- Преимущества самодельного 3D принтера перед покупным
- Модификация шагового двигателя 28BYJ-48
- Ось Y
- Ось Х
- Ось Z
- Стол для печати
- Собираем весь 3D принтер
- Подключаем электронику к 3D принтеру
- Программное обеспечение для Arduino
- Фото процесса печати и результаты
- Как собрать и сделать 3D принтер своими руками
- Приобретение необходимых деталей и инструментов
- Сборка механической части
- Сборка радиоэлектронной части
- Загрузка и установка программного обеспечения
- Тестирование и настройка трехмерного принтера
- Печать
- Как собрать 3D принтер Arduino своими руками
- Плата Arduino UNO
- Arduino Mega 2560 для 3D принтера
- Плата Arduino CNC Shield v3.02
- Плата Arduino Due
Преимущества самодельного 3D принтера перед покупным
Создание самодельного 3D-принтера теперь доступно каждому. Для этих целей нужно иметь некоторое инженерное образование, навыки программирования, время и определенную сумму денег, около 25 000 рублей. Для многих проще потратить 15-20 тысяч на готовую модель. Однако из-за дешевого качества китайской сборки устройство прослужит недолго. Эта причина вполне оправдана.
Главное отличие покупного 3D-принтера в том, что корпус выполнен из акрила и фанеры. Это приводит к ряду неприятных последствий:
- прибор нуждается в постоянной калибровке цвета;
- ситуация нестабильная и качество печати ухудшается;
- жесткая печать компонентов.
Самым большим преимуществом самодельных 3D-принтеров перед покупными является качество кадра. Вы можете использовать стальной материал. Это даст лучшую фиксацию устройства и увеличит срок его службы.
Использование в домашних условиях позволит самостоятельно изготавливать детали, которые можно сделать только на станках. Например, создать кузов автомобиля.
С помощью 3D-принтера можно напечатать протез. А с учетом использования в домашних условиях, это будет стоить значительно дешевле, чем в медицинских учреждениях.
Модификация шагового двигателя 28BYJ-48
Чтобы преобразовать шаговый двигатель 28BYJ-48 из униполярного в биполярный, необходимо открыть пластиковую крышку.
Затем снимите красный кабель и разомкните от него контактный тракт, как показано на рисунке.
Теперь на другом конце находится выход, который вы хотите подключить к рампам, расположите контакты следующим образом:
синий-желтый-оранжевый-розовый
С помощью этой небольшой модификации вы можете подключить эти моторы напрямую к контактам платы Arduino Ramps 1.4
Ось Y
Сначала нужно склеить две деревянные доски.
После этого установите на деревянные доски распечатанные детали «Мотор», «Z-Motor.
Затем прикрепите напечатанные детали винтами.
Следующий шаг: установите моторы в пазы, затем подшипники LM8UU.
Установите шкив на двигатель и подшипники 624zz рядом с ним.
Используйте пластиковую ленту, чтобы закрепить подшипники LM8UU.
Далее – установить две направляющие длиной 17,5 см диаметром 8 мм.
И, наконец, протяните ремень через «тройники» и установите концевой выключатель.
Ось Х
Для оси X вам нужно:
Установите два болта M4x45 мм в деталь «X-End».
Подсоедините двигатель, как показано на рисунках.
Натяните ремень и установите концевой выключатель.
Закрепите экструдер двумя болтами M3x25 и затяните гайками.
Ось Z
Для сборки оси Z вам понадобится:
Установите подшипники LM8UU в «X-Carriage» + «X-Ends».
Дооснащение «X-концами» + «X-кареткой» на рельсах 17,5 см (ось X) и 21 см (ось Z).
После этого нужно соединить резьбовой вал с двигателем
Стол для печати
Просверливаем четыре отверстия диаметром 3 мм в деревянной доске 20х13 см.
После этого затягиваем 4 болта М3х25
Собираем весь 3D принтер
Сборка осуществляется согласно приведенным ниже рисункам. Дальнейшие пояснения давать нет смысла. Самое главное, чтобы предыдущие шаги были правильно реализованы. В этом случае проблем быть не должно.
Подключаем электронику к 3D принтеру
Подключаем электронику (включая Arduino) в соответствии с рисунком, который представлен ниже.
Программное обеспечение для Arduino
Этого должно быть достаточно. Вы можете выполнить непосредственную настройку под полученный дизайн, размеры и т.д.
Фото процесса печати и результаты
После некоторой калибровки распечатались хорошие образцы кубов размерами 1х1х1 см.
Разрешение: 0,2 мм
Скорость: 10 мм/с
Одной из возникающих проблем является перегрев двигателей. В результате происходит значительное смещение слоев.
Поэтому я рекомендую установить A4988 на микрошаг 1/16 и отрегулировать ток до минимального значения.
Кроме того, вы можете поиграться с прошивкой Arduino, чтобы получить лучший результат.
Оставляйте комментарии, вопросы и делитесь личным опытом ниже. В обсуждении часто рождаются новые идеи и проекты!
Случайный
- Arduino и серводвигатели — основы
- Ультразвуковой датчик расстояния и Arduino
- Шаговый двигатель и Arduino — основы
- Датчик отпечатков пальцев и Arduino
- Arduino + THB6064AH + шаговый двигатель Nema 23
Популярный
- Arduino и цифровой датчик температуры DS18B20
- Советы для начинающих. Arduino и шаговый двигатель Nema 17
- Пироэлектрический инфракрасный (PIR) датчик движения и Arduino
- Драйвер шагового двигателя L298N и двигателя постоянного тока и Arduino
- Жидкокристаллический дисплей (LCD) 1602 и Arduino
Как собрать и сделать 3D принтер своими руками
Существует множество разновидностей самодельных 3D-принтеров. Одни формируют фигурки из гипса, другие печатают детали с помощью головы послойно. Есть варианты, формирующие объекты с помощью лазера или на полимере. Такие модели сложны в сборке и дороги. Да и изделия, изготовленные по этим технологиям, хрупки, чтобы их можно было использовать в качестве запчасти к какому-либо устройству.
Чтобы собрать 3D-принтер своими руками, вам понадобится набор следующих инструментов и навыков:
- паяльник;
- набор отверток;
- шестиугольники;
- руководство по сборке;
- знание электроники и техники.
Соблюдая простые правила, человек, обладающий вышеперечисленными инструментами и знаниями, сможет собрать устройство в короткие сроки.
Приобретение необходимых деталей и инструментов
В процессе сборки 3D-принтера вам понадобятся необходимые комплектующие:
- Рама является основной частью устройства. От его тяжести, качества и стабильности зависит дальнейшая работа устройства. Постоянная борьба с некачественными отпечатками, а также повышенные скорости работы отойдут на второй план. Идеальным выбором будет стальная рама российского производства, которая стоит около 5000 рублей. В эту цену входят необходимые крепления.
- Направляющий вал. Он продается отдельно. Для сборки 3D принтера своими руками подойдет 1 комплект валов, который состоит из 6 деталей и стоит от 3000 руб. Процесс требует полированных моделей. От этого напрямую зависит качество печатных деталей.
- Шпильки М5. Для сборки нужно 2 штуки, цена одной 200 руб. Их можно приобрести в любом хозяйственном магазине. Они должны быть абсолютно ровными. Для проверки можно положить деталь на стеклянную поверхность и покатать. Гладкий продукт гарантирует беспрепятственное качение.
- Комплект подшипников, муфт и ремней. Это обязательные детали для сборки 3D принтера своими руками. Стоимость набора от 800 руб.
- Механический ограничитель. Важная деталь, без которой процесс эксплуатации не реализуется. Стоимость 1 шт — от 25 руб. В процессе потребуется 3 случая. Опытные мастера приобретают четвертый вариант – про запас.
- Показывать. Для сборки 3D-принтера требуется экран с картридером. Это необязательный элемент. Это необходимо только при печати с компьютера.
Сборка механической части
Самостоятельная сборка – кропотливый процесс. Чтобы это произошло, недостаточно просто захотеть. Профессиональной команде требуется до 2 лет, чтобы собрать 3D-принтер. Для того, чтобы все действительно работало, необходимо быть предельно внимательным и соблюдать правила при сборке.
Собрать 3D-принтер своими руками несложно, если все детали куплены и установлены правильно. Это касается деталей с электронным наведением.
В процессе потребуется следующее:
- RAMPS 1.4 — это основная плата для 3D-принтера, работающая на расширении Arduino. Именно для этого рабочие модели, система и драйверы связаны между собой.
- Arduino Mega 2560 R3 — микроконтроллер, отвечающий за интегральные схемы и модули. Устройство легко подключить. Работает без нареканий при правильной установке системы.
- Драйверы А4988 — электронные компоненты, популярные драйверы шаговых двигателей, работают от напряжения от 1 до 35 Вт.
Сборка радиоэлектронной части
Для подключения электроники вам понадобится стандартная схема, она будет приложена к руководству по программному обеспечению — Arduino IDE. Затем выполняются настройки в зависимости от характеристик устройства.
Одной из особенностей сборки 3D-принтера своими руками является то, что в этом виде электроники должен работать «мозг». Одной из таких деталей является Arduino 2560 R3. Прошивка будет залита в этот пункт. Легко сгореть из-за неправильной полярности подключения, конца соединения или установки шагового двигателя.
Читайте также: 3D принтеры для ювелирных изделий, преимущества и принципы работы?
Загрузка и установка программного обеспечения
Установка программного обеспечения так же важна, как и предыдущие процессы. Водители ступеней отвечают за работу двигателей. У них есть конструктивный резистор, который выставляется на нужный ток и его не нужно наматывать.
В качестве запасной платы лучше использовать Arduino MEGA R3. Понижающий регулятор необходим для защиты напряжения на плате. Например, снижение происходит с 12 до 5 Вт. Электроника, используемая при сборке 3D-принтера своими руками, очень капризна и часто выходит из строя.
Достаточно сложный механизм принтера нуждается в программном обеспечении. Необходимо провести подготовительную работу. Для этого вам понадобится официальная прошивка от 3D-diy. Программа загружена Arduino IDE 1.0.6. На дисплее отображается кнопка Auto Home, которую необходимо нажать после этого.
Программное обеспечение Cura используется для гибких и точных настроек печати. Он позволяет регулировать уровень заливки объекта и другие параметры печати:
- диаметр сопла;
- температура плавления пластика;
- толщина слоя.
Все эти настройки влияют на качество и результаты печати. Проект Marlin лежит в основе прошивки и находится в открытом доступе для пользователей. Прошивка общая и подходит для разных устройств, да и настройки производятся по разному. Корректировки производятся в зависимости от возможностей трехмерного принтера.
Тестирование и настройка трехмерного принтера
Важно убедиться, что концевые выключатели подключены правильно, а полярность шаговых двигателей соблюдена. Если каретка движется в направлении, противоположном желаемому, необходимо повернуть терминал на 180 градусов. Если после всех правильно выполненных процедур остался неприятный свист, дело может быть в ступенях. Для этого подтяните подстроечные резисторы.
Первая тестовая печать займет не менее 50 минут. Дальше будет диагностика проблем с тестовым разделом в сравнении с другими результатами идентичных моделей. Таким образом можно будет определить, с чем связана проблема печати. Это связано, например, с неправильной конфигурацией компьютера или техническими характеристиками.
Печать
Первый оттиск считается самым важным, так как от его исполнения зависит качество соединения, сборки и соединения коннекторов своими руками. Первые модели рекомендуется печатать из PLA-пластика. Также можно использовать любой гибкий стержень.
Это самая простая модель для сборки, обслуживания и ремонта. Имеет высокое качество по сравнению с другими продуктами. Благодаря распространенности данного материала, вы можете найти огромное количество информации, отвечающей на ваши вопросы.
В печатную машину можно установить 2 экструдера одновременно или один с двумя головками. После выполнения процесса калибровки необходимо распечатать образец размером 1х1х1 см. Если слои сильно сместились, возникает проблема перегрева моторов.
Для решения используются моторы A4988 с микрошагом 1/16, сила тока регулируется до наименьшего положения. Для достижения лучшего качества выполняют прошивку принтера.
Как собрать 3D принтер Arduino своими руками
Сделать 3d принтер своими руками вполне реально, для этого нужно следовать инструкции, которая шла в комплекте с Ардуино. Также можно руководствоваться рекомендациями профессионалов и методическими пособиями.
3D-принтер состоит из следующих частей:
- рамка;
- контроль;
- гиды;
- блок питания;
- шаговые двигатели;
- экструдер.
Первым шагом является построение осей координат. Для этого вам понадобятся приводы, например от CD/DVD, которые были на компьютере. Также нужно купить дисковод, надо проверить его работоспособность.
Его индикатором является пошаговый режим, который выполняется без постоянного тока. Далее необходимо выбрать шаговые двигатели. Процесс перемещения расходных материалов требует определенного количества электроэнергии.
Следующий шаг – выбор электроники. Нужна сама плата Ардуино, шлейф, драйвера (5 штук), радиаторы, блок питания (подойдет от компьютера), вентилятор, концевые выключатели (оптические или магнитные), нагревательный стол, терморезистор, транзистор, провода , заглушки, нагревательное устройство для хотэнда, насадки и боуден.
Вы действительно можете купить их в наборе, это сэкономит время и силы без ущерба для качества. Схему сборки деталей можно найти в Интернете.
На завершающем этапе скачиваем Arduino IDE, устанавливаем прошивку (чаще используется Marlin) и подключаемся к ЧПУ-контроллеру. Проверив таким образом сборку электроники, нужно определиться с программным обеспечением, которое будет отвечать за управление 3D-принтером. Пример изображения.
К особенностям относится приемлемость выбранных параметров печати: отступы, высота секции и скорость наслоения расходных материалов. Осталось только оценить состояние электропроводки, собрать последние элементы (каркас, корпус, крепеж) в соответствии с инструкцией и подключить собранный своими руками принтер к ПК.
Калибровка 3D-принтера осуществляется с учетом диаметра шкива, количества шагов на оборот двигателя и микрошагов в системе электроники. Результатом операции является окончательная конфигурация прошивки.
Плата Arduino UNO
Arduino UNO имеет ряд отличий от других модификаций плат расширения этой фирмы:
- Во-первых, для подключения к ПК не требуется мост USB-UART FTDI.
- Во-вторых, он получает питание через порт USB и с помощью внешних устройств. Для этого предопределены несколько контактов (Vin, IOREF, 5 V, GND).
- В-третьих, микроконтроллер платы Arduino UNO имеет три типа памяти: FLASH, EEPROM и SRAM.
- В-четвертых, в SPI есть последовательность. Это касается с 10 по 13 выход (вход).
- В-пятых, есть функция автоматического сброса.
- В-шестых, имеется защита от воздействия нагрева проводов.
Arduino Mega 2560 для 3D принтера
Он основан на Arduino Mega. Для Arduino Mega 2560 требовался улучшенный ATmega2560. Устройство имеет:
- 54 цифровых и 16 аналоговых входа;
- УАПП, USB
- резонатор;
- МСКП;
- функция сброса.
Плата Мега 2560
Arduino Mega 2560 подключается путем подключения к ПК или к внешнему источнику питания. Наиболее важные отличия новинки:
- Нет необходимости в USB-to-serial.
- Наличие сопротивления.
- Добавляет выводы SCL и SDA в Arduino Mega 2560.
- Усиливает рабочую последовательность RESET.
3D-принтер Arduino Mega 2560 — один из самых популярных 3D-принтеров. Это из-за выполнения его работы.
Плата Arduino CNC Shield v3.02
Плата расширения CNC Shield v3.02 предназначена для 3D-принтеров Arduino UNO и аналогичного оборудования. Эта база ввода-вывода позволяет устройствам работать в автоматическом режиме или при подключении к порту USB.
Arduino CNC Shield v3.02 имеет 4 оси, два типа интерфейсов (UART, I2C). Требуемое напряжение для питания и логической части составляет соответственно 36 В и 5 В. Тип прошивки этой платы называется Arduino GRBL. База характеризуется четырьмя дорожками (по количеству осей) и перемычками для их дублирования. Драйвера Arduino CNC Shield v3.02 подключаются по-разному.
Плата Arduino Due
Arduino Due — это плата на базе процессора Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3. Устройство содержит:
- 54 цифровых и 12 аналоговых контактов;
- УАПП;
- ЦАП;
- ТВИ;
- ГТС;
- JTAG, SPI
- функции удаления и сброса.