Самодельный 3D-принтер: документирование сборки

29 апреля 2013, 11:35

Компания «Фото-бизнесс» описала свой опыт сборки 3д принтера. У специалистов компании появилась идея использовать станок с числовым программным управлением (которому дали название Кулибин) для постройки 3д принтера собственного производства.

Над воплощением идеи работали два месяца. Теперь 3д печать стала более прогнозируемой. Целью сборки было: самостоятельно сделать 3д принтер, не приобретая полностью собранных вариантов. За основу взяты популярные проекты принтеров RepRap.

Составляющие для 3д принтера было не так просто достать. Сделать это на постсоветском пространстве довольно сложно. Как ни странно, наиболее дорогими оказались инструменты для сборки модели. В России (где и проходила сборка) тяжело было приобрести подшипники мелкого калибра, листы из алюминия, медную черепицу, радиодетали, нихромовый провод и т.д. Это подтолкнуло энтузиастов 3д печати к неожиданным техническим решениям. Связаться было тяжело даже с теми компаниями, которые позиционировали себя как продавцы необходимых деталей.

Экструдер

Было определено, что для успешного выдавливания пластика необходим канал, который по размерам близок к сечению сварочных прутков. Материал для канала должен быть адаптирован к высоким температурам. Конец канала должен быть диаметром менее 0,5 мм.

Энтузиасты 3д печати на этом этапе сборки обнаружили невозможность просверливания абсолютно ровных отверстий размером 3 мм. Решение было найдено: стеклянные сопла были заказаны у стеклодува.

Следующий шаг: обмотка сопел нихромом и обработка герметиком. Сопло было помещено в кусок алюминия и обложено резисторами, имитировавшими подпорку кирпичами. Так был достигнут нужный уровень нагрева.

Фото 1. Шестерни из оргстекла. Версия экструдера №1.
 

Конструкция для подачи прутка была построена с помощью шестеренок. Для склеивания конструкции был использован теплопроводящий клей. Далее на конструкцию была нанесена термопаста КПТ-8.


ПО и электроника

К Freeduino Mega+ были прикреплены 4 модуля Pololu A4983. В процессе была использована плата, протравленная лазерным принтером и хлорным железом.

Фото 2. Первое тестирование электроники 3д принтера

С подборкой прошивок также возникли непредвиденные трудности. На практике непригодными оказались даже те прошивки, которые в теории подходили для сборки 3д принтера. Компания «Фото-бизнесс» выбрала прошивку FiveD, но позже в ней были выявлены 2 ошибки. Из-за них временами оси расшатывались и возникали неполадки с температурами. После тестирований, в ходе которых были обнаружены такие неполадки, энтузиасты 3д печати остановили свое внимание на Tonokip. Но и эта прошивка требовала определенного количества доработок. Машина на Windows с несколькими мониторами отказывалась работать с RepRah Host – на помощь пришел ReplicatorG.


Механика

Для создания механики группе конструкторов понадобились листы ДВП, гайки, шурупы и мебельные рельсы.

Фото 3. Механика

Мебельные рельсы вскоре не смогли быть абсолютно параллельными. Потому для следующей версии механики применяли латунные стержни и алюминиевые трубки.

Фото 4.  Экструдер в работе

Очень быстро появились новые проблемы. Сопло не только выдавливало пластик, но и разглаживало его. Экструдер нужно было прикрепить как можно более жестко. В полученном устройстве штанга, которая двигалась на головках вниз, была слишком тяжелой. Ее вес составлял коло 2 кг. Как только головка опускалась, штанга отклонялась при самом небольшом нажатии. Причиной таких отклонений по вертикали был слишком длинный рычаг.

Фото 5.  Первые неудачно распечатанные объекты

Конструкторами была проведена ревизия механики, сделаны новые чертежи, по которым и сверлили отверстия в дальнейшем.

Фото 6. Механика: действующая версия

Конструкторы дали шутливое имя получившемуся 3д принтеру – кубический кубик – и обещали вскоре опубликовать данные о новых интересных экспериментах.



Создание цифровых форм внутри физических тел (+ видео)

BMore3D продвигает 3D печать в Балтиморе

Новый лазерный 3D принтер Pegasus Touch