Jak si vyrobit vlastní 3D tiskárnu? Málokoho tato otázka zajímá, ale stále se najdou lidé, kteří si ji kladou. Takové zařízení je velmi pohodlné a může být užitečné i v každodenním životě. Sestavení takového zařízení samozřejmě není tak jednoduché a navíc budete muset utratit nějaké peníze, ale výsledek stojí za to. Kromě toho bude domácí verze mnohem levnější a pokud je správně sestavena, bude také lepší v některých aspektech práce.
Proč zvolit manuální možnost?
Zde je důležité začít s tím, že sestavení domácí 3D tiskárny vlastníma rukama je postup, který bude vyžadovat určité množství času a přibližně 20 000 rublů. Zde si možná mnozí pomyslí, proč si nekoupit hotovou tiskárnu za 15-20 tisíc? Odpověď je jednoduchá. Nejčastěji se jedná o čínské levné sestavy, které nevydrží dostatečně dlouho. První nevýhodou je, že pouzdra takových zařízení jsou nejčastěji vyrobena z akrylu nebo překližky. To bude mít za následek neustálý boj s tuhostí zařízení při tisku a také neustálé kalibrace.
Pouzdra vyrobená z těchto materiálů jsou navíc také flexibilní. Při tisku vyšší rychlostí to způsobí "chodění" tiskárny a výrazně se to projeví na kvalitě vytištěného modelu. Majitelé takových modelů nejčastěji tráví spoustu času, úsilí a peněz na posílení / posílení rámu. Podstatný rozdíl mezi takovým čínským výrobkem a vlastnoručně sestavenou 3D tiskárnou je v tom, že jako rám lze použít ocel.
Abyste zařízení úspěšně sestavili, budete potřebovat páječku, sadu šroubováků, šestihrany, trochu znalostí elektroniky a přesné dodržování návodu. Dodržováním těchto jednoduchých pravidel může takové zařízení sestavit téměř každý.
Montážní díly
K sestavení tiskárny budou samozřejmě potřeba různé díly a nástroje.
První a nejdůležitější částí je rám. Čím je tento prvek těžší a stabilnější, tím lépe. Majitel tak ušetří neustálý boj s nekvalitními díly vyrobenými ve vysokých rychlostech. Ocelový rám od jakéhokoli ruského výrobce je zde perfektní. Cena dílu je přibližně 4 900 rublů. Zde stojí za to dodat, že rám bude dodáván kompletní se všemi potřebnými spojovacími prvky.
Samostatně stojí za to postarat se o nákup vodicích hřídelí a čepů M5. Ačkoli obrázky ukazují, že jsou dodávány s rámem, ve skutečnosti tam nejsou. Sada hřídelí se skládá ze 6 dílů. Chcete-li sestavit 3D tiskárnu vlastníma rukama, budete potřebovat pouze 1 takovou sadu v hodnotě 2 850 rublů. lze nalézt alevnější, ale musíte hledat naleštěné modely. V opačném případě se všechny ostění prvků projeví v kvalitě tištěných dílů.
Pokud jde o čepy M5, musíte je zakoupit v páru. Cena jednoho kusu je 200 rublů. Ve skutečnosti se jedná o nejběžnější hřeby, které si můžete koupit v železářství. Nejdůležitější je, aby byly co nejrovnoměrnější. Chcete-li zkontrolovat tento parametr, můžete součást položit na sklo a rolovat. Čím lépe produkt jezdí, tím je hladší. Vodicí hřídele se kontrolují stejným způsobem. Tyto díly jsou druhým krokem, který musíte udělat, abyste si postavili svou vlastní 3D tiskárnu.
Elektronické součástky a jejich mechanika
Dalším krokem je nákup elektroniky. Musíte si koupit díly jako RAMPS 1.4, Arduino Mega 2560 R3 a krokové ovladače A4988. Cena všech tří dílů bude přibližně 1 045 rublů.
Nyní více o všem. RAMPS 1.4 je hlavní rozšiřující deska pro Arduino. 3D tiskárna pro kutily sestavená podle tohoto schématu bude mít tuto desku jako základ. Právě k němu budou připojeny ostatní elektronické prvky, ovladače motoru a tak dále. Celá výkonová část tiskárny bude podporována touto deskou. Zde se také hodí podotknout, že taková deska nemá "mozky", není tam co pálit. To naznačuje, že nákup náhradního dílu nedává smysl.
Veškerá elektronika musí mít „mozek“. Při sestavování 3D tiskárny s vlastníruce na Arduino 2560 R3, tato část bude taková. Firmware bude do tohoto prvku nahrán v budoucnu. Tento prvek se celkem snadno spálí, například když špatně zasunete driver pro krokový motor, přepólujte při zapojování koncového spínače. To vše způsobí spálení desky a při první montáži, kdy nejsou zkušenosti, se to stává poměrně často, a proto se vyplatí koupit náhradní.
Step drivery v takovém zařízení budou zodpovědné za provoz motorů. Doporučuje se také zakoupit jednu sadu náhradních dílů. Je tam důležitý detail. Tato zařízení mají konstrukční odpor. Neměl by být zkroucený, protože je s největší pravděpodobností již nastaven na požadovaný proud.
Při sestavování 3D tiskárny na Arduinu vlastníma rukama je nejlepší vzít Arduino MEGA R3 jako náhradní desku. Náklady na náhradní díl jsou 679 rublů. Pokud jde o sadu náhradního ovladače, je lepší koupit 4dílnou sadu než 2dílnou. Každý bude stát 48 rublů.
K ochraně desky Arduino budete také potřebovat regulátor napětí snižující napětí. Bude to stát pouze 75 rublů. Provozními parametry je pokles z 12 V na 5 V. Taková elektronika je však velmi vrtošivá. Je docela horký, často selže.
Pátým krokem je zakoupení sady krokových motorů. Cena této sady je 2490 rublů. Zde stojí za zmínku, že v sadě je 5 exemplářů a k sestavení tiskárny budou potřeba pouze 4. Můžete samozřejmě hledat sadu 4 kusů, ale je lepší koupitúplný. Jeden zůstane jako náhradní, nebo jej lze použít k vybavení dalšího extrudéru pro tisk pomocných dílů dílů nebo výrobu dvoubarevných produktů.
Mechanické díly
K sestavení 3D tiskárny vlastníma rukama budete určitě potřebovat sadu ložisek, spojek a řemenů. Cena jedné sady je 769 rublů. Kupovat cokoliv navíc nebo náhradní díly nemá smysl. Vše, co potřebujete sestavit, je zde.
Mechanické dorazy. Detaily jsou docela malé, ale velmi důležité, protože bez nich nebude možné zařízení provozovat. Cena za 1 kus je 23 rublů. Pro úspěšnou montáž potřebujete pouze 3 kopie. Vyplatí se však koupit čtyři, abyste měli jednu náhradní, pro každý případ.
Displej s vestavěnou čtečkou karet. Chcete-li sestavit 3D tiskárnu vlastníma rukama, tato položka je volitelná. To však platí pouze v případě, že je veškeré zařízení připojeno k počítači a modely se z něj tisknou.
Ačkoli, jak ukazuje praxe, je v každém případě lepší takový displej zakoupit. Na zadní straně má čtečku karet, do které se vkládá SD karta s modely pro tisk. Zaprvé to pomůže učinit zařízení mobilnějším, lze jej přesunout do jakékoli místnosti. Za druhé, tisk nebude přerušen, pokud se například počítač vypne nebo zamrzne uprostřed práce. Schopnost pracovat se zařízením také zůstane zachována, i když selže počítač.
Samozřejmě budete potřebovat zdroj napájení. Vzítpotřebujete 12 V. Rozměrově bude o něco větší, ale dovnitř pouzdra se nainstaluje bez problémů. A jeho síla bude i s rezervou. Stojí to asi 1 493 rublů.
Budete také potřebovat horký stůl. Cena za tuto část je 448 rublů. Zde stojí za zmínku, že horký stůl pro kutilskou 3D tiskárnu je potřeba pouze při tisku s ABS plastem. Pokud se použije PLA nebo jakýkoli jiný typ, který se při ochlazení nesmršťuje, pak není nutné platformu vůbec zahřívat. Samotný stůl je vyžadován, protože na něj bude položeno sklo.
Vnitřní díly a chlazení
Budete potřebovat tlačítka a svorky na 220 V. Cena komponent je 99 rublů za kus.
Důležitou součástí při sestavování 3D tiskárny vlastníma rukama je extrudér. Pro toto zařízení je nejlepší použít přímý extruder. Jinými slovy, tento prvek bude fungovat jako mechanismus, který přivádí plast. Bude umístěn přímo pod topným tělesem. Nejlepší je vzít si přímý model, protože vám umožní bez problémů pracovat se všemi typy plastů. Sada obsahuje vše, co potřebujete k instalaci. Cena zařízení je 2 795 rublů.
Při práci s PLA a dalšími typy pomalu tuhnoucích plastů budete k ofukování součásti potřebovat chladič. Stojí pouze 124 rublů. Při sestavování velké 3D tiskárny vlastníma rukama budete potřebovat i velký chladič na ofukování ovladačů. Je to nezbytné, protože výrazně sníží množství emitovaného hluku,tiskárna.
Dalším důležitým prvkem bude tryska. Stojí to jen 17 rublů za kus, takže je lepší vzít několik kusů najednou. Navíc jejich výměna, když se ucpou, je mnohem jednodušší než jejich čištění. Zde je důležité poznamenat, že průměr trysky ovlivňuje rychlost a kvalitu 3D modelu. Čím větší průměr, tím jsou vrstvy znatelnější, ale tisk je rychlejší, a naopak čím menší průměr, tím lepší kvalita, ale rychlost klesá. Dostatečný průměr pro dobrou kvalitu by byl 0,3 mm.
Budete také potřebovat čisticí vrtačku. Takové tenké spotřební materiály se však poměrně často lámou, takže musíte být opatrní.
Budete si muset zakoupit malou sadu stolních pružin. V sadě je 5 kusů a na stůl jsou potřeba pouze 4. Pátý se používá k omezení pohybu osy X. Cena je 56 rublů za sadu.
Budete si muset koupit dvě sady pro úpravu stolu, z nichž každá stojí 36 rublů. Z těchto sad jsou potřeba pouze dlouhé šrouby, kterými bude extruder připevněn. K připojení krokových motorů budete potřebovat sadu vodičů - 128 rublů.
Posledním prvkem je kus obyčejného skla na stole. Zde si můžete zakoupit na zakázku vyrobené borosilikátové sklo, které je odolné vůči zvýšeným teplotám.
Tento seznam je kompletní. Máte-li k dispozici všechny díly, můžete si vyrobit 3D tiskárnu vlastníma rukama, takže kvalita dílů na ní vyrobených se prakticky nebude lišit od těch, které jsou vyrobeny na továrních modelech. Celková cena všech dílů bude přibližně 20 000 rublů.
Sestavení vlastní 3D tiskárny: pokyny krok za krokem
Model Prusa I3 STEEL bude použit jako příklad montáže.
1. Prvním krokem je samozřejmě sestavení rámu. Nejprve je třeba vložit boční šátky do ocelového rámu. Jako upevňovací prvky se používají šrouby M3x12. Zde stojí za zmínku, že na pouzdře je otvor pro ovládací tlačítko. Po sestavení by měl být vpravo nahoře (při pohledu na rám zepředu).
2. Dále se provádí montáž zadního panelu s držákem pro motor. Je zde také malá nuance. Závitové nýty pro upevňovací prvky musí směřovat dovnitř rámu. Nejprve je třeba vložit dva díly použité k montáži motoru do drážek uprostřed. Šrouby M3x12 se také používají jako fixace. Mezi úchyty je vložena plastová rozpěrka.
3. Jakmile je zadní panel smontován, lze jej připevnit k hlavnímu rámu. Vše opravujeme stejnými šrouby. Než přistoupíte k instalaci přední stěny, vyplatí se nainstalovat výztuhy.
4. Dalším krokem je instalace předního panelu. Závitové spojení musí také směřovat dovnitř rámu. Při montáži je potřeba použít šrouby M3x12 a jeden M3x35. Dále je použito ložisko model 608zz, které je rozmístěno podložkami M8. Zde je také vložen šroub M8x25, který je upevněn převlečnou maticí.
5. Poté je napínák připevněn k přední stěně rámu. Hotová konstrukce je upevněna na tělepomocí šroubů.
6. Dalším krokem je sestavení vozíku topné formy. Pro montáž je nutné osadit ložisko model LM8uu do drážek. Jsou upevněny pomocí upínacích desek. Ty jsou zase utaženy šrouby M3x12. Aby byl zachován tak důležitý parametr, jako je souosost ložisek, doporučuje se nejprve namontovat hřídel a teprve poté utáhnout upevňovací šrouby. Pro upevnění upevňovacího pásku je třeba použít šrouby M3x20 a také šestihranné držáky. Nejprve se vloží šrouby a teprve potom se namontují stojany. Dále je připevněna deska, která fixuje řemen a jsou utaženy matice typu M3.
7. Další položkou je montáž šachet L=395 do přední stěny rámu. Nasadí se na ně vozík stolu a zatlačí se až do zadní stěny. Přední a zadní hřídel jsou upevněny přítlačnými deskami. Používají se šrouby typu M3x16. Pokud je nutné přítlačnou desku oddálit, lze použít podložky.
8. Dále je třeba přistoupit k montáži pravého vozíku pro osu X. Pro sestavení podle návodu 3D tiskárny vlastníma rukama je třeba provést následující. Jsou použity šrouby M3x12. Do drážek je nutné osadit ložiska LM8uu. Jsou upevněny plastovými sponami, 2 kusy na každý díl. Chcete-li opravit model ložiska, jako je 608zz, musíte použít šroub M8x25 a převlečnou matici.
9. Levý vozík pro stejnou osu, stejně jako vozík pro extruder, jsou sestaveny stejným způsobem. Zde stojí za to věnovat pozornost tomu, že ložiska vozíku extruderu musí býtsměrem dovnitř místo ven jako vozíky osy X.
Doporučení pro montáž
Úplný návod je mnohem delší, nicméně toto je základ, který je velmi důležité správně sestavit. Je také velmi důležité poznamenat, že existují některé doplňky, které se předchozí mistři naučili pokusem a omylem.
Za prvé, vlastní 3D tiskárna nevyžaduje použití ložisek typu 625z k montáži koncových podpěr. Proto by se neměly objednávat. Vodicí šrouby je nejlepší nechat volně plout. To pomůže zbavit se takové vady, která se nazývá kolísání. Dále se při montáži vozíků na obrázcích často používá černá ocelová distanční podložka. Taková součást však obvykle není součástí samotné sady rámu. Místo toho jsou tam plastové průchodky, které by měly být použity.
Další důležitý bod týkající se montáže koncového spínače pro osu Y. Musíte jej namontovat nikoli na zadní stěnu, ale na přední stranu. Pokud tak neučiníte, budou všechny modely vytištěny zrcadlově. Neexistuje způsob, jak to opravit ve firmwaru samotné tiskárny. Chcete-li provést přenos, musíte připájet terminál k zadní straně desky.
Pokyny k sestavení nepředstavují stejný typ extrudéru, který byl dříve zakoupen podle plánu. Podstata jeho připoutanosti však zůstává stejná. Jediný rozdíl je v tom, že k tomu budete muset použít dlouhé šrouby, které musíte vzít ze sady pro montáž na stůl. Sada rámu neobsahuje šrouby, které jsou dlouhé na použití.
Pokud jde o správnou montáž elektroniky. Při zapojování částí RAMPS a Arduino je důležitý detail, o kterém se v návodu málokdy píše, ale je velmi důležité, aby tiskárna do budoucna fungovala bez problémů. K tomu je potřeba arduino odpojit od napájení který byl původně dodáván z desky RAMPS. To se provádí velmi jednoduše. Dioda zodpovědná za tuto funkci je připájena nebo odříznuta od desky.
Ke vstupu napájení, který je zpočátku nastaven na 5 V, je potřeba připájet regulátor napětí. Regulátor můžete upevnit tam, kde je to pro osobu, která zařízení montuje, nejvhodnější. V některých návodech na stavbu 3D tiskáren pro svépomocné použití může vlákno fungovat jako nezbytný prvek k propojení něčeho.
Používání spotřebiče
Musíte pochopit, že správná sestava nestačí k úspěšnému provozu poměrně složitého mechanismu tiskárny. Je nutné provést přípravné práce. Musíte mít oficiální firmware od 3D--diy.
Proces nahrávání programu se provádí pomocí Arduino IDE 1.0.6. Poté na displeji samotné tiskárny musíte stisknout tlačítko Auto Home. Poté se musíte ujistit, že koncové spínače byly správně připojeny a že byla dodržena správná polarita krokových spínačů. Pokud je pohyb nasměrován opačným směrem od požadovaného směru, pak stačí otočit terminál, který je umístěn v blízkosti motoru, o 180 stupňů. Pokud se po zapnutí tiskárny ozve nepříjemné pískání, pravděpodobně se jedná o steppery. Abyste se tohoto skřípání zbavili, musíte na nich utáhnout zastřihovače.
Doporučujeme začít tisknout modely z PLA-plastický. Vyniká tím, že při provozu "nezlobí" a navíc perfektně drží na modré lepicí pásce prodávané v železářství.
Proč byla použita základna modelu Prusa I3:
- Jako tiskové médium můžete použít jakýkoli druh plastové nebo ohebné tyče.
- Model je považován za nejjednodušší z hlediska montáže, údržby a oprav.
- Odlišuje se od ostatních produktů poměrně vysokou spolehlivostí.
- Považován za velmi běžný model, což znamená, že nebude těžké najít informace o jakémkoli problému souvisejícím se zařízením.
- Je zde prostor pro zlepšení. Můžete nainstalovat buď dva extrudéry, nebo jeden, ale s dvojitou hlavou.
- Tento model je považován za nejdostupnější z hlediska ceny.
Modely z DVD a systému H-bot
Pokud se chystáte vyrobit 3D tiskárnu z DVD vlastníma rukama, musíte pochopit princip jejího fungování. Nejčastěji je zařízení RAP Print vyrobeno na základě takových zařízení. V tomto případě se do softwaru přístroje načtou digitální modely 3D objektů k tisku. Dále se použije optický systém z CD nebo DVD mechaniky. Pohybuje se podél dvou horizontálních os X a Y. Zde však bude důležité změnit laserovou diodu, která je v takových pohonech instalována, na ultrafialovou diodu. Jeho cena je pouze 20 rublů.
Pokud jde o 3D tiskárnu H-bot pro kutily, zde musíte pochopit, co to je. H-bot je kinematika pro 3D tiskárnu.
Nejlepší ke sběruvlastnoručně vyrobený model vycházející z konfekčních, stejně jako Prusa i3. Zde však samozřejmě budeme muset jako výchozí použít jiný model. Vhodný je příklad sestavení tiskárny "Ultimeyker" nebo "Signum". Karoserie je sestavena z plechových materiálů. Dále je potřeba začít s výrobou os X a Y. Některé návody říkají, že je k tomu nejlepší použít hliníkové rohy. Pokud však vhodný materiál není po ruce nebo jej nelze koupit, lze hliník nahradit 4mm překližkou.
Zavíráme
Dnes je tedy nejen velmi žádané téma: „Vyrobit si 3D tiskárnu vlastníma rukama“, které se nedávno objevilo velmi zřídka. Mistři se naučili vyrábět taková zařízení sami. Hlavní výhodou domácích modelů je, že jsou několikanásobně levnější než hotové tovární. Navíc kvalita tištěných modelů v některých případech není horší a možná dokonce lepší než u továrních přípravků. Nejčastěji je to patrné při srovnání levných čínských zařízení s domácími. Doufáme tedy, že nyní si každý bude moci v případě potřeby sestavit 3D tiskárnu vlastníma rukama. A v tom vám pomohou podrobné pokyny uvedené v recenzi.
