Принтер по дереву для печати: лазерный 3d, видео-инструкция по монтажу своими руками, фото и цена

Как собрать 3D-принтер. Пошаговая инструкция

Все мы любим создавать что-то своими руками. Будь то скульптура, картина или какой-то механизм – желание творить есть почти у каждого человека.

По этой причине вы решили собрать 3D-принтер своими руками или просто ради интереса читаете эту статью – неважно. Вы пришли куда надо, потому что здесь мы поэтапно разберемся, как создать 3D-принтер самостоятельно.

Крайне маловероятно, что вы читаете эту статью, не зная ничего о 3D-принтерах, однако если всё же вы не знаток в этой области, рекомендуем ознакомиться с другим нашим материалом. Вот в этой статье мы подробно рассказали, как работает 3D-принтер и рассмотрели его устройство:

Два пути сборки 3D-принтера своими руками. Плюсы и минусы самостоятельной сборки

Пожалуй, стоит начать с того, что самодельный принтер – это де-факто тот же самый 3D-принтер, что можно приобрести в готовом виде. Само по себе устройство и принцип работы абсолютно идентичны, поэтому единственное, что может их различать – индивидуальность сборки самодельного принтера и отличие конкретных комплектующих.

Есть два пути сборки 3D-принтера своими руками:

С использованием укомплектованного набора для сборки

Полностью самостоятельная сборка – усложненный вариант без инструкции и с большей ответственностью

Стоит понимать, что при одинаковом процессе сборки и полученном опыте в первом случае вы почти стопроцентно и без потери нервов на выходе получите работоспособный и приличный принтер.

В это же время при полностью самостоятельной сборке вся ответственность за возможные ошибки при выборе деталей , проектировке и не только, будет оставаться на вас. При этом само время создания увеличится в несколько раз за счет того, что в готовом наборе уже предусмотрено – например, диск с подготовленной электронной базой для принтера и полностью описанным процессом сборки. Впрочем, подробнее об этом поговорим чуть ниже.

Теперь перейдём ближе к теме и посмотрим, какие конкретно плюсы и минусы есть у самодельного принтера.

Плюсы

Более низкая стоимость в сравнении с готовыми вариантами

Вопрос цены не зря стоит первым в списке плюсов, потому как именно из-за экономии денег зачастую прибегают к варианту собрать 3D-принтер своими руками.

Цены на 3D-принтеры начинаются с 12 тыс. рублей, и в первых рядах наиболее выгодных позиций стоят именно наборы для сборки.

Кстати, ознакомиться с такими комплектами на нашем сайте можно здесь: Наборы для сборки

ПроизводительCreality
ПроизводительAnycubic
ПроизводительCreality
ПроизводительCreality

Стоит понимать, что речь идёт о полностью укомплектованных наборах. Конечно, при самостоятельном поиске комплектующих можно даже уложиться в бюджет до 10 тыс. рублей, однако насколько это будет оправдано – большой вопрос. Посудите сами: оптовые цены на детали для массового производства в любом случае ниже розничных экземпляров, поэтому основная накрутка денег происходит за сборку 3D-принтера. В готовых наборах эта накрутка будет минимальна по понятным причинам, а вот при экономии средств велик шанс покупки либо неподходящих компонентов, либо вовсе негодных для сборки.

Возможность кастомизации

При самостоятельной сборке 3D-принтера вы вправе выбирать, какие комплектующие и с какими характеристиками вам больше нравятся: стол для печати с подогревом или без, размер области печати, материалы каркаса и его конструкция, один экструдер или несколько и т.д. Естественно, заменить комплектующие можно и в готовом принтере, однако не всегда выйдет сделать это из-за конструкционных особенностей того или иного принтера.

Ценный опыт и знания

Не секрет, что информация, подкрепленная собственным опытом, самая ценная и запоминающаяся. Здесь это применимо: пожалуй, лучшего способа узнать устройство 3D-принтера, чем при его поэтапной сборке своими руками, не придумаешь.

Теперь перейдём к минусам.

Минусы

Процесс сборки

Да, никто и не говорит, что сборка 3D-принтера своими руками займет часик-другой. Вот только тут рассмотрение минуса кардинально разнится в зависимости от выбранного вами пути сборки: если вы выбрали набор, то особых трудностей возникнуть не может. Все детали заранее укомплектованы и подогнаны друг под друга, а сам комплект неизменно входит инструкция по сборке и прилагается электронный носитель для прошивки принтера. Прямо-таки прокаченный конструктор!

А вот при полностью самостоятельной сборке всё не так однозначно. Да, при ответственном подходе к делу можно свести все проблемы на минимум, однако сам процесс в любом случае будет длиться намного дольше в сравнении с первым вариантом за счет очевидных факторов: поиск и приобретение деталей, сбор информации, выбор схемы и прошивки принтера, подгонка деталей и т.д.. Ну а с возможными ошибками придется разбираться только вам. Естественно, в этом случае можно получить чуть больше информации и опыта в сравнении со сборкой готового набора, однако велик шанс вообще все испортить. Поэтому без опыта работы с 3D-принтерами и/или если вы не уверены в свои силах, полностью самостоятельную сборку выбирать вовсе не стоит.

Теперь вернемся к сути минуса. Возможно, придётся просидеть не один вечер за деталями, чтобы качественно и без косяков собрать рабочий 3D-принтер самому. С другой стороны, если человеку некогда этим заниматься, он бы изначально не рассматривал вариант со сборкой 3D-принтера своими руками. Поэтому если вы из тех, кто не боится этого дела – вам можно только позавидовать, ведь этот процесс уж точно подарит непередаваемые ощущения и опыт. А как потом будет приятно наблюдать за работой собственноручно собранного устройства!

Настройка принтера

Очевидная дополнительная работа, вытекающая из факта сборки принтера своими руками. Однако тут опять происходит расхождение: при сборке набора все детали заранее подогнаны друг под друга, что нельзя сказать про самодельный вариант. Поэтому и калибровка во втором случае будет сложнее.

Выбор прототипа 3D-принтера для сборки своими руками

Кинематика

Наиболее распространены в использовании филаментные и фотополимерные принтеры, однако в подавляющем большинстве случаев для сборки принтера своими руками выбираются FDM-принтеры, использующие в печати расплавленный пластик (филамент). Поэтому и рассматривать для сборки будем именно FDM-принтер.

Читайте также:
Реконструкция коттеджа: творческий подход и внимание к деталям

Вкратце, суть данной технологии следующая: с помощью подвижных элементов конструкции происходит перемещение экструдера (и, возможно, стола для печати) по рабочей области в соответствии с заданным на электронном носителе образцом печати, при этом в экструдере происходит нагрев и выталкивание через сопло расплавленной пластиковой нити (филамента) на стол для печати, за счёт чего и происходит послойное создание модели.

Теперь по конструкции. По большему счету все принтеры различаются за счёт кинематики движения. Это может быть кинематика H-bot, CoreXY, Delta, конструкции с подвижным столом (Prusa, Felix, Cube) и др. Однако наиболее распространенной, в частности, для самостоятельной сборки, является кинематика 3D-принтера типа Mendel. Ее мы и рассмотрим.

Суть данной конструкции в следующем: по оси Y с помощью зубчатых ремней и шаговых моторов перемещается стол для печати. По оси Z с помощью винтовых направляющих перемещается рама, внутри которой находится механизм перемещения экструдера по оси X и, собственно, сам экструдер. Таким образом, слаженная работа всех вышеперечисленных узлов и приводит в действие процесс печати (изображение ниже для наглядности).

Принтер на фото: Anycubic Mega-S

Для самостоятельной сборки можно выбрать в качестве прототипа принтеры типа Mendel или Prusa, информации по которым вполне достаточно в различных источниках в Интернете.

Принтер типа Mendel

Электронная база принтера

На данный момент есть множество разнообразных способов снабдить принтер электронными “мозгами”, однако наиболее распространённый вариант это использовать плату Arduino (в частности, Arduino Mega 2560), установленную на специальный “шилд” (что-то вроде материнской платы, только для 3D-принтера) вкупе с драйверами мотором и др.

Arduino Mega 2560

Для прошивки понадобятся среды Arduino IDE и Marlin (последняя и является по сути конституцией принтера, задающей правила его работы). Для дальнейшей настройки удобно использовать программу Pronterface (о ней поговорим ближе к концу статьи).

При приобретении готового набора этапы прошивки также придется пройти, однако в этом случае все сопровождается инструкцией и все нужные файлы прилагаются к комплекту, так что ничего искать в сети не придётся.

Итак, предположим, вы выбрали мастер-модель и определились с прошивкой. Теперь перейдем к конструкции принтера.

Детали самодельного 3D-принтера. Приобретение запчастей для сборки принтера своими руками

Для знакомства с устройством 3D-принтера рассматриваются самые видные и понятные по функционалу узлы. В случае со сборкой принтера своими руками более правильно будет распределить элементы конструкции по группам схожести. В частности, такими комплектами эти составляющие зачастую и продаются, так что де-факто это список для покупок.

Однако даже при выборе готового комплекта не будет лишним прочесть этот пункт для общего развития в теме. Итак, приступим:

Корпус (рама, каркас)

При сборке самодельных принтеров в основном ограничиваются открытым корпусом. Поэтому основой для конструкции послужит рама. Ее можно собрать из металлических шпилек, металлопрофиля или просто вырезать из фанеры или листового металла на ЧПУ-станке или даже просто лобзиком (вспоминаем уроки труда в школе).

Пример самодельного корпуса для 3D-принтера

А вот и пример рамы из фанеры

Универсальный элемент конструкции 3D-принтера, шпильки – стальные прутья с нарезанной резьбой. Из шпилек может составляться основание принтера, на них крепятся ремни для перемещения печатного стола, а также шпильки используются как направляющие для перемещения экструдера по оси Z.

Вкупе с гайками они удобны для точной сборки конструкции 3D-принтера и легки в настройке, а их доступность и дешевизна не оставляют шансов остаться невостребованными для сборки 3D-принтера своими руками.

Приобрести шпильки можно практически в любом строительном магазине или рынке.

Рама принтера, собранная целиком из шпилек

Как видно на иллюстрации выше, шпильки скрепляются разнообразными по форме узлами крепления. Зачастую эти узлы и печатают на 3D-принтере, поэтому приобрести их на тематическом ресурсе также не проблема. Однако в зависимости от выбранных материалов и конструкции корпуса можно обойтись и более подручными средствами, например, металлическими уголками, той же фанерой и, в некоторых случаях, даже простыми пластиковыми стяжками.

3D-принтер из фанеры своими руками и его эволюция

Хочу рассказать, как мы собрали 3д-принтер в домашних условиях, так сказать, из говна и палок. Это был школьный проект, который принес определенные плюшки в свое время.

Забегая вперед, покажу, на что оказался способен наш домашний принтер уже после некоторой эволюции. Но обо всем по порядку.

Модель реактивного двигателя на наших 3D-принтерах. Детали печатались и на версии 1, и на версии 2.

Модель реактивного двигателя на наших 3D-принтерах. Детали печатались и на версии 1, и на версии 2.

Как и зачем мы пришли к идее собрать 3D-принтер дома

Один хороший трудовик в школе обучал детей работе с деревом. В основном, это были разделочные доски и шкатулки. Изюминка изделий – декоративная резьба. Так вот, нашему трудовику удалось увлечь одного смышленого 9-классника моделированием в программе Компас 3D. А тот, в свою очередь, решил сделать благое дело – создать инструмент для печати в школе. Так родилась идея для исследовательской работы.

Перед нами стояла основная задача – создать 3D-принтер максимально дешево. В ход пошли подручные средства и запчасти от старой техники. Списанные принтеры были любезно предоставлены руководителем большой фирмы на безвозмездной основе (все же в наше время без знакомств и блата далеко не уйдешь). Кстати, благотворительность тоже еще не умерла – в процессе работы над проектом нашлись добрые люди, которые очень здорово помогли с нужным материалом, информацией и идеями.

P.S.: Наш проект не является коммерческим. Это чисто исследовательская работа, цель которой – ответить на вопрос: можно ли построить 3D-принтер, используя только простые бытовые инструменты, имеющиеся в наличии: электролобзик, бытовой лазерный принтер и минимум вложений. Принтер использовался как инструмент для дальнейших школьных проектов.

Читайте также:
Нужен ли армопояс для газобетона — 4 этапа самостоятельного обустройства

Процесс создания 3D-принтера

Наша работа была разделена на несколько этапов. Конструкция не раз переделывалась с целью улучшения качества печати, исправления ошибок, придания завершенного вида устройству. Этапы работы можно представить так:

Выбор кинематики (механизмы, приводящие в движение печатающую головку в пространстве по трем осям и экструдер, отвечающий за скорость, а также количество вдавливаемого пластика из печатающей головки ).

Выбор необходимой электроники.

Поиск нужных запчастей в недрах старой техники.

Разработка 3D-моделей и чертежей для принтера.

Сборка первой версии и тест (СТЕР-1).

Модернизация и сборка улучшенной версии №2 (СТЕР-2).

В целях экономии для осей Х и Y использовали мебельные направляющие. Размеры: 35х400 мм (ось X), 35х300 мм (ось Y). Они обеспечивают плавный ход кинематики и стоят недорого: около 70-80 р. за пару штук (в зависимости от размера).

Мебельные направляющие 35*300 мм

Мебельные направляющие 35*300 мм

Для оси Z использована часть разобранного механизма от DVD-привода. Высота печати в связи с этим будет всего 4,5 см, но этого пока достаточно для печати подшипников скольжения из нейлона (будем использовать леску для триммера). В будущем ось Z переделаем на использование таких подшипников и увеличим высоту печати.

Необходимую электронику заказали на Алиэкспресс. Нам потребовались:

плата Ардуино Mega 2560 (плата);

драйверы шаговых двигателей drv8825;

экструдер в сборе e3d V6.

Разобрали списанную технику и добыли нужные двигатели, подшипники, каретки и другие детали.

сбор запчастей для принтера

сбор запчастей для принтера

Основные части устройства и стол решили делать из фанеры. Во-первых, есть хороший опыт работы с ней. Во-вторых, обходится недорого. Детали для 3D-принтера моделировали в Компас 3D. Чертежи распечатали на листах, перевели на фанеру, вырезали. Чтобы точнее переносить чертежи, использовали ЛУТ-метод (лазерно-утюжная технология), который применяется, в основном, при травлении плат.

Процесс переноса чертежей на фанеру

Процесс переноса чертежей на фанеру

Далее был изготовлен временный боуден (устройство для подачи пластикового прутка). Для этого пришлось переделать двигатель по инструкциям в интернете. Также для него взяли латуневую шестеренку и сточили зубцы. Позже деталь была заменена на заводскую.

Собрали электронику. Прошили управляющую программу Marlin в плату, настроили прошивку. Прошивал с помощью Arduino IDE 1.8.7.

Крепление для экструдера изготовили также из фанеры.

Готовый экструдер в сборе перед покраской

Готовый экструдер в сборе перед покраской

Дополнительная информация:

Кинематика аналогична конструкции, которую применяют в ЧПУ, с неподвижным столом. Переделана из старых струйников HP (X, Y).

Концевики у нас самодельные – из кнопок от старых приводов CD/DVD (для осей X, Y).

Проводка выполнена из двух кабелей: VGA кабель от монитора и витой пары (фирменный патч-корд, новый). Витая пара использовалась для подключения двигателя по оси Х и концевиков по этой же оси.

Для оси Z использовали механические контактные из лазерного принтера. Вначале стояла временная каретка от DVD-привода, потом замоделировали и распечатали пластиком. Высота печати увеличилась с 4 см до 11 см.

На первоначальных этапах 3D-принтер выжрал бюджет в 4500 руб и выглядел так:

Принтер печатает, но с высотой в 4 см Конечный модернизированный вариант принтера с высотой печати 11 см

Как 3d-принтер запечатал

В промежуточной версии наш принтер заработал с областью печати 15х18х4 см (ширина*длина*высота). Всего 4 см по высоте. Это потому, что мы использовали каретку от DVD-привода для оси Z. В дальнейшем лишнее убрали и добавили небольшую платформу для крепления экструдера.

Ну и, конечно, фото первой распечатанной модели. Это еще было на первой версии боудена, двигатель не справлялся с леской (слишком скользкая, все-таки нейлон). Сейчас уже все нормально.

Печать производилась на холодном стекле, сверху попшикали лаком для волос.

Печать производилась на холодном стекле, сверху попшикали лаком для волос.

Для пробы также напечатали часть светильника (литофания)

пластик без подсветки черно-белое фото при подсвечивании

Поясню для тех, кто вдруг не знает: литофания – это эффект изображения, который виден при подсвечивании. Достигается за счет разности толщины печати – чем толще участок, тем темнее на просвете. С виду выглядит, как невзрачный кусок пластика с контурами изображения, а при подсвечивании проявляется черно-белая картинка.

Модернизация и исправление недочетов

Все подробности описать в одном посте сложно, поэтому скажу об основных этапах и проблемах, которые возникали. Первая версия принтера СТЕР-1 была модернизирована следующим образом:

1. Боуден был заменен, так как работал некорректно. Заказали на Алиэкспресс стальную шестерню подачи пластика. После этого экструдер заработал нормально.

На данном этапе принтер стабильно печатал подшипники скольжения слоем 0,2 мм.

Параметры: слой 0.2, сопло 0.3 мм, 240 гр, скорость 30, откат отключен. Рыболовная леска 1.5 мм (44 руб за 50 м).

Параметры: слой 0.2, сопло 0.3 мм, 240 гр, скорость 30, откат отключен. Рыболовная леска 1.5 мм (44 руб за 50 м).

2. В дальнейшем уже распечатали смоделированные детали для новой оси Z. После этого высота печати должна стать 11 см.

3. Потом добавили обдув. Систему деталей печатали на нашем же принтере СТЕР-1.

Часть воздуховода

Часть воздуховода

4. Промучились с кинематикой около недели (возникали проблемы) и добились новых результатов. Тестовая печать:

Гибкий кабель-канал для проводов нашего принтера. Сопло 0.3, слой 0.1, время печати 5 часов.

Гибкий кабель-канал для проводов нашего принтера. Сопло 0.3, слой 0.1, время печати 5 часов.

5. Сделали новый стол, так как было решено переделать систему регулировки.

6. Построили новую ось Z. Распечатали замоделированные детали пластиком PLA. Покрасили, собрали на строительной шпильке, установили. Высота печати на данном этапе была 40 мм.

7. В дальнейшем модернизировали ось Х. Замоделили и распечатали портал оси Х. На этом этапе возникла проблема – были допущены ошибки в расчетах. Пришлось перепечатывать крепление двигателя оси Х из-за смещения ремня.

Все заработало. На этом можно сказать модернизация закончилась.

Эволюция нашего 3D-принтера и рождение СТЕР-2

Мы уже было разрабатывали идеи для переделки кинематики с целью улучшения качества печати нашего принтера СТЕР-1, как на голову свалился неожиданный подарок. Я познакомился с директором фирмы по разработке и продаже 3D-принтеров. Вдохновившись нашей работой и благими целями, он подарил нам целых два корпуса ZAV и 700 гр. пластика.

Читайте также:
Разновидности инструментов для штукатурных работ

Тут начался новый этап нашего развития, и родился новый усовершенствованный принтер СТЕР-2. Мы разработали новую конструкцию на подшипниках (так дешевле). В ход пошли остатки деталей от той самой старой техники, но необходимые детали уже распечатывались на полноценном 3D-принтере, а не на школьном. Имея за плечами хороший опыт и вложив около 7000 рублей в электронику, рельсы, пустив в ход призовой (об этом позже) и подаренный пластик, всего за 1,5 месяца мы создали СТЕР-2.

Собрали начинку, которая отлично вжилась в подаренный корпус.

Для проекта СТЕР-2 использован синий корпус

Для проекта СТЕР-2 использован синий корпус

Установили нагревательный стол и сделали калибровку потока на принтере. Перекрасили корпус в черный цвет.

На данном этапе был начат новый проект: изготовили модель реактивного двигателя для олимпиады. Так как времени было немного, распечатку деталей разделили аж на 4 принтера, чтобы все успеть. Без дела не стоял даже СТЕР-1 из фанеры.

новый проект для школьной олимпиады

новый проект для школьной олимпиады

После этого уже доводили до совершенства внешний вид принтера СТЕР-2:

поставили дверцу, а также распечатали и установили ручку;

для дисплея замоделили и распечатали кожух;

сделали купол в 3D-принтере;

распечатали 4 ножки и установили их;

распечатали крепления для концевиков;

распечатали надписи и корзину для инструментов.

Напомню, что первая версия СТЕР-1 выглядела так:

Фото нашего 3D-принтера на школьной городской олимпиаде

Фото нашего 3D-принтера на школьной городской олимпиаде

В заключение

Много времени уже прошло с момента разработки и создания нашего принтера СТЕР-1. Свою функцию и предназначение он выполняет – на данный момент находится в ведении школьного трудовика и приносит пользу. Печатает он вполне сносно. Например, вот корпус для усилителя, напечатанный на СТЕР-1, который был собран из фанеры и старых запчастей.

Корпус для усилителя с MP-3плеером (стоит у меня дома)

Корпус для усилителя с MP-3плеером (стоит у меня дома)

Что нам дал этот проект в конечном итоге?

Наш школьный проект СТЕР-1 был успешно защищен на городской олимпиаде и прошел на республиканский этап.

Мы выиграли в конкурсе на 3dtoday в номинации “Самодельный 3D-принтер” и получили приз в виде 5 катушек пластика, которые нам очень пригодились для дальнейших работ.

На основе полученного опыта мы быстро собрали второй принтер СТЕР-2 с лучшим качеством печати. Корпус и пластик были подарены фирмой, которая оценила и поощрила наш труд.

Мы выполнили еще один школьный проект для олимпиады (модель реактивного двигателя).

Надеюсь, что наш опыт пригодится другим людям. Возможно, для создания собственного принтера или как идея для исследовательской работы в старших классах. Если будут вопросы, задавайте – ответим, уточним, подскажем.

Бюджет на СТЕР-1: в общей сложности до 6000 руб.

Время изготовления: ­ примерно 3 месяца.

Бюджет на СТЕР 2: около 7000 руб.

Время изготовления: примерно 1,5 месяца.

На данный момент было решено СТЕР-2 разобрать и на его основе собрать новый 3D-принтер Uni для домашней печати нашему уже 11-класснику.

Делаем из 3D-принтера лазерный гравер

3D-принтеры стали дешевле и доступнее. А раз так, появились умельцы, которые начали думать, как расширить возможности этих современных и полезных устройств, добавив им новые функции. Вы найдете в статье общие принципы, конкретные примеры таких переделок и начальные сведения о работе с новым устройством. А также узнаете, какие существуют альтернативные варианты покупных 3D МФУ, в которых совмещаются лазерный гравер и 3D-принтер, а в некоторых и фрезер с ЧПУ.

Для того, чтобы превратить 3D-принтер в резак и гравер, нужно установить на него лазерный модуль и программно управлять им. Ниже даны два варианта такой переделки.

Простой способ добавить лазерный резак и гравер к дешевому 3D принтеру

Рассмотрим, как можно добавить в китайский 3D принтер Tevo Tarantula лазерный модуль мощностью 2,5 Вт.

Такая модификация справится с резкой тонкой фанеры, шпона, EVA-пены (этиленвинилацета), картона и бумаги, используемых в рекламе и оформлении листовых материалов, а более толстые материалы, включая древесину, кожу и пластик, сможет гравировать.

Лазерный модуль

Выбранный лазерный модуль LA03-2500 удобен тем, что у него один разъем для подключения питания с напряжением 12 вольт, т. е. не нужен дополнительный регулятор напряжения. В Tevo Tarantula охлаждающий вентилятор не предусмотрен. Но некоторые его добавляют, для улучшения качества печати, и регулируют скоростью вращения лопастей, меняя напряжение на входе вентилятора программно. При такой доработке лазерный модуль напрямую можно подключить вместо вентилятора принтера и так же программно управлять лазером. Будет не только «вкл.» или «выкл.», но 255 уровней между ними.

Для охлаждения во время работы, на верхней части модуля установлен маленький кулер. Ещё есть фокусировочное кольцо, с помощью которого регулируется фокусное расстояние в соответствии с текущей высотой по оси Z.

Не забудьте купить специальные очки, для защиты глаз от интенсивного лазерного излучения.

Подключение питания

Вентилятор 3D-принтера не используется, когда работает лазерный резак, и наоборот. А так как и резак, и вентилятор принтера используют одни и те же контакты на плате управления двигателем MKS Gen, можно вывести с этих контактов единственный кабель со штекером на конце. А к кабелю вентилятора припаять разъём-гнездо. Чтобы поменять лазер на вентилятор, нужно всего лишь переткнуть штекер в нужный разъем. Это удобно — в считанные секунды можно перейти из режима 3D-принтера в режим лазерной резки/гравировки.

Кабель со штекером, идущий от платы (слева), разъем вентилятора (посередине) и разъем лазера (справа).

Установка лазера

Часто при создании гравера на основе 3D-принтера модульный блок устанавливают вместо экструдера. Но можно установить их рядом, желательно — как можно ближе друг к другу. Тогда не придётся снимать и устанавливать попеременно лазер и экструдер каждый раз, когда они потребуются, и сбивать при этом настройки.

Работа с векторной графикой

Сначала растровое изображение переводят в кривые с помощью бесплатного векторного графического редактора InkScape. А плагин J-Teck Photonics Laser Tool превращает векторный рисунок в Gcode. Плагин хорошо справляется с вырезанием контуров, текстов или фигур из картона.

Читайте также:
Сайдинг под блок хаус – сравнение материалов и особенности монтажа

Для гравировки растровых изображений нужен другой программный инструмент, под управлением которого лазер ставит точки на объекте в соответствии с яркостью исходной картинки.

Превращение 3D-принтера в лазерный гравер, требующее небольшой доработки

Почти любой 3D-принтер можно преобразовать в лазерный гравер/резак, способный резать дерево и гравировать практически на любом материале, кроме камня, керамики, стекла и металлов.

Лазер и оборудование

Какую модель лазера выбрать? С лазером мощностью 0,5 Вт можно гравировать только на дереве, пластике или коже. Такие лазеры стоят довольно дешево.

Лазеры с более высокой выходной мощностью позволяют гравировать глубже и быстрее, а также режут фанеру. Лазер мощностью 2,5 Вт сможет разрезать фанеру толщиной 4 мм за несколько проходов.

Вот ссылки на несколько разных лазеров и регулятор напряжения 5В:

Подготовка 3D принтера для установки лазера

Сначала отсоедините вентилятор, экструдер и выньте держатель экструдера, чтобы просверлить в нем 2 отверстия для шурупов, которыми будет крепиться лазер.

Драйвер этого лазера с TTL-модуляцией требует не более 5 вольт питания, а порт 3D-принтера для питания вентилятора дает напряжение 12 В, приходится его понижать через регулятор напряжения.

После того, как припаяны провода к регулятору, нужно подключить лазерный диод, вентилятор, порт TTL и основной источник питания к маленькой материнской плате, которая входит в комплект лазера.

Установка лазера на 3D принтер

Поставьте обратно на принтер держатель и прикрутите к нему винтами лазерный модуль. Для дополнительного охлаждения модуля во время работы снизу в держателе можно просверлить дополнительные отверстия. Подсоедините контакты регулятора напряжения к порту вентилятора, откуда лазеру будут поступать команды — с какой мощностью работать по время гравирования. Последний шаг — подключить материнскую плату лазерного модуля к источнику питания. Для питания материнской платы можно использовать источник постоянного тока на 12 вольт или любой адаптер с таким же напряжением, который дает ток не менее 2 А.

И не забудьте о защитных очках!

Установите головку лазера в нулевую позицию (команда G28) и попробуйте порегулировать мощность в диапазоне от 1 до 255.

Вы можете наблюдать, как луч лазера почти гаснет и затем выдает максимальную мощность в 255.

Чтобы лучше понять, сфокусирован ли лазер, нужно уменьшить мощность до минимума и положить лист бумаги на рабочий стол (площадку). Крутите линзу лазера, пока луч не сфокусируется в маленькую точку.

Программное обеспечение для гравировки

Теперь пришла очередь заняться программным обеспечением для выполнения гравировки.

Скачайте векторный графический редактор Inkscape и два плагина для лазерной гравировки

► Плагин Raster 2 Laser GCode generator для генерации Gcode для лазерного резака / гравера, может работать с градациями серого

► Плагин для гравирования или вырезания по контуру J-Tech Photonics Laser Tool

После инсталляции программы Inkscape распакуйте оба плагина и скопируйте содержимое архивов в папку . Inkscapeshareextensions. Затем запустите программу и задайте рабочее пространство.

После этого импортируем изображение и переводим его в векторную форму, выполнив команду Trace Bitmap.

Не забудьте задать нужный размер изображения и поместить его в левый нижний угол.

Итак, первый плагин выгравирует изображение с заполнением 100%. Установите скорость около 1000 и нажмите Apply («Применить»). G-код сгенерируется виде txt-файла, замените расширение .txt на .gcode, вот и всё. Гравирование изображений довольно медленный процесс, но могут получиться действительно красивые картинки.

Гравировка или вырезание контуров

Для этого метода используется плагин J-Tech Photonics Laser Tool — плагин для фриварной программы для работы с векторной графикой InkScape. Нужно также установить правильную скорость гравировки и задать желаемое количество проходов, что удобно, если вы хотите разрезать фанеру.

Лазер мощностью 2,5 Вт способен разрезать фанеру толщиной 4 мм, на это уходит немного больше времени и гораздо больше проходов, но в целом это очень практичное оборудование для всех любителей техники и изготовления поделок. Если вы увлекаетесь электроникой, вы сможете гравировать свои собственные матрицы для печатных плат и многое другое.

Смотрите видео, где детально показан процесс переделки 3d принтера в лазерный гравер.

Лучшее 3D-МФУ 2019 года

Многофункциональные 3D-принтеры встречаются довольно редко, лишь немногие производители пытаются объединить несколько инструментальных процессов в один простой в использовании пакет. Некоторые из таких устройств подходят только для несложных мелких работ, но встречаются и полнофункциональные машины профессионального уровня.

По рейтингу журнала о 3D-печати ” AL3DP”, лучшее на 2019 год компактное 3D-МФУ, совмещающее в себе 3D-принтер, лазерный гравер и ЧПУ-фрезер — Snapmaker. Его просто использовать, независимо от того, нужна ли вам 3D-печать, лазерная гравировка или фрезерование с ЧПУ. Любой новичок с ним справится.

Готовые варианты 3D-МФУ

  • Технология печати: FDM
  • Программное обеспечение: Snapmaker3D, Cura, Simplify3D, Slic3r
  • Операционная система macOS, Windows
  • Дисплей цветной touchscreen
  • Поддерживаемые материалы: PLA; PVA; ABS; Nylon
  • Температура экструдера: 250 С
  • Толщина слоя от: 50 мкм
  • Скорость печати: 100 мм/с
  • Размер рабочего поля 90x90x50 / 125×125
  • Цена: 135 540 руб.

Компактная, удобная в сборке и работе конструкция из модульных элементов, прочные металлические компоненты, быстрая замена модулей для разных типов работ, понятное и простое фирменное программное обеспечение Snap3D и совместимость с другим ПО, так что вам не придется отказываться от любимых программ — Snapmaker хорошо подойдет для обучения, хобби и штучного производства в домашних и офисных условиях. Также, благодаря современному дизайну, станет хорошим подарком.

Winbo Super Helper SH155L

  • Технология печати: FDM
  • Поддерживаемые материалы: PLA
  • Рабочая камера: 155 х 155 х 205 мм
  • Точность позиционирования: Z 0,00025 мм/ Y 0,0125 мм
  • Температура в области печати: 240 С
  • Толщина слоя от: 40 мкм
  • Скорость печати: 100 мм/с
Читайте также:
Назначение, классификация и свойства анаэробных герметиков

Портативный, простой бюджетный 3D-принтер, совмещенный в одном корпусе с лазерным гравером. С ним справятся даже дети и подростки, а стоит он дешевле аналогов. Прекрасный вариант для комплектации классов или подарка ребенку старшего школьного возраста, ознакомленному с техникой безопасности.

  • Технология печати: FDM
  • Количество экструдеров: 2
  • Поддерживаемые материалы для принтера: ABS, PLA, PETG, HIPS, PVA, SBS
  • Материалы для фрезера: фанера, акрил, цветные металлы, Для гравера: тёмные пластики, пленки
  • Специализация: Архитектура; Упаковка; Дизайн; Реклама; Макетирование; Сувенирная продукция; Автомобильная промышленность; Производство
  • Температура экструдера: 270°С
  • Подогреваемая платформа: да
  • Температура печатного стола: 115°С
  • Точность по осям X, Y, мм: 0,01

Новая отечественная разработка в закрытом металлическом корпусе. Съемная рабочая головка и столы легко меняются для выбранного вида работы. Работает с самыми разнообразными материалами. Аппарат профессионального класса, который можно применять для оказания услуг по 3D-печати и лазерной гравировке.

Dobot Mooz 2 Full set

  • Поддерживаемые материалы для принтера: PLA, ABS, ПК, FLEX
  • Скорость печати: 10 ~ 80 мм / с
  • Материалы для фрезера: дерево, пластмассы, плиты печатных плат и большинство неметаллических материалов
  • Материалы для гравера: дерево, бумажные изделия, некоторые пластмассы, кожа и т. д.
  • Температура экструдера: 190 ~ 260 ℃

Настраиваемый 3D-принтер со сменными головками для 3D-печати, лазерной гравировки и резки с ЧПУ. Приобретая одну машину вместо отдельного принтера, гравера и станка ЧПУ, вы экономите средства.

Простое в использовании и интуитивно понятное МФУ прекрасно подойдёт новичку. Его могут использовать и преподаватели. С его помощью можно реализовать множество творческих идей.

Отличия DOBOT MOOZ-2 Full Set от других моделей линейки: два привода по оси Z и полный набор модулей.

DOBOT MOOZ выиграл iF DESIGN AWARD 2018 за инновационный дизайн и многочисленные функции.

  • Цена: доступен по предзаказу, уточняйте на сайте

Доступный универсальный 3D-принтер со сменными головками. Меняя головки, вы можете использовать MOOZ-1 как 3D принтер, лазерный гравер и фрезеровальный станок с ЧПУ. Независимо от того, любитель вы или профессиональный дизайнер, МФУ поможет точно выполнить ваш замысел.

По сравнению с DOBOT MOOZ-2, DOBOT MOOZ-1 — более простой принтер с одним приводом по оси Z.

  • Калибровка: авто
  • Поддерживаемые материалы: ABS;PLA;HIPS;FLEX;SBS;Нейлон;PVA;Rubber
  • Скорость печати: 100 мм/c
  • Рабочая камера: 290 x 220 х 210 мм
  • Платформа: подогреваемая, перфорированная.

3D-принтер + гравер. В камере установлена система вентиляции и фильтрации, которая уменьшает запах при гравировании. Предусмотрена система безопасности при гравировке — если открыть крышку, процесс прекратится.

  • Технология печати: FDM
  • Температура экструдера: 350°С
  • Поддерживаемые материалы: ABS, PLA, PC, PVA, NYLON, PET-G, WAX, FOAM, PLASTICS
  • Скорость печати: 1800 мм/мин
  • Специализация: Архитектура; Упаковка; Реклама; Макетирование; Сувенирная продукция; Образование; Производство
  • Цена: доступен по предзаказу, уточняйте на сайте

Еще один вариант 3D-МФУ, хоть и без лазера, но тоже заслуживающий внимания, Halo выиграл награду CES 2018 Best of Innovation в категории 3D-печать. В Halo головка и платформа движутся по 5 осям, головка может подходить к изделию под разными углами. CNC-фрезер 3D особенно полезен для ремесленного производства.

  • Операционная система: Windows, MAC, Linux
  • Температура в области печати: 290°С
  • Поддерживаемые материалы: ABS;PLA;PETG;PC;HIPS
  • Материалы для станка с ЧПУ: пенопласт, латекс, МДФ, фанера, кожа, картон, металл (при 10Вт)
  • Область печати: 240х300 мм
  • Размер рабочего поля: 400х400х80 мм (фрезер), 500х500 мм (гравер)

В одной машине совмещаются 3D-принтер, лазерный резак и фрезер с ЧПУ, без всякого ущерба для производительности и качества каждого инструмента.

  • Источник бесперебойного питания
  • Разрешение 6 микрон с погрешностью 0,00015%.

Система Rapid-Swap позволяет легко менять инструменты и использовать все функции BoXZY: 3D принтер, ЧПУ-фрезер и лазерный гравер.

В качестве фрезерного станка с ЧПУ BoXZY работает с пластмассами, твердыми породами дерева, алюминием, латунью, бронзой, серебром и многим другим.

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 1.

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Как уже анонсировал Серега, я начинаю публиковать цикл статей по сборке принтера Ultimaker своими руками. В статьях я расскажу про постройку принтера, начиная от заказа запчастей в различных интернет магазинах и Ali, сборки, программирования и т.д., а так же буду собирать его сам вместе с Вами.

Статьи будут написаны в стиле IKEA – доступно и понятно для любого желающего!

Вы сможете в онлайн режиме вместе со мной собрать 3D-принтер для себя, задать вопросы в комментариях к статьям и получить мои ответы. Статьи будут выпускаться с периодичностью в 2 недели.

Стоимость: принтер обойдётся Вам примерно в 25 тысяч рублей – это будет надёжный и качественный аппарат.

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 1.

Большинство посетителей сообщества находятся в поисках принтера. Я сторонник сборки принтера своими руками, а что будет дальше, каждый решает сам.

  • Разумная стоимость. На данный момент принтер обходится в пределах 25 000 рублей. Есть много китайских принтеров стоимостью от 14 до 18 тысяч рублей. Однако, эти конструкторы требуют еще столько же, для того что бы они начали выдавать то что можно назвать 3d-печатью. Эта стоимость заводских принтеров складывается из: маркетинга, зарплаты, инженерных изысканий и т.д. На пути инженерных изысканий я потратил гораздо больше чем 25 000 рублей. Сейчас же я делюсь своими знаниями и накопленным опытом совершенно бесплатно.
  • Приобрести 3D принтер это не пол и даже не треть дела, нужно еще научиться им пользоваться! Так вот опыт сборки и настройки дает ощутимый шаг в освоении 3D печати.
  • Как владелец и пользователь двух принтеров Ultimaker 2 и самодельного Ultimaker, могу точно заявить, скорость и качество печати у них не отличаются. Они оба прекрасно печатают, при этом экструдер и печатаная голова у Ultimaker 2 более капризная.
  • Цикл статьей будет своего рода иллюстрированной инструкцией по сборке и настройке своего личного персонального 3D-принтера. Буду стараться максимально подробно освещаться весь процесс и вести диалог с вами в комментариях.

  • Он достаточно прост – в сборке.
  • Он надежен – как автомат Калашникова.
  • Все его чертежи лежат в открытом доступе.
  • Он, пожалуй, самый распространенный в мире.
  • Инженерные изыскания над ним веду я и другие пользователей по всему миру. Почти все, что есть в этом принтере, собрано из разных мест и доступно в открытом виде.Философский вопрос относительно диаметра прутка может быть 3 мм или 1,75мм – каждый решает сам что ему использовать, выскажу только свое мнение по поводу плюсов и минусов.

  • Мало производителей на данный момент его выпускают.
  • Мало различных видов пластика.

Итак, поехали! Статьи по сборке принтера будут выходить с периодичностью в две недели, по содержанию я наметил примерно следующий план:

1. Этот пост – Вводный. Приобретение всего необходимого.

2. Сборка принтера. Часть первая. Корпус и механика.

3. Сборка принтера. Часть вторая. Электроника.

4. Прошивка и настройка принтера – Marlin.

5. Прошивка и настройка принтера – Repetier-Firmware.

1. Корпус на выбор из любого листового материала толщиной 6 мм (фанера, МДФ, акрил, монолитный поликарбонат и т.д.).

Цена за фанерный примерно – 1200-2000 рублей. Лично я делаю здесь.

Если кто-то сомневается в фанерном корпусе, вот небольшое доказательство его надежности, при этом это можно сделать и во время печати, на фото мой принтер из первой статьи:

2. Основа стола из аллюминия – ценник разный от 700 рублей, я делаю здесь. Можно из фанеры, но мне не нравится, чертежи такого стола есть, необходимо вместо LMK12LUU использовать LM12LUU и делать переходник или искать другую гайку для трапецеидального Винта.

3. Стекло для стола заказать можно в обычной стекольной мастерской – 4мм – 100-120 рублей, чертеж 4. LM6LUU – 2шт – 325 рублей.

5. LMK12LUU – 2 шт – 680 рублей.

6. Подшипники F688 – 8 шт – 217 рублей за 10 шт.

7. Валы 6 мм – длинной 300,5 и 320 мм по 1 шт, можно попросить продавца отрезать в размер или резать самому – 550 рублей.

8. Валы 8 мм – 2 шт 348 мм, 2 шт 337 мм, можно попросить продавца отрезать в размер или резать самому – 1 300 рублей.

9. Валы 12 мм – 2 шт по 339 мм, можно попросить продавца отрезать в размер или резать самому – 911 рублей.

10. Пневмофитинг – 1 шт 32 рубля для 1,75 или 3 мм.

13. HeatBed – 1 шт – 440 рублей.

14. Двигатели – необходимо 4 шт (продаются по 5 штук за 3600 рублей). Трапециидальный винт – 480 рублей. Муфта – 270 рублей за 5 шт, ее можно и напечатать.

15. Медные втулки с графитовыми вставками, каретки, ремни длинные и короткие и пружины для ремней – 1 комплект – продаётся комплектом за 1225 рублей (каретки можно напечатать, ремень использовать обычный GT2 без пружин, получится небольшая экономия).

16. Подающая шестерня – 1 шт – 217 рублей.

17. Блок питания – 1 шт – 1 800 рублей.

18. HotEnd e3d v6 + Volcano в подарок – 765 рублей для 1,75 или 3 мм и Термобарьер – 1 шт 44 рубля (термобарьер не обязательно).

20. Концевики с длинной лапкой – 3 шт – 404 рубля за 10 шт.

23. Кардридер – 1 шт – 178 рублей

25. Экран 12864 – 1 шт -525 рублей.

27. Разъемы DuPont тыц и тыц 28. Демпфер – 1-2 шт. (не обязательно) 230 рублей за 1 шт.

29. Выключатель для подсветки – 1 шт (не обязательно). – 100 рублей за 5 шт.

31. Оплетка для кабеля – 3 метра 8 мм – 300 рублей (не обязательно).

32. Радиаторы для драйверов – 4 шт (не обязательно) – 10 шт 290 рублей.

33. Транзистор – 1 шт – 246 рублей 5 шт. и Радиатор для транзистора – 1 шт – 53 рубля 3 шт (не обязательно).

Вместо замены транзистора на RAMPS можно использовать автомобильное или твердотельное реле. С твердотельным реле у меня и у Ильи были проблемы, оно просто расплавилось.

34. Прижимы для стекла – 4 шт – 107 рублей (можно заменить на канцелярские зажимы).

35. Гайки для регулировки стола – 3 шт -100 рублей (можно заменить на гайки М3).

36. Кулер охлаждения платы – 1шт -280 рублей (можно заменить на кулер от системного блока).

37. Светодиодная лента – 1 метр – 210 рублей за 5 метров (не обязательно).

38. Провода гибкие многожильные сечением не менее 0,22 мм порядка 15 метров. Использую так называемые домофонные провода.

39. Провода гибкие многожильные сечением 2.5 мм примерно 2 метра.

40. Термоусадка под эти провода.

41. Крепеж и провода я беру здесь, если у вас в городе есть проблемы с крепежом, то обращаемся туда же куда и за остальным – здесь есть все:

41.1. Винт M2.5×20 6 шт.

41.2. Винт M3x10 30 шт.

41.3. Винт M3x12 30 шт.

41.4. Винт M3x14 15 шт.

41.5. Винт M3x16 85 шт.

41.6. Винт M3x20 20 шт.

41.7. Винт M3x25 20 шт.

41.8. Винт M3x30 21 шт.

41.9. Винт M3x4 2 шт.

41.10. Винт M3X5 10 шт.

41.11. Винт M3X6 10 шт.

41.12. Винт M3X45 2 шт.

41.13. Винт M3x8 10 шт.

41.14. Гайка M2,5 6 шт.

41.15. Гайка M3 130 шт.

41.16. Гайка самоконтрящаяся M3 35 шт.

41.17. Шайба M2,5 6 шт.

41.18. Шайба кузовная или широкая M3 17 шт.

42. Термоклей – 1 шт – 80 рублей (не обязательно, последнее время радиаторы идут самоклеящиеся или можно использовать термопасту)

43. Термистор стола – 1 шт 59 рублей, стоит взять с запасом, рвутся, ломаются, врут.

44. Подшипник 623ZZ – 1 шт – 80 рублей за 10 шт.

45. Ножка мебельная – 1шт – 86 рублей (аналогов очень много) или держатель для катушки, ее можно и здесь:

47.1. Отвертки под винты.

47.3. Паяльник и припой.

47.5. Наждачная бумага.

47.6. Масло (предпочитаю использовать силиконовое).

47.8. Нож модельный или канцелярский.

47.10. Желательно иметь обжимку для разъемов Dupont, но можно справится и пассатижами, а так же я люблю использовать обжимку для НШВИ, и соответственно НШВИ под размер проводов.

47.11. Клей-карандаш, я предпочитаю фирмы UHU или 3M Skotch, еще рекомендуют Каляка-Маляка, но я не встречал в Питере.

И так вот мой сформированный заказ на Ali:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 1.

Буду рад, если кто-то из пользователей присоединится ко мне и соберет себе принтер вместе со мной. Для меня это будет лучшей обратной связью на мой цикл статей.

Обращаю внимание, этот цикл статей создается для строительства конкретной модели принтера, приветствуются комментарии по теме. Буду рад ответить на ваши вопросы по существу.

В конце мы получим с вами вот такую рабочую машинку, с двумя вариантами прошивки, при этом repeater firmware я сам еще не пробовал, буду вместе с вами пробовать впервые:

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 1.

Часть 2. Сборка корпуса и механики >> http://3dtoday.ru/blogs/plastmaska/collect-a-3d-printer-with-your-hands-step-by-step-instructions-part-2/

Часть 3. Сборка электроники.>> http://3dtoday.ru/blogs/plastmaska/collect-a-3d-printer-with-your-hands-step-by-step-instructions-part-3/

Часть 3.1. Дополнительные фотографии. >> http://3dtoday.ru/blogs/plastmaska/collect-a-3d-printer-with-your-hands-step-by-step-instructions-part-31/

Часть 3.2. Подключение электроники. >> http://3dtoday.ru/blogs/plastmaska/collect-a-3d-printer-with-your-hands-step-by-step-instructions-part-32/

Часть 4. Установка и настройка прошивки Marlin. >> http://3dtoday.ru/blogs/plastmaska/collect-a-3d-printer-with-your-hands-step-by-step-instructions-part-4/

Часть 5. Обновления и дополнения. >> http://3dtoday.ru/blogs/plastmaska/small-update-ultimaker/

Просим поддержать данный проект! Сделайте репост нашей статьи в ваши социальные сети.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Я собрал 3D-принтер за 8000 рублей. Вы тоже можете

Favorite

В закладки

Я собрал 3D-принтер за 8000 рублей. Вы тоже можете

Неделю назад я рассказывал о возможностях 3D-печати и том, как именно FDM-технология облегчает нашу жизнь. Статья набрала пусть и немного, но вполне достаточно положительных откликов, чтобы продолжать данную тему, а значит цикл материалов можно считать открытым:)

Сразу хотел бы предупредить, что не хочу превращать статьи в дотошное руководство 3D-печатника. Этого добра на просторах рунета предостаточно. Моя же цель — лишь натолкнуть и подсказать варианты, способы и идеи, которые упростят жизнь человека, который заинтересуется этой отраслью.

Ну что, поехали. После вводного экскурса время действовать. Тема сегодняшней статьи — закупка комплектующих.

Перед тем, как отдать свои кровные

Первое предупреждение — будет непросто. Самостоятельная сборка 3D-принтера требует усидчивости и терпения. Я буду счастлив, если у вас все будет получаться с первого раза, но, по собственному опыту скажу, что без ложки дегтя в 3D-печати не бывает.

Перед покупкой комплектующих для самостоятельного построения принтера сразу же хочу отметить, что для нас самое важное — максимально ужатый бюджет.

И дело не совсем в экономии. Лично мне бы очень хотелось, чтобы вы испытали тот восторг, который наступает после печати первой детали на устройстве, которое создано вашими руками.

Собирать будем классическую модель Prusa i3. Во-первых, это максимально бюджетный вариант исполнения принтера. Во-вторых, он очень популярен и найти пластиковые детали для этой модели не проблема.

Наконец, апгрейдить эту модель одно удовольствие. Делать это можно бесконечно долго, но главное, видеть заметные улучшения после вложения очередной сотни-другой рублей.

Механика

Под «механикой» мы подразумеваем как статичные, так и движущиеся элементы принтера. От правильного выбора механики напрямую зависит качество моделей, которые он способен будет печатать.

Существует буквально сотни всевозможных модификаций и вариантов исполнения того самого принтера Prusa i3. Вариантов замены комплектующих или их аналогов тьма, поэтому всегда можно что-то изменить или исправить.

Корпус

На что влияет. Корпус обеспечивает жесткость всей конструкции. Учтите, что во время печати хотэнд будет постоянно перемешаться вверх, вниз, влево, вправо, вперед и назад. Иногда эти движения будут очень резкими и быстрыми, поэтому, чем надежнее будет корпус, тем лучших результатов вы достигните.

Варианты. Чертеж рамы есть в открытом доступе (тут или тут). Дальше остается обратиться в конторы, занимающиеся резкой фанеры, ДСП, акрила или металла.

Из стали 3-4 миллиметра выйдет подороже, потяжелее, но надежнее. Из фанеры 6 – 8 мм дешевле. Есть варианты и из акрила.

Финансовый совет. Готовые варианты рам на AliExpress и Ebay сразу отметайте. Там просят в три-четыре раза большую сумму. Полистайте доски объявлений по месту жительства. Средняя стоимость корпуса из фанеры варьируется в пределах 600 – 1000 рублей. Все, что дороже — от лукавого.

Цена вопроса: 800 рублей (здесь и далее – приблизительная стоимость).

Направляющие (валы)

На что влияет. Плавность хода сопла, ровность слоев.

Варианты. Направляющих для Prusa i3 нужно ровно шесть штук. По две на каждую ось (X, Y, Z). Размеры следующие:

  • 2 x 370мм (ось X)
  • 2 x 350мм (ось Y)
  • 2 x 320мм (ось Z)

Общепринятый стандарт для валов 3D-принтера — 8 мм. И гнаться за 10 или 12 мм смысла нет. Вес головы хотэнда не такой значительный, что бы на расстоянии в 370 мм гнуть вал.

Хотя, если у вас есть лишние деньги, можно извратиться и купить 12 миллиметровые валы. Вот только подшипники и подгонка пластиковых деталей потом выйдет дороговато.

Финансовый совет. Перфекционистам на заметку: рельсовые направляющие, конечно же, отличная штука. Но их стоимость даже в Китае откровенно пугает. Оставьте эту модернизацию на будущее.

К слову, валы можно купить как на AliExpress (тут или тут), так и по месту с тех же досок объявлений. Самый доступный вариант — отправиться на блошиный рынок и найти на разборке принтеров и старой оргтехники (МФУ, сканеры) шесть нормальных валов.

Главное, вооружитесь штангенциркулем. Все валы должны быть строго одного диаметра. Цена за штуку получится в районе 60 – 70 рублей.

Цена вопроса: 420 рублей (вариант блошинного рынка).

Подшипники

На что влияет. Уровень шума, качество печати, ровность слоев и граней детали.

Варианты. И снова все упирается в бюджет. Можно заказать подшипник в блоке (модель SC8UU, например, тут). Можно просто линейный подшипник LM8UU. Можно остановиться на бронзовых или латунных втулках генератора автомобиля. Главное, подобрать нужный размер.

Наконец, можно заказать подшипники у 3D-печатника, у которого будете покупать детали для своего принтера (об этом ниже). Готовые подшипники всех размеров есть тут.

Запомните, для Prusa i3 вам нужны 12 линейных подшипников.

Финансовый совет. Не спешите заказывать подшпиники в Китае. Не факт, что выйдет дешевле. Варианты по 40 – 60 рублей за штуку можно найти и в «родных краях».

Цена вопроса: 600 рублей.

Пластиковые детали

Самое время обратиться к тем, у кого уже есть 3D-принтер. Поищите объявления «3D печать в вашем городе». Обсудите стоимость печати комплекта деталей для Prusa i3.

Как правило, оценивают за грамм печати, но есть и готовые комплекты. Тянуть это добро из Китая нет никакого смысла.

Цена вопроса: около 1000 рублей, но зависит от наглости печатника.

Ремни, шкивы, шпильки и прочая мелочь

Для самостоятельной сборки механики принтера остается совсем немного. По сути, это недорогие детали, рассказывать о которых слишком много не имеет смысла. Поэтому, приведу список.

  • ремень GT2 – служит для перемещения хотэнда и столика вдоль осей X и Y. Выглядит вот так. 2 метра хватит с головой.
  • шкивы GT 2 — внутренний диаметр 5 мм, количество зубьев (как правило) 20. Надеваются на шаговые двигатели (на два) для перемещения ремня GT2. Достаточно двух штук. Выглядят так.
  • шпильки — модные трапецеидальные винты с гайкой не берем. Во-первых, дорого. Во-вторых, бессмысленно. Это не ЧПУ станок. Со скоростями выше попы прыгнуть не получится, поэтому не тратьте деньги. Обычная строительная метровая шпилька диаметром 5 мм для оси Z (разрежем на два) и такая же диаметром 8 мм для закрепления частей корпуса.
  • подшипники — два для связки с ремнем GT2. Будут выполнять роль натяжителей. Желательно, чтобы внешний диаметр подшипника был равен внешнему диаметру шкива в области зубьев. Как вариант, но 50 штук вам не нужно, только два.
  • гайки, болты, шайбы — в магазине крепежа хорошенько запаситесь болтами M3 размером от 10 до 60 миллиметров. Соответственно, гайки (нужны еще и 8-миллиметровые для шпилек корпуса) и шайбы. Приблизительный список список можно найти тут.
  • муфты — будут удерживать шпильки 5 мм по оси Z. Нужно две штуки. Купить можно, например, тут. А можно попросить напечатать 3D-печатника, взяв модель отсюда.

Финансовый совет. Не стремитесь взять самое лучшее. Подходите с умом и проверяйте диаметры. Так, шпильки для Z оптимальны именно 5-миллиметровый. У 8-миллиметровых больший шаг резьбы, что отразиться на качестве печати (будут слишком характерная слоистость).

Гнаться за шкивами для ремня тоже нет смысла. Подойдет обычный подшипник. При покупке включайте фантазию. Вариант «тупо купить по списку» здесь не работает.

Цена вопроса: при большом желании можно легко вписаться в 700 – 800 рублей.

Электроника

Без электроники принтер не поедет и не поймет, чего вы от него хотите. К счастью, цена на комплектующие просела значительно и можно закупиться без удара по семейному бюджету.

Шаговые двигатели

Это самая дорогостоящая статья расходов при самостоятельно сборке 3D-принтера. Нужно 5 штук Nema 17. Как правило, беру на 1.7А по току. Их мощности будет предостаточно. Диаметр валов – 5 мм. Присмотреться можно тут.

Да, не забудьте уточнить наличие соединительных проводов, чтобы потом не плясать с паяльником.

Финансовый совет. И снова блошиный рынок и разборка МФУ, принтеров и плоттеров. Поинтересуйте о ценах на шаговые двигатели. Иногда пять движков Nema 17 можно прикупить за смешные 800 – 900 рублей.

Важно: выбирайте движки так, чтобы у них было одинаковое количество шагов на оборот (например, 200). Двигатели без маркировки брать несколько геморройно, поскольку потом замучаетесь подбирать правильные параметры при настройке ПО.

Плата управления

Эталон для Prusa i3: плата Arduino Mega + модуль расширения Ramps 1.4 (например, такой вариант). Это самый доступный и универсальный вариант для управления принтером.

Совет. Обязательно убедитесь, что в наличии есть джемперы (маленькие перемычки контактов). В идеале, их должно быть не менее 18 штук. Если не будет, замучаетесь потом искать их в своем городе, хотя и стоят они рубль за ведро.

Драйвера шаговых двигателей

Это миниатюрные платки, которые будут управлять шаговыми двигателями. Считаем сколько нужно:

  • 2 драйвера A4988 для оси Z (вот такие)
  • 1 драйвер A4988 для оси Y
  • 1 драйвер A4988 для оси X
  • 1 драйвер DRV8825 для экструдера (например, такие)

Можно взять лотом, можно по отдельности. Я специально написал один драйвер DRV8825, поскольку у него максимальное деление шага 1 к 32, что позволяет более точно выдавливать пластик во время печати очень мелких деталей.

Теоретически можно взять и все пять A4988 или комплект из пяти DRV8825. Тут уж решать вам, но один DRV8825 в сборке строго приветствуется.

Совет. Попадете на распродажу, не поленитесь взять парочку драйверов про запас. При первичной сборке есть риск, что один из драйверов обязательно спалите:)

Дисплей

На нем будем следить за состоянием печати и управлять принтером. Настоящая классика — четырехстрочный LCD2004 за 350 рублей.

Совет. Обязательно берите дисплей с шилдом и шлейфом (по ссылке выше как раз такой). Потратите минимум времени на подключение.

Хотэнд и механизм подачи пластика

Именно в этом блоке происходит магия 3D-печати. Тут греется пруток пластика и выдавливается сквозь миниатюрное сопло. Не буду ходить вокруг да около. Проверенный годами вариант — версия хотэнда V6 с кулером, терморезистором 100к, нагревательным элементом, радиатором, тефлоновой трубкой. Например, такой.

Механизм подачи пластика (будет крепиться на один из двигателей NEMA 17) лучше взять металлический. Во-первых, удобнее собирать, во-вторых, полностью исключен пропуск шагов во время печати.

Столик, пружины, стекло, концевики

Платформа, на которой будет расположена 3D-модель, должна иметь обязательный подогрев. Температуры тут доходят до 100 – 110 градусов по Цельсию в зависимости от типа пластика.

Самый доступный и проверенный временем вариант – MK2 размером 214 х 214 мм. Не забудьте приобрести пружины для столика (нужно 4 штуки). С ними намного легче выставлять уровень сопла.

Сверху столик накрывают обычным стеклом толщиной 3-4 мм. В идеале – зеркалом. Размеры 200 х 200 мм с небольшими скосами по краям для крепежа винтов. Цена вопроса у стекольщика – около 60 рублей, везти из Китая нет смысла.

Концевые выключатели — специальные механические кнопки, которые будут ограничивать размеры стола и «пояснять» электронике где конец рабочей области принтера. Как вариант, недорогие KW12-3. Нужно 3 штуки (по одному на каждую ось).

Блок питания

Один из ключевых элементов все электроники – блок питания. Готовый вариант, заточенный на 3D-принтеры, обойдется в 800 – 1200 рублей. Все зависит от мощности блока. Сразу скажу, что 15 А и 12 Вольт для 3D-принтера с двумя экструдерами и одним нагревательным столом будет достаточно.

Финансовый совет. Как вариант, можно задействовать компьютерный БП аналогичной мощности. Б/у вариант обойдется в 200 – 300 рублей, а работать будет также. Единственное, придется немного повозиться с развязкой проводов.

И сколько вышло?

Проведем приблизительные подсчеты. Рассчитываем самый бюджетный вариант. Учтите, что экономия требует затрат времени — придется побегать.

  • Корпус — 800 рублей
  • Валы — 420 рублей
  • Линейные подшипники — 600 рублей
  • Пластиковые детали — 400 рублей
  • Мелочь (подшипники, шкивы, шпильки, ремни) — 700 рублей
  • Двигатели (б/у разборка) — 900 рублей
  • Электроника (столик, плата Arduino + Ramps, 5 драйверов, дисплей, концевики) — 2600 рублей
  • Блок питания — 400 рублей
  • Набор гаек, болтов, шайб — 150 рублей
  • Хотэнд, механизм подачи пластика — 450 рублей
  • Про запас — 580 руб

ИТОГО: 7420 руб + 580 руб (на всякий случай) = 8 000 рублей.

Что ж, я обещал, что мы соберем 3D-принтер за 10 000 рублей. И мы это сделали. Да, придется побегать, поискать и потратить время, но моя задача была доказать, что 3D-печать – не так дорого, как может показаться на первый взгляд.

Материал получился очень обширным, но я старался максимально сжать информацию и выделить лишь ключевые моменты, на которые стоит обратить внимание. Надеюсь, у меня получилось.

Если чего не сказал – не судите строго. Я готов поделиться опытом и посоветовать максимально эффективные варианты решения той или иной проблемы по 3D-печати. В данном случае, по закупке комплектующих.

Favorite

В закладки

Самодельный 3д принтер v3.0

Представляю вашему вниманию самодельный 3д принтер. Собран из фанеры, алюминия, пластика и Ардуино. Этот принтер уникален тем, что его кинематика подсмотрена у Ultimaker, но сделана с качественными доработками.

Самодельный 3д принтер v3.0

Это уже третий мой 3д принтер, сделанный своими руками. Первый был H-bot, второй D-bot.
С тех пор, когда узнал о 3д печати, я хотел сделать свой принтер, но не особо понимал зачем он мне нужен. Первую деталь я купил ещё в 2015 году, с мыслями о том, что может когда-нибудь я сделаю принтер. За три года незаметно накопилось деталей на cборку и в декабре 2017 я начал процесс. Первая печать произошла только в конце февраля 2018 года. С тех пор я заболел 3д-печатью.

Самодельный 3д принтер v3.0

Первый принтер был первым блином, т.е. комом. Это был хороший старт, я приобрёл бесценный опыт и напечатал детали для второго принтера. Второй принтер получился лучше, но всё равно не устраивал меня своими недостатками кинематики.

Самодельный 3д принтер v3.0

С самого начала я не ставил себе задачу сделать 3д принтер для ежедневной печати или печати на заказ. Цель: печатать изделия из пластика для собственных нужд. Хочется, конечно, чтобы качество печати было максимальным и при этом цена принтера не должна зашкаливать. Рельсовые направляющие сразу были исключены из сметы из-за цены и сложностей покупки, к тому же они шумные. Круглые линейные подшипники типа LM8UU со временем сгрызают направляющие, поэтому после долгих поисков& выбор пал на 10-ти миллиметровые стальные валы и напечатанные втулки из ABS-пластика.

Самодельный 3д принтер v3.0

Я очень давно хотел научиться моделировать свои самоделки в 3D, всё стимула не хватало. Первый принтер я пытался строить в AutoCAD. Уже после нескольких первых распечатанных деталек из пластика, я понял что надо что-то другое. Так я получил пинок изучить SolidWorks. В нём и разрабатывал все последующие модели. Меня очень вдохновила эта программа, потому как чертить очень люблю!

Самодельный 3д принтер v3.0

Принтер сначала моделировал на компьютере в 3D с учётом всех деталей. Создание виртуальной модели здорово помогает разработке, многие узлы оптимизируются ещё до их реального воплощения.

Учитывая первый опыт постройки корпуса принтера из ЛДСП, в данной версии я использовал фанеру 10 мм. Все детали были вырезаны на самодельном ЧПУ станке и покрашены белой автомобильной краской.

Пожалуй, самое интересное в этом принтере – кинематика. Я долго присматривался к Ультимейкеру. Подкупало то, что у него оси двигаются жёстко, без перекосов. Позже я узнал и о недостатках. Заключаются они в радиальном вращении направляющих, по которым также двигаются втулки. Залогом качественной печати с таким исполнением кинематики являются дорогие и качественные комплектующие. Меня это не устраивало. Мой принтер должен быть из дешевых и легкодоступных материалов. Вообще самому строить 3д принтер сложно, когда практически все детали приходится заказывать издалека.

При разработке 3д модели нового принтера я разделил вращающиеся и направляющие валы. Так линейное перемещение по осям осуществляется по неподвижным валам 10 мм. Ременная передача организована на отдельных валах диаметром 8 мм. Узлы крепления ремней на подвижных частях сделаны в одной плоскости перемещения осей, чтобы не создавать лишних рычагов, которые, кстати, способствуют износу втулок.

Самодельный 3д принтер v3.0

Я поставил задачу иметь возможность быстрой замены любых частей кинематики без необходимости разбирать половину принтера. Также все 4 мотора и электроника принтера вынесены в заднюю часть принтера, чтобы иметь возможность сделать термокамеру для 3д печати и не греть при этом то, что должно быть холодным.

Ось Z сделал из мебельных труб 16 мм и распечатанных из пластика пластин для скольжения. Двигается стол по оси с помощью обычной резьбовой шпильки М8 и муфты. Вращение от мотора передаётся на шпильку через ременную передачу.

Самодельный 3д принтер v3.0

Подогреваемый стол состоит из двух частей. Основание из фанеры, оно движется по оси Z. На основание крепится на четырёх винтах М4 и пружинах алюминиевая рамка. В рамку уложен силиконовый коврик, нагреватель и боросиликатное стекло.

Самодельный 3д принтер v3.0

Самодельный 3д принтер v3.0

Много времени и сил заняла разработка движущейся/печатающей головки, её охлаждение и обдув детали. Пришлось долго вымерять детали, чтобы нигде ничего не задевало во время движения. Для охлаждения я использовал кулеры 40*10 мм. Они работают тихо на низких оборотах и дают хороший поток воздуха. Электроника прикручена на задней стенке. Там же стоит кулер для охлаждения драйверов моторов. Кулер для охлаждения экструдера и кулер для электроники запитаны последовательно и работают в половину мощности, поэтому шум от них очень низкий. Вся электроника запитана от блока питания 12 вольт 25 ампер. Концевики все механические, работают на размыкание.

Самодельный 3д принтер v3.0

Термоблок хотэнда я залил термостойким силиконом. Хорошо ли это работает сказать не могу, но что спасает пальцы от ожогов это точно. Никаких других доработок с хотэндом я пока не проводил, всё стандартное.

Самодельный 3д принтер v3.0

Подогрев стола осуществляется самодельным нагревателем из текстолита, дорожки просто процарапал резцом под линейку, замучился, лучше бы вытравил. По опыту на каждые 10*10 см стола должно тратиться 2.5 ампера, тогда стол нагревается до 100 градусов очень быстро. Включение нагревателя осуществляется через обычное электромагнитное реле.

Самодельный 3д принтер v3.0

На текущий момент 3д принтер не имеет законченного вида, всё на этапе сборки и тестирования. Уже много идей как можно улучшить то, что есть. В целом я очень доволен кинематикой, расположением элементов, корпусом, внешним видом и удобством.

О недостатках и недоработках.

В качестве направляющих должны быть использованы стальные валы. У меня их не было, поэтому попробовал поставить алюминиевые трубки. Первая печать показала, что длинные направляющие гнутся из-за трения втулок и недостаточной жесткости алюминиевых трубок. Замена двух длинных направляющих на сталь немного улучшила ситуацию, но осталась ещё центральная направляющая. Она пока не заменена.

В качестве 8-ми миллиметровых валов для ремней планировал использовать алюминиевые трубки. Они раньше были в продаже, потом пропали. Пришлось использовать шпильки с резьбой, а это дало биение на шкивах, которое передаётся на ремень и, соответственно, влияет на качество печати.

Самодельный 3д принтер v3.0

Втулки на движущейся головке я попробовал бронзовые самосмазывающиеся. Пока особо нечего сказать про эти втулки, на принтере всего пару моделек отпечатал. Покупал 10 штук втулок, 4 из них были с люфтом. Я так думаю, что эти втулки предназначены для радиального вращения, вряд ли они годятся для линейного перемещения.

Самодельный 3д принтер v3.0

Сейчас принтер печатает плохо, это на 100% зависит от втулок и направляющих, а также от шпильки с метрической резьбой на оси Z. Есть идеи как довести геометрию печати до идеала, но об этом я буду расскажу, когда всё попробую на практике.

Ещё не получилось сделать кинематику быстроразбираемой. В следующей модификации это учту. Поставить моторы на демпферы, чтобы уменьшить шум. Не очень красиво мне удалось сделать разводку с проводами. Не нравится мне длинная трубка от экструдера к хотэнду и не нравится, что она торчит из принтера, сверху планировалась крышка из стекла. Спереди принтер будет закрываться стеклянной дверцей, пока её тоже нет. Сзади электроника будет закрываться пластиковой крышкой с прорезями для движения воздуха.

Самодельный 3д принтер v3.0

На передней панели справа четыре выключателя: сеть, свет общий, свет возле хотэнда, отключение обдува детали. Под столом расположена панель с отверстиями для светодиодов и выключателей, это ноухау для отключения неиспользуемых во время печати участков подогрева. Планируется сделать подогрев из нескольких отключаемых нагревателей, это здорово экономит электроэнергию.

Рабочий стол я сделал размером 31*22 см и планировал положить зеркало. Решил попробовать боросиликатное стекло, размер стекла заказал меньший 200*213 мм, поэтому по бокам стола получились пустые места. Печатать на боросиликатном столе без клея не получилось. Пластик совсем не хотел прилипать к этому стеклу, поэтому скорее всего вернусь к использованию зеркала.

Самодельный 3д принтер v3.0

Изначально думал, что по бокам корпуса будут окна со стеклянными дверцами. У первого корпуса из ЛДСП были эти окна, но т.к. принтер стоит между стеной и столом, толку от окошек нет. Поэтому стенки остались целыми, внутри на этих стенках будет крепление для катушки с пластиком.

Кто-то заметил, тут нет экрана с элементами управления. Поставить экран можно. Я сознательно отказался от него, т.к. просто управляю с компьютера. Необходимости печатать с флешки у меня не было и вряд ли предвидится.

На этом пока всё. А чём умолчал, отвечу в комментариях. Принтер пока отпечатал всего пару котиков на скорости 100 мм/сек. Дочь котикам несказанно рада, значит работа проделана на пользу. Есть целый список из нескольких десятков моделей, которые очень хочется распечатать в хорошем качестве. Впереди много интересных доработок, будет интересно. Всем добра!

Ссылка на основную публикацию