos punktus

1.1. Punktā pašās beigās, kur ir piestiprināti gala balsti, mēs neievietojam 625z gultņus - tomēr mēs tos nepasūtījām. Atstājiet svina skrūves "brīvā peldēšanā" augšējā stāvoklī, tas mūs glābs no tā sauktā svārstīšanās efekta.

1.4. Punktā attēlā ir melna starplika. Tas nav iekļauts rāmī, tā vietā ir plastmasas bukses, mēs tās izmantojam.

1.6. Punktā Y ass gala slēdža turētāju piestiprinām nevis pie aizmugures, bet pie printera priekšējās sienas. Ja tas nav izdarīts, detaļas tiek drukātas spoguļattēlā. Neatkarīgi no tā, kā es mēģināju to uzvarēt programmaparatūrā, man neizdevās.

Lai to izdarītu, terminālis jāpielodē pie aizmugurējā daļa nodevas:

2.4. Punktā mums ir atšķirīgs ekstrūderis, bet tas ir piestiprināts tādā pašā veidā. Tam ir vajadzīgas garas skrūves, mēs tās ņemam no galda regulēšanas komplekta (18. pozīcija sarakstā). Rāmja komplektam nav garās skrūves, kas atrodamas vietējos veikalos.

Sadaļā 2.6 mēs sākam savākt savu "sviestmaizi" no Arduino un RAMPS un nekavējoties veicam ļoti svarīgu pārskatīšanu, par kuru rokasgrāmatās tiek rakstīts reti, bet kas tomēr ir ļoti svarīgi printera turpmākai nepārtrauktai darbībai.

Mums ir jāatdala mūsu Arduino no jaudas, kas nāk no RAMPS plates. Lai to izdarītu, mēs lodējam vai nogriežam diodi no RAMPS plates.

Mēs pielodējam sprieguma regulatoru pie strāvas ieejas, kuru iepriekš iestatījām uz 5 V, vienlaikus atkausējot standarta strāvas kontaktligzdu. Mēs pielīmējam regulatoru kādam daudz ērtāk, es pielīmēju pie paša Arduino aizmugurējās sienas.

Es pielodēju strāvu no barošanas avota uz RAMPS atsevišķi pie kājām, lai atstātu termināli brīvu citu ierīču savienošanai.

Pirms darba uzsākšanas pārbaudām, vai nekur nekas netraucē, ratiņi bez šķēršļiem pārvietojas uz ierobežotāju un atpakaļ. Sākumā viss kustēsies cieši, ar laiku gultņi berzīsies un viss ritēs gludi. Atcerieties ieeļļot sliedes un tapas. Eļļoju ar silikona smērvielu.

Mēs atkal redzam, ka nekas nekur netrūkst, soļu motora draiveri ir pareizi instalēti saskaņā ar instrukcijām, pretējā gadījumā gan ekrāns, gan Arduino izdeg. Ierobežotāji arī jāuzstāda, ievērojot pareizo polaritāti, pretējā gadījumā Arduino sprieguma regulators izdeg.

Sagatavošanās ekspluatācijai

Ja viss ir pareizi pievienots, varat turpināt nākamo lietošanas instrukciju.

Noderīgi materiāli par dažiem mūsu programmaparatūras parametriem

• Mana konfigurētā un strādājošā šī printera un ekstrūdera programmaparatūras versija. Tas ir nedaudz kalibrēts mūsu pasūtītajām detaļām.

Mēs aizpildām programmaparatūru, izmantojot Arduino 1.0.6 IDE, printera ekrānā atlasām Auto Home, pārliecināmies, ka gala slēdži ir pareizi pievienoti un darbību polaritāte ir pareiza. Ja tas pārvietojas pretējā virzienā, vienkārši pagrieziet spaili pie motora par 180 grādiem. Ja pēc kustības sākuma ir dzirdama šķebinoša čīkstēšana, tā ir soļu vadītāju čīkstēšana. Uz tiem saskaņā ar instrukcijām ir jāpievelk trimmera rezistors.

Iesaku drukāt no PLA plastmasas: tā nav kaprīza un labi pielīp zilajai lentei, ko pārdod datortehnikas veikalos.

Es izmantoju Bestfilament plastmasu. Es paņēmu REC, bet man nepatika, kā slāņi gulēja. Ir arī dažādu zīmolu un veidu plastmasu jūra: no gumijas līdz "koka", no caurspīdīgas līdz metalizētai ... Vēl viens uzņēmums, ko iesaku, ir Filamentarno. Viņiem ir satriecošas krāsas un lieliska sava veida plastmasa ar izcilām īpašībām.

Izmantojot ABS un HIPS plastmasu, es drukāju uz Kapton lentes, kas smērēta ar parastu kancelejas preču veikala līmi. Šī metode ir laba, jo nav smakas. Ir daudzi citi Dažādi ceļi palieliniet detaļas saķeri ar galdu, jūs pats par to uzzināsit, izmantojot izmēģinājumus un kļūdas. Viss tiek panākts empīriski, un katrs izvēlas savu ceļu.

Kāpēc tieši šis Prusa i3 printeris?

1. Printeris ir "visēdājs". Varat drukāt ar jebkuru pieejamu plastmasas un elastīgu stieni. Mūsdienās dažādu veidu plastmasas tirgus ir diezgan attīstīts, nav tādas nepieciešamības pēc slēgtas kastes.
2. Printeri ir viegli salikt, konfigurēt un uzturēt. Pat bērns var ar to bojāt.
3. Pietiekami uzticami.
4. Attiecīgi tīmeklī tiek izplatīta informācija par tās konfigurāciju un modernizāciju.
5. Piemērots jaunināšanai. Jūs varat pasūtīt otru ekstrūderi vai ekstrūderi ar divām drukas galviņām, nomainiet lineāros gultņus ar kaprona vai vara buksēm, tādējādi uzlabojot drukas kvalitāti.
6. Pieejams par naudu.

Kvēldiega filtrs

Drukāts uz E3D V6 ekstrūdera stiprinājuma, kādu laiku iespiests ar šo ar Bowden baroto ekstrūderi. Bet es atgriezos pie MK10.

Es saņēmu šādu jauninājumu, nākotnē mēs drukāsim ar divām plastmasām.

Es izolēju galdu ātrākai iesildīšanai: pamatne ar atstarojošu folijas slāni un līmējoša pamatne. Divos slāņos.

Izgatavoja fona apgaismojumu no LED sloksnes. Kādā brīdī man apnika ieslēgt gaismu, lai kontrolētu drukāšanu. Nākotnē es plānoju salabot kameru un savienot to ar Raspberry Pi printeri, lai veiktu attālinātu uzraudzību un nosūtītu modeļus drukāšanai, nepielipinot zibatmiņas disku.

Ja jums ir bērni, šāds konstruktors būs ļoti noderīgs un interesants. Nebūs grūti iepazīstināt bērnus ar šo virzienu, viņi paši būs saviļņoti, izdrukājot sev dažādas rotaļlietas, konstruktorus un gudrus robotus.

Starp citu, visā valstī aktīvi tiek atvērti bērnu tehnoparki, kur bērniem tiek mācītas jaunas tehnoloģijas, tostarp modelēšana un trīsdimensiju druka. Šāds printeris mājās būs ļoti noderīgs labprātīgam bērnam.

Ja man bērnībā būtu tāda lieta, manai laimei nebūtu robežu, un, ja mēs tam pievienotu dažādus motorus, Arduino, sensorus un moduļus, es droši vien būtu pilnībā pazaudējis savu jumtu no iespējām, kas pavērtos manā priekšā. Tā vietā mēs kausējām plastmasu no vecām rotaļlietām un svinu no baterijām, kas atrastas atkritumu izgāztuvē.

Visiem, kas nolemj to atkārtot, novēlu veiksmīgu montāžu un ātru pasūtīto preču ierašanos. :)

Paldies par uzmanību, ja jums ir kādi jautājumi, jautājiet.

Ļoti noderīgs resurss krievu valodā, kur varat atrast visu informāciju šajā jomā:

Lielākā daļa mūsdienu ierīču un sīkrīku, kas ir interesanti to funkcionalitātes dēļ, pārsniedz mūsu iespējas. Tas pats attiecas uz vienībām 3D drukāšanai. Ierīce nodrošina milzīgas iespējas darbam un izklaidei, taču tās izmaksas ir diezgan augstas. Tik daudzi cilvēki domā: kā savākt 3D printeri ar savām rokām? Mēs prezentējam praktiski soli pa solim instrukcijas uz montāžu.

Kā piemēru ņemiet komplektu "Mozaīka" no uzņēmuma "MakerGear"... Patiesībā tas ir konstruktors; tam ir pievienoti skaidri rasējumi un instrukcijas. Bruņojušies ar vienkāršu instrumentu, mēs sākam montāžu.

Mēs ņemam zīmējumu, salieciet printera rāmi un salabojiet to ar skrūvēm un skrūvēm, kas ir iekļautas komplektā. Rāmja salikšana prasīs apmēram divas stundas, atkarībā no jūsu prasmēm. Pats rāmis sastāv no deviņām no bērza izgrieztām daļām, un daļas loģiski sader kopā (marķētas). Pirmajā pusstundā šķiet, ka detaļas ir ļoti trauslas, taču jums nevajadzētu uztraukties.

Lai piestiprinātu dažas skrūves, mums būs nepieciešami sešstūra skrūvgrieži un knaibles. Daļu spraugas var būt aizsērējušas ar skaidām, tāpēc, lai tās notīrītu, ir nepieciešama īlens. Principā dizains izskatās pietiekami pārliecināts.

Nākamais solis ir uzstādīt uz konstrukcijas rāmja asi "X" un "Y" kustīgās galvas platformai. Uz katras ass ir piestiprināts motors, kas kalpo kā strāvas padeve jostām, virzot detaļu gar plāksni. X ass piestiprinās pie printera augšdaļas un virza ekstrūderi. Y ass ir piestiprināta pie koka konstrukcijas, vadot platformu, uz kuras darbības laikā plastmasa ir slāņota.

Izmantojot knaibles ar adatām, mēs savienojam motoru ar sliedēm, nekas sarežģīts. Nācās mazliet papīpēt ar jostām. Pateicība tiek piešķirta MakerGear, kurš iepakoja jau samontētās jostas. Grūtības bija tikai to izstiepšanā.

Pašdarinātais printeris pamazām sāka iegūt atpazīstamo formu. Mēs neaprakstīsim šī posma sīkās detaļas. Galvenais, kas jādara: "Z" ass un tā atbalsta stieņa uzstādīšana; uzstādiet kustīgu ekstrūdera galvu; savienot platformas ar sildelementiem; savienojiet vadus ar barošanas avotu, apkures detaļām un temperatūras sensori... Starp citu, konstrukcijas montāža ļoti atgādināja datora detaļu uzstādīšanu, tāpēc neuztraucieties - viss nav tik biedējoši, kā šķiet.

Svarīgs punkts ir tas, ka platformai jābūt līdzenai. Lai to panāktu, ir jāpārvieto galva visos platformas stūros, līdz esat pārliecināts, ka visos ekstrūdera stāvokļos attālumi līdz platformai ir vienādi.

Aparatūras daļa ir samontēta, nākamais solis ir instalēt programmatūru (programmatūru) un kalibrēt 3D printeri.

Programmatūras instalēšanas process aizņem ilgāku laiku nekā ietvara salikšana. Ražotājs pievieno īpašus norādījumus, pastāvīgi atjauninājumi, draiveri, kas palīdz savienot datoru ar printeri. Attiecībā uz programmatūru viņi piegādāja Cube 3D, jo ražotājs apliecināja, ka šī ir optimālā programma patērētājam.

Pēc programmatūras instalēšanas mēs turpinām - programmas Pronterface un Skeinforge. Pirmā programma tiek izmantota, lai uzraudzītu darbu. Tas tulko STL un OBJ failus reālā objektā. Tas var kontrolēt visas asis, platformu un ekstrūderi.
Skeinforge - ļauj mainīt 3D printera iestatījumus: ietekmēt ātrumu, drukas laiku, formas daļas un daudz ko citu. Programma ir interesanta un spēcīga, taču diezgan grūti saprotama.

Kalibrēšana noritēja gludi. Jūs varat sākt drukāt pirmos modeļus.

Mēs vēlējāmies izdrukāt sarežģītu ģeometrisku formu, bet kaut ko sarežģītāku, piemēram, astoņkāja modeli. Ar drukāšanu praktiski nebija problēmu: skava uz platformas traucēja ekstrūdera kustību. Atrisināts, aizstājot kancelejas skavu ar elektrisko lenti.

Tā rezultātā, neskatoties uz to, mums izdevās iegūt kāroto astoņkāju figūru.

Kā parādīja prakse, ir pilnīgi iespējams savākt 3D printeri ar savām rokām, taču jums ir jāziedo savs laiks un jābūt ārkārtīgi uzmanīgam. Ja nav laika un ir nepieciešams 3D printeris, labāk ir iegādāties saliktu modeli.