3D-принтеры: немного о моём первом 3д-принтере (постройка и первое время работы)

 

Долго не писал в блог, потому что в течение последних 6 месяцев маниакально был занят своим самореплицирующимся устройством. 

Итак, вашему вниманию представляется принтер RepRap Prusa Mendel. Я расскажу о некоторых тонкостях и проблемах его конструкции.

Хочется сазать вам после нескольких месяцев почти ежедневного труда — если у вас появилась такая идея, то сто раз подумайте, действительно ли стоит собирать 3д-принтер 🙂

Меня часто спрашивают о том как я это сделал и что для этого нужно и как работает. Я напишу отдельную статью, объясняющую самые распространённые вопросы, чтобы отсылать всех её читать — там всё будет предельно ясно.

Как я писал ранее, станки с цифровым управлением будоражили моё воображение очень давно. И вот, наконец я понял что в силах сделать один из них.

 

Это принтер из семейства RepRap. Он сам состоит из деталей напечатанных на себеподобном. Сначала пришлось изучать что ж это за сообщество и что оно делает. Дальше выбрал модель для сборки — самая простая была Prusa (Прюша), поэтому мне, как новичку, другого и не положено делать. 

Далее заказал пластиковые части, напечатанные в штатах америки, кажется в Сан-Франциско. Детальки порадовали, т.к. дали возможность посмотреть и пощупать какая получится точность и прочность будущих изделий. Для сборки было куплено металлических частей — шпилек, гаек. винтов на сумму около 1000 рублей и весило это несколько килограмм. 

В качестве электроники был выбран проект Repitier, т.к. он построен на  PIC-микроконтроллере и имел самую простую схематику. Но это была самая провальная идея, т.к. автор проекта уже год как не обновлял его, да и к тому же передача команд осуществлялась через HID-драйвер, а не как у всех остальных через виртуальнеый COM-порт. Но поняли это мы с коллегой только когда лата была изготовлена и все остальное подключено. После этого я перешел на Arduino и все стало хорошо. Драйверы шаговых двигателей тоже самодельные. Работают.

Т.к. была тяга ко всему самодельному, то и нагреваемый стол(хетбед) тоже решили делать сами. Методом ЛУТа) Вот что из этого вышло:

 

До него печатал на малярный скотч прямо на доску. Прилипало, но ненадолго и детали так или иначе получались кривые снизу.

 

Получилось вытравить плату далеко не с первого раза. Но хоть как то работало. Грело слабо, несколько раз горели дорожки, у меня дымились провода от блока питания, сам блок питания вырубался — короче говоря только с подогревалкой была куча проблем. 

Стекло трескалось. Вырезал его тоже сам конечно же. 

А самое веселое это скотч, которым надо заклеить стекло на подогревателе — чтобы найти подходящий, надо пройти хороший квест. Эта липкая лента должна выдерживать 250 градусов. Ах да кстати, без неё абс-пластик просто не прилипнет к поверхности и ничего не получится напечатать :).  Я перпробовал все ликие ленты которые только нашел в магазинах — все они не выдерживали температуру. И только в одном месте можно было заказать скотч фирменный 3M, ито по безналу. Благо мне помог Денис Алексеев, заклеив мой стол своим скотчем. Эта проблема была решена.

 

Самое сложное в любом 3д-принтере это, собственно, плавилка для пластика. Состоит она из экструдера (устройства толкания прутка) и горячего конца (hotend), в котором пластик плавится и выдавливается через сопло. По традиции стали делать сами. Одна из обычных конструкций — ствол из просверленной шпильки м8, вкрученный в фторопластовую втулку. Не буду вдаваться в устройство и рассказывать зачем нужен термобарьер, но вообщем фторопласт размягчился от температуры и вся конструкция стала болтаться.  

Решение проблемы:

 

Поэтому решено было укрепить конец, привинтив его к металлической пластинке на 2 длинных болта — на втором фото видна пластинка и прокладка из стеклотекстолита. Почему к металлической пластине? Потомучто я не знал какой материал выдержал бы 250 градусов, но это был полнейший провал — тепло от нагревателя стало рассеиваться на пластинке и пошло по болтам, а болты ведь привинчены к пластиковым частям экструдера… Это очень нехорошо. Какое то время я так мучался, ожидая что вот вот весь мой экструдер расплавится и я не успею напечатать новый, поэтому поставил вентилятор на обдув верха хотенда. 

Далее закрепил его куском фанеры.

Это было очень хорошо, однако сильно пахло, думаю даже ядовито. И я даже смог напечатать таким хотендом половину быстросъемной каретки

но потом всё не пошло прахом, т.к. стал давиться пластик мимо:

 

А фанера почти насквозь прогорела:

 

 

После её замены на кафельную плитку (раньше надо было реализовать этот метод, черт побери), снова появилась проблема того что пластик выдавливается между фторопластовой втулкой и стволом.

Т.к. фторопластоывая втулка размягчалась от температуры, то была идея зажать её внутри алюминиевой трубки. Но это был полнейший провал) Не делайте так!

Всё дело в том что тепло слишком хорошо стало передаваться вверх, вообщем совсем стало все плохо. Ещё была идея применить внутри фторопластовый кембрик диаметром 4мм, но его почему то разорвало давлением внутри ствола:

Эти попытки привели к неспособности хотенда работать без переделки, да и к тому времени пришел нормальный хотенд J-Head, поэтому на этом история с кустарным, издевающимся надо мной, куском металла закончилась.

 

 

Много дней было потрачено на то чтобы заставить пластик прилипнуть к плоскости. Тут играют роль высота сопла над поверхностью в нулевом положении (зазор между стеклом и соплом должен быть около 0.2мм), а так же, естественно, температура выдавливаемого пластика и скорость печати первого слоя. Всё подбирается экспериментально.

 

У меня даже сломались 2 разные напечатанные шестерни:

О травмах. Я умудрился покалечиться больше чем при ремонте авто. Несмотря на мой опыт компьютерного моддинга, я получил несколько травм от вентилятора, были пара ожогов. Помните, что работаете с серьезной температурой, если будете этим заниматься. 

 

Я не описал здесь всех моих приключений с постоянно возникающими одна за другой проблемами. Скажу лишь, что это было непросто и человеку нетерпеливому я бы такого не пожелал — когда кажется что всё против тебя и ломается то, что не должно было никогда сломаться, но приходится продолжать тратить дни, иначе никак. 

Подитожим.

Мне пришлось искать материалы специального назначения, которые не найти в магазинах, которые используются в промышленности и закупаются как правило оптом. Пришлось вытачивать на токарном станке всякие штуки. Проводить тестирования. Для этого разбирать и собирать принтер по 20 раз минимум в течение одного  дня. При этом приходится работать с предметами, температура которых 100-250 градусов, поэтому их не положишь просто так на коленку и не подержишь в руке. Для изготовления сопла пришшлось искать сверло 0.4мм, однако это в сто раз проще чем таким сверлом просверлить латунь. Вообщем в итоге я купил почти все вместо самодельного 🙂

Если вы решили что вам нужен 3д-принтер, то покупайте всё готовое — электроника, драйверы, хотенд. Вы сэкономите раза в 4 больше времени и сил, хотя цена и увеличится, но оно будет того стоить.

 

Ну и на последок, видео печати куба сразу после сборки. Это первое что напечатал мой принтер:

Ваш xzest.

 

3D-принтеры: немного о моём первом 3д-принтере (постройка и первое время работы): 5 комментариев

  1. всегда радовали хотэнды с фторопластовой трубкой.
    подозреваю что фторопласт не тот взяли. а про "вытекание" это штатная проблема обычно ее решают уплотнением фторопластовой лентой и конструкцией в которой втулка вкручивается в нагреватель а не наоборот.
     
    шестеренка чем напечатана?

    • шестеренка напечатана wade легкодоступным.

      а фторопластовый кембрик единственный который нашел. сейчас работает по такому же принципу но без кембрика — всё просто прекрасно

  2. а когда делал самодельный хотэнд что использовал в качестве нагревателя?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*