Como montar uma impressora 3D com uma estrutura de aço em casa

Eu não vou pintar todos os benefícios e todas as possibilidades da impressão 3D, vou simplesmente dizer que isso é uma coisa muito útil na vida cotidiana. É bom, às vezes, perceber que você mesmo pode criar diferentes objetos e técnicas de reparo que usam mecanismos de plástico, várias engrenagens, fixadores …

Imediatamente gostaria de esclarecer – por que não comprar uma impressora chinesa por US $ 15 mil.

Eles geralmente vêm com acrílico ou madeira compensada recintos, detalhes de impressão com a impressora vai se transformar em uma luta constante com a rigidez do corpo, calibrações e outros eventos que escurecem a beleza de propriedade da impressora.

As molduras de acrílico e madeira são muito flexíveis e leves, ao imprimir em altas velocidades, são seriamente salsichas, devido a que a qualidade das peças finais deixa muito a desejar.

Proprietários de tais quadros, muitas vezes KOLHOZEN diferentes / Amplificadores de focas e constantemente a fazer alterações no projeto, matando assim o tempo e vontade de se envolver em precisamente a imprensa, em vez de refinar a impressora.

A estrutura de aço dará a oportunidade de apreciar precisamente a criação de detalhes, e não a luta com a impressora.

Seguindo meu pequeno guia, você não vai pedir um sobressalente e não queimar seu primeiro conjunto de eletrônicos, como eu fiz. Embora isso não seja tão terrível: o custo de peças e peças de reposição para esta impressora é barato.

O guia é projetado principalmente para iniciantes, gurus da impressão 3D, provavelmente, não vai encontrar aqui para si nada de novo. Mas aqueles que gostariam de participar, após a montagem de tal conjunto, entenderão claramente o que é o quê. Não requer habilidades especiais e ferramentas, ferro de solda suficiente, um conjunto de chaves de fenda e hexágonos.

O custo dos componentes é relevante para janeiro de 2017.

Detalhes da encomenda

1 A base para uma impressora é um quadro, quanto mais difícil e quanto mais pesado, melhor. Uma estrutura pesada e resistente não será salsicha ao imprimir em velocidades mais altas, e a qualidade das peças permanecerá aceitável.

Minha escolha recaiu sobre a estrutura de aço do fabricante russo.

Custo: 4 900 rublos cada.

O quadro vem com todo o hardware necessário. Parafusos e aparelhos gadgets colocados em reserva.

2 Eixos de guia e pinos M5. Pregos rosqueados e eixos de guia não vêm com o quadro, embora estejam na foto.

  • Eixos polidos são um conjunto de 6 peças.

Custo: 2 850 rublos por set.

Talvez você ache mais barato. Se você procurar, então escolha necessariamente polido, caso contrário, todos os cardumes dos poços afetarão os detalhes e a qualidade geral.

  • Studs M5 deve ser comprado em pares.

Custo: 200 rublos cada.

Isso, na verdade, os pregos usuais, que podem ser comprados na loja de construção. O principal é que eles devem ser o mais nivelados possível. A verificação é simples: você precisa colocar o pino no vidro e rolá-lo no vidro, quanto melhor ele rolar, mais suave será o grampo. Os eixos são verificados da maneira apropriada.

Em geral, não precisamos de mais nada desta loja, porque há uma sobrecarga selvagem sobre a mesma coisa que pode ser comprada dos chineses.

3 Um conjunto de RAMPS 1.4 + Arduino Mega 2560 R3 + drivers de passo A4988.

O custo do conjunto: 1 045 rublos.

O RAMPS 1.4 é uma placa de expansão para o Arduino. Ele está conectado a todos os componentes eletrônicos, ele insere os drivers dos motores. Para toda a parte de energia da impressora, é responsável. Não há cérebro nele, não há nada para queimar e quebrar, você não pode pegar um sobressalente.

Arduino Mega 2560 R3 – o cérebro da nossa impressora, em que vamos preencher o firmware. Eu aconselho você a levar um sobressalente: por inexperiência é fácil queimar, por exemplo, inserindo incorretamente o driver do motor de passo ou invertendo a polaridade ao conectar o plugue. Muitas pessoas enfrentam isso, inclusive eu. Para que você não precise esperar semanas por um novo, leve pelo menos mais um.

Motoristas de passo A4988 são responsáveis ​​pela operação de motores, é aconselhável comprar outro conjunto de reposição. Eles têm um resistor de construção, não torça, talvez já esteja exposto à corrente necessária!

  • Arduino Sobressalente MEGA R3.

Custo: 679 rublos cada.

  • Drivers de reposição para motor de passo A4988. Eu também aconselho você a levar outro kit de reposição de 4 peças.

Custo: 48 rublos cada.

4 O regulador de tensão está baixando.

Custo: 75 rublos cada.

É necessário proteger nosso Arduino. Tem seu próprio regulador de descida de 12 V a 5 V, mas é extremamente caprichoso, fica muito quente e morre rapidamente.

5 Um conjunto de motores de passo.

Custo do conjunto: 2 490 rublos.

Em um conjunto de 5 peças, só precisamos de 4. Você pode procurar por um conjunto de quatro, mas eu levei o kit inteiro, deixe-o ser um sobressalente. Ele pode ser colocado em uma atualização e fazer uma segunda extrusora para imprimir o suporte com uma segunda extrusora ou peças de duas cores.

6 Um conjunto de correias, rolamentos e acoplamentos.

O custo do conjunto: 769 rublos.

Este kit tem tudo que você precisa para esta impressora.

7 Limitadores mecânicos – precisa de 3 peças.

Custo: 23 rublos por peça.

Apenas no caso, tome 4 peças, deixe um ser de reposição. O custo de um centavo, mas sem uma pequena impressão de detalhes, não funciona (de repente vem com defeito).

8 Display com leitor de cartão embutido.

Custo: 501 rublos por peça.

Nas costas há um leitor de cartão, no qual você inserirá posteriormente um cartão de memória com modelos para impressão. Você pode pegar um sobressalente: se você conectar um elemento incorretamente, provavelmente o monitor morrerá primeiro.

Se você planeja conectar a impressora diretamente ao computador e imprimir a partir do computador, a tela é completamente desnecessária, a impressão pode ser feita sem ela. Mas, como a experiência tem demonstrado, com cartão SD é mais conveniente para impressão: a impressora não está conectado ao computador, ele pode ser colocado até mesmo em outra sala, sem medo de que o computador trava ou você tê-lo acidentalmente cortou no meio da impressão.

9 Unidade de fonte de alimentação (12 V).

Custo: 1 493 rublos cada.

Esta fonte de alimentação é ligeiramente maior em tamanho do que a que deveria ser, mas sobe facilmente, e sua capacidade é curta.

10 Mesa quente.

Custo: 448 rublos cada.

Necessário para impressão com plástico ABS. Para imprimir PLA e outros tipos de plástico que não encolhem durante o resfriamento, você pode imprimir sem aquecer a plataforma, mas a mesa é obrigatória, o vidro é colocado nela.

11 Botão e terminal (220 V).

Custo: 99 rublos cada.

12 Extrusora

Custo: 2 795 rublos cada.

Esta extrusora é uma extrusora direta, ou seja, o mecanismo de fornecimento de plástico é localizado imediatamente antes de seu elemento de aquecimento. Eu aconselho você a levar apenas um, ele permitirá que você imprima todos os tipos de plástico sem tensão especial. Em um conjunto completo, tudo é necessário.

13 Refrigerador para soprar as peças.

Custo: 124 rublos por peça.

Na verdade, é necessário soprar o PLA e outros tipos de plástico que endurecem lentamente.

14 Refrigerador para soprar drivers.

Custo: 204 rublos por peça.

É muito necessário. Um cooler maior reduzirá significativamente o ruído da impressora.

Impressora 3d com próprias mãos, refrigerador

15 Bicos de reposição.

Custo: 17 rublos cada.

Com o entupimento, é mais fácil trocar os bicos do que limpá-los. Preste atenção ao diâmetro do buraco. Alternativamente, você pode discar diferentes diâmetros e escolher por si mesmo. Eu preferi ficar em 0,3 mm, a qualidade das peças obtidas com esse bico é o suficiente para mim. Se a qualidade não desempenhar um papel especial, coloque o bico mais largo, por exemplo, 0,4 mm. A impressão será muitas vezes mais rápida, mas as camadas serão mais visíveis. Tome vários de uma vez.

16 Broca para limpar o bocal.

Custo: 31 rublos por peça.

É muito fácil quebrar, tenha cuidado. A broca não pode ser tomada: é mais fácil, como escrevi acima, coletar bicos sobressalentes e trocá-los. Eles custam um centavo, e eles são muito raramente entupidos – quando se usa plástico normal e com um filtro, que você vai imprimir a primeira coisa.

17 Conjunto de molas de mesa.

Custo: 56 rublos cada.

Em um conjunto de 5 peças, 4 que usamos para a mesa, usamos uma mola para a rolha do eixo X.

18 Definido para ajustar a tabela. Você precisa de dois conjuntos.

O custo do conjunto: 36 rublos.

Esses kits só precisamos de parafusos longos, com os quais, em seguida, anexamos a extrusora.

19 Um conjunto de fios para conectar motores de passo.

O custo do conjunto: 128 rublos.

20 Um pedaço de vidro simples sobre a mesa.

Você pode encomendar vidro borossilicato, que pode suportar altas temperaturas. Eu uso o vidro de janela usual: ele pode suportar até 90 graus, mas eu não preciso mais dele.

Isso é tudo que você precisa para construir uma impressora.

A qualidade das peças impressas com esse conjunto será quase a mesma que a das impressoras de marcas caras. Tudo depende das configurações adicionais, da escolha da temperatura correta e de outras nuances que você conhecerá no processo de impressão. A vantagem de tal impressora, comparada a uma marca cara, considero a possibilidade de reparar de forma rápida, barata e independente qualquer parte sem gastar nervos e dinheiro.

O custo de tal conjunto não é mais do que 20 mil rublos.

Se você comprar uma impressora desse tipo por completo, seu custo hoje é de 43.900 rublos.

Encomendando um clique no AliExpress, economizaremos cerca de 24 mil rublos com os mesmos componentes e a extrusora que pegamos, de certa forma ainda melhor.

Impressora 3d com próprias mãos, acessórios

Montando a impressora

E então começamos o fascinante processo de montagem, seguindo as instruções oficiais.

Instruções →

Espelho →

O processo de montagem é bastante fascinante e lembra um pouco a montagem de um designer de metal soviético.

Nós coletamos tudo de acordo com a instrução, com exceção dos itens a seguir

Na cláusula 1.1, no final, onde os suportes finais são fixos, não colocamos rolamentos do 625z – no entanto, não os encomendamos. Os parafusos de chumbo são deixados no “free float” na posição superior, isso nos salvará do chamado efeito de oscilação.

No parágrafo 1.4 na figura há um espaçador preto. Em um jogo com um quadro não é, em vez disso há arbustos plásticos, os usamos.

Na cláusula 1.6, o suporte do fuso do eixo Y não está preso na parte de trás, mas na parede frontal da impressora. Se você não fizer isso, as partes serão impressas em um espelho. Não importa como eu tentei ganhar este firmware, eu não consegui.

Para fazer isso, solde o terminal na parte de trás da placa:

No parágrafo 2.4, temos outra extrusora, mas ela está anexada da mesma maneira. Isso requer longos parafusos, nós os pegamos do conjunto para ajustar a mesa (18ª posição na lista). Em um jogo com um quadro não há tais parafusos longos, bem como em lojas locais.

No parágrafo 2.6, começamos a montar nosso “sanduíche” a partir do Arduino e RAMPS e imediatamente fazemos uma revisão muito importante, que raramente é escrita no manual, mas que, no entanto, é muito importante para a operação livre de problemas da impressora.

Precisamos desatar nosso Arduino da fonte de alimentação, que vem da placa RAMPS. Para fazer isso, evaporamos ou cortamos o diodo da placa RAMPS.

Nós soldamos o regulador de tensão na entrada da fonte de alimentação, que anteriormente é ajustada em 5 V, derrubando a tomada padrão. Colamos o controlador em alguém muito mais conveniente, colei a parte de trás do próprio Arduino.

Alimentação da fonte de alimentação para o RAMPS eu soldado separadamente para as pernas para deixar um terminal livre para conectar outros dispositivos.

Em seguida, colocamos todos os fios. Você pode comprar uma trança especial, você pode, como eu fiz, usar ripas ou fita adesiva.

Antes de começar, nós verificamos que nada fica preso em qualquer lugar, o carro se move para o alto e para trás sem obstáculos. No começo, tudo se moverá com o tempo, os rolamentos vão se mover e tudo correrá bem. Não esqueça de lubrificar as guias e pinos. Eu lubrifico com graxa de silicone.

Mais uma vez, vemos que em nenhum lugar nada é curto, os drivers dos motores de passo são entregues corretamente de acordo com as instruções, caso contrário a tela e o Arduino irão queimar. Limitadores também precisam ser colocados observando a polaridade correta, caso contrário o regulador de tensão no Arduino irá queimar.

Preparação para operação

Se tudo estiver conectado corretamente, você pode prosseguir para o próximo manual de operação.

Instruções →

Espelho →

Materiais úteis em alguns parâmetros do nosso firmware

  • Minha versão personalizada e funcional do firmware para esta impressora e extrusora. É ligeiramente calibrado para os detalhes que pedimos.
  • Firmware oficial do 3d-diy.

Preencha o firmware através do IDE Arduino 1.0.6, selecione na tela da impressora Auto Home, certifique-se da conexão correta dos terminadores e da polaridade correta dos eletrodos. Se ele se mover na direção oposta, simplesmente gire o terminal do motor em 180 graus. Se você ouvir um chiado desagradável após o início do movimento, é um rangido dos motoristas de passo. É necessário torcer o resistor de sintonia de acordo com as instruções.

Aconselho-o a começar a imprimir a partir de plástico PLA: não é caprichoso e adere bem ao scotch azul que é vendido em lojas de construção.

Eu levo a empresa plástica Bestfilament. Peguei a empresa REC, mas não gostei da maneira como as camadas se estabelecem. Há também um mar de diferentes marcas e tipos de plástico: de borracha a “madeira”, de transparente a metalizado … Outra empresa que vou recomendar é a Filamentarno. Eles têm cores de praga e um excelente tipo de plástico com excelentes propriedades.

ABS de plástico e HIPS Eu imprimo em fita kapton, manchada com lápis de cola comum da papelaria. Este método é bom porque não há cheiro. Existem muitas outras maneiras diferentes de aumentar a adesão da peça à mesa; você aprenderá sobre ela no processo de tentativa e erro. Tudo é alcançado pela experiência e todos escolhem o seu próprio caminho.

Por que esta impressora baseada no Prusa i3?

  1. A impressora é onívora. Você pode imprimir qualquer tipo de plástico disponível e hastes flexíveis. Até à data, o mercado para vários tipos de plástico é bastante desenvolvido, não há necessidade de ter uma caixa fechada.
  2. A impressora é fácil de montar, configurar e manter. Uma criança pode até pegá-lo.
  3. Confiável o suficiente.
  4. Distribuído, respectivamente, na rede do mar de informações sobre sua configuração e modernização.
  5. Adequado para atualização. Você pode encomendar uma segunda extrusora ou uma extrusora com duas cabeças de impressão, substituir rolamentos lineares por buchas de cobre ou caprolon, melhorando assim a qualidade de impressão.
  6. Disponível para dinheiro.
Filtro para filamentos

Eu imprimi o fixador para a extrusora E3D V6, impressa por um tempo com esta extrusora com uma alimentação Bowden. Mas voltei para o MK10.

Eu comprei essa atualização, no futuro, vamos imprimir dois plásticos.

Aqueceu a mesa para aquecimento mais rápido: um substrato com uma camada de película refletora e um adesivo. Em duas camadas

Feito um destaque da fita LED. Em algum momento se preocupou em ligar a luz para controlar a impressão. No futuro, pretendo consertar a câmera e conectar à impressora Raspberry Pi para monitoramento remoto e envio de modelos para imprimir sem distorcer a unidade flash.

Para reduzir o ruído da impressora, é necessário colocar espaçadores de borracha sob ela. É possível imprimi-los, mas por enquanto eu tratei aqui com tais suportes de silicone, uma vez comprados debaixo de uma máquina de lavar roupa.

Se você tem filhos, esse designer será muito útil e interessante. Não será difícil atrair crianças para esta área, elas poderão imprimir brinquedos, designers e robôs inteligentes.

A propósito, o país agora está abrindo ativamente os parques tecnológicos infantis, nos quais as crianças aprendem novas tecnologias, incluindo modelagem e impressão tridimensional. Ter essa impressora em casa será muito útil para uma criança entusiasmada.

Se eu tivesse tal coisa na minha infância, minha felicidade não teria sido o limite, e se adicionar a esses diferentes motores, Arduino, sensores e módulos, eu provavelmente teria nadado o teto das oportunidades que se abririam diante de mim. Em vez disso, derretemos o plástico de brinquedos antigos e conduzimos a partir de baterias encontradas no lixo.

A todos os que decidirem repetir, desejo uma montagem bem-sucedida e a chegada imediata dos bens encomendados. 🙂

Obrigado pela sua atenção, se você tiver alguma dúvida, pergunte.


Um recurso de idioma russo muito útil, no qual você encontrará qualquer informação sobre essa direção: 3dtoday.com.

Milhares de modelos prontos para imprimir qualquer coisa: thingiverse.com.

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