3D spausdintuvas savo rankomis

arduino
makeblock
3d-spausdintuvai
ramps
tornado-extruder

#1

Kas yra 3D spausdintuvas turbūt žino visi, bet nevisi žino jog 3D spausdintuvas yra kur kas paprastesnis įrenginys nei 2D spausdintuvas skirtas spausdinti ant popieriaus :slight_smile:
3D spausdintuvas tai viso labo 4 arba 5 vnt. žinksninių variklių, keletas guolių, dirželių, jungiklių, mikro kontroleris, na ir dar keletas smulkmenų.

3D spausdintuva sudaro X,Y,Z ašys ir Ekstrudorius.

EKSTRUDORIUS
Tai turbūt pagrindėnė detalė kuri skiria 3D spausdintuvą nuo kitų CNC staklių. (Jei ant CNC saklių vietoje frezerio, ar lazerio uždėsime Ekstrudorių - gausime 3D spausdintuvą :slight_smile: )
Ekstrudorių sudaro žinksninis variklis, kaitinimo elementas, aušintuvas ir keletas guoliukų.
Ekstrudorius variklio pagalba stumia plastiko giją į kaitinimo elementą, kur plastikas įkaitinamas iki lydymosi temperatūros ir pro nedidelę skylutę (pasirinktinai, maždaug 0,4 mm. skersmens) liejamas ant paviršiaus kur aušintuvo pagalba atvėsinamas ir vėl sustingsta išlaikydamas formą.
Taip sluoksnis po sluoksnio atspausdinamas objektas.

X,Y ašys
Ant X ašies ekstrūdorius juda į šonus. ją sudaro 2 strypai, linijiniai guoliai, dantytas dirželis ir variklis.
Y ašis gali būti dviejų rūšių:

  1. variantas. Ant Y ašies pirmyn atgal juda spausdinimo pagrindas
  2. variantas. Ant Y ašies pirmyn atgal juda X ašis (aš pasirinkau šį varianta)

Z ašis
Z ašis gali būti dviejų rūšių, ir tai priklauso kaip yra su Y ašimi.
Jei Y ašis pasirinktas 1.variantas , tai šiuo atveju Z ašimi į višų kelema X ašis.
Jei Y ašis pasirinktas 2.Variantas, tai Z ašis spausdinimo platformą leidžia žemyn.

P.S nuotraukoje matomas extrudorius nepritvirtintas ir tiesiog kabo ore. Taip yra nes mane netenkino spausdinimo kokybė ir extrudoriu “turbinu” - gaminu http://www.thingiverse.com/thing:1750609 šitą variantą. O tai yra tas pats J-head Hotend extruder “įkištas” į teisingus rėmus.

Bendras darbo principas
Mikro kontroleris variklių pagalba judina X,Y ašis, o extrūdorius per tą laiką kur reikia lieja plastika. Z ašiai kylant sluoksnis po sluoksnio formuojamas objektas.

Nuo ko pradėti
Aš asmeniškai pradėjau nuo konstruktoriaus MakeBlock 3D. Žinksnis po žinksnio vadovaudamasis instrukcija per maždaug 6 valandas surinkau savo pirma 3D spausdintuvą. Kadangi rinkdamas šį ištiesų puikų daiktą įgavau patirties, supratau veikimo principus, o vėliau nusprenžiau pats suprojektuoti ir sukonstruoti savo 3D spausdintuvą - užtrukau nei daug nei mažai, apie 8 mėnesius. Neišsigaskit tiesiog užtruko laikas per kurį atkelevo dalys iš kinijos, kaikurios dalys buvo netinkamos - teko užsakyti naujas, kaikurios dalys buvo brokuotos, teko ne kartą keisti korpusą, o be to dirbdavau tik savaitgaliais.
Pateikiu tinkamų dalių sąraša:

3D Printer Kit RAMPS 1.4+Mega2560+A4988+2004 LCD Controller For Arduino Reprap B (rekomenduoju iškarto nusipirkti šį rinkinį)

J-head Hotend Extruder Nozzle-0.4mm filament-1.75mm (čia extrudoriaus kaitintuvas)

Žinksniniai varikliai Nema 17 (rekomenduoju pirkti iš vieno tiekėjo) 4vnt.
LM8UU linijiniai guoliai 8 vnt. (Jei perkate iš kiniečių - pirkite daugiau, nes 20% pasitaiko brokuoti, išbyra guoliai, arba “nesmagiai” dirba)
GT2 Timing belt 6mm pločio ( Ebay yra po 5 metrus - užteks)
Aluminum GT2 Timing Pulley - 6mm Belt - 20 Tooth - 5mm Bore 8vnt.
Flexible Motor Shaft Coupling 5mm. 1vnt.
MK7 STYLE DRIVE GEAR - 1.75MM FILAMENT 1vnt.

4mm. skersmesns varžtai ir veržlės (“Diedukų” perekybos centre pirkau pakeliais, poros pakeliųužteks)
5mm. skersmens sriegtas strypas (“Diedukuose” parduoda po 1 metrą) 1vnt.
5mm. veržlė (manau rasite namie, arba jau žinote kur nusipirkti)
Jungikliai (rasite radio prekių parduotuvėje, ant svirtelės turi guoliuką/ratuką) 3 vnt.

8mm. skersmens nerūdijančio plieno strypai LM8UU linijiniams guoliams (galima pirkti ebay, aš visgi nusipirkau lietuvoje, įmonėje kuri prekiauja laiptų turėklais - gavosi pigiau ir nereikėjo laukti ) 2m. užteks.

Korpusas
Kol iš kiniečių keliauja dalys, pereikim prie korpuso.
Korpusą “dėžę” galime pasigaminti iš faneros, PVC pastiko, net iš OSB plokštės :slight_smile: Aš asmeniškai pasirinkau 3mm. aliuminio kompozito plokštę (tiesiog darbe turiu daug).
Matmenys : 35x35x50cm.
Korpusą man išfrezavo su CNC staklėmis, bet pirminį varianta buvau išpjovęs rankomis su elektriniu siaurapjūkliu.
Korpuso kampams sutvirtinti naudojau baldų furnitųros plastikinius kampuočius (“Diedukų” prekybos centre parduoda pakeliais po 10 vnt.) užteko 3 pakelių, vėlesniam modeliui spausdinau su 3D spausdintuvu pats (tiesiog buvo patogiau nes atspausdintas kampuotis turėjo duobutę vrežlei).

Spausdinimo platforma
Nors ir atrodo kad tai tik pagrindas, bet tas pagrindas ištiesų yra gana reikšmingas dalykas. Kodėl?! - Jei spausdinamo objekto pagrindas blogai arba visai neprilips prie spausdinimo platformos - spausdinamas objektas gausis iškraipytas arba visai nesigaus. Internete rasite daug pasiūlymų naudoti: plaukų laką (bandžaiu 5 variantus - tik blogiau), pagrinda apklijuoti dažymo juosta (“diedukuose” pirkta) netiko, na ir t.t. Aš asmeniškai panaudojau Organinį stiklą (Plexiglass XT), kurį nušlifavau 400 (grūdėtumu, ar kas ten tokio, bet žodžiu pirkau “diedukuose”) švitriniu popieriumi. Žodžiu puikiai prilimpa ir neturiu problemų.

Mikro kontroleris
Yra keletas variantų 3D spausdintuvo kontrolerių, aš naudojau “enamiausia” RAMPS 1.4+Mega2560 Arduino pagrindu paremta platforma.

Jungimo schema

Arduino progrmos kodas
Yra keletas programos kodų kuriuos galima naudoti 3D spausdintuvui. Aš naudoju “Marlini” http://reprap.org/wiki/Marlin
Tai yra programos kodas kurį reikia 'užkrauti" į arduino mega platforma.

G- kodas
G-kodas tai kodas kurį Marlinin programa supranta kaip kordinates “spausdinamo objekto žemėlapį” G-kodas nurodo X,Y,Z ašims ir ekstrudoriui kur ir kada išlieti įkaitinta plastika.

G- kodo tranliatorius
Tai PC programa kuri “transliuoja’ trumpai tarian siunčia kordinates mikro kontoleriui - aš naudoju 'pronterface” programą

Slicer
Pavadinimas reiškia “sluoksniuotojas” tai programa kuri tam tikrus failus (su 3D failų kūrimo programa) pvz STL failus “susluoksniuoja” ir paverčia G-kodu.
Aš asmeniškai naudoju “Cura” programa

Patarimai
Perskaitykite daugiau info apie 3D spausdintuvus. PVZ apie Prusa I3, Smart rap core - į gausite daugiau bendro supratimo.

Z ašiės srieginį strypą patepkite automobilio variklio alyva, arba laiudiškai tariant “atrabotke”, WD40 netinka (greit išdžiūststa - paprastas aliejus ir tai geriau)

Detales pirkdami ebay ar kokiame “alybaba” atkreipkite dėmesį į atsiliepimus - jei atsiliepimai labai blogi, tai net neverta ten pirkti nes gali suvilioti kaina, produktą gausite, o jis bus nepilai veiksnus PVZ: gavau RAMPS 1.4 Shield su blogu mosfetu kuris kontroliuoja ekstruderio temperatūrą - teko ilgai pasikankiti kol supratau kur problema (mosfetą nusipirkau LT ir perlitavau)

Jau minėjau LM8UU linijinius guolius pirkdami iš kiniėčių užsisakykite 20% daugiau nei reikia, jie dažnai būna brokuoti.

Jei 8 mm. skersmens nerūdijančio plieno strypus perkate kaip aš (iš turėklų gamintojų) - rekomenduoju strypą įkišti į gražtą (laudiškai tariant akumuliatorinį suktuką) paimti audinio gabalą ištepti poliravimo pasta, ar bent jau dantų pasta ir tą strypą prapoliruoti - bus lengvesnis guolių slydimas, mažiau guoliai “triukšmaus”

PIRMAS BANDYMAS
Pirmo bandymo metu visi sako “Na, Pirmas eksperimentas”, man buvo beveik taip pat, bet poto aš pasakiau “Na, Pirmas ekskrementas” - tiesiog taip atrodė mano pirmas 3D spausdintuvu atspausdintas objektas. O visa bėda buvo ektrudoriuje. Kaip ir minėjau kad tai pagrindinė detalė skirianti 3D spausdintuvą nuo CNC staklių.

Taip kad kai surinksi savo pirma 3D spausdintuvą ir atspausdinsi savo pirmą “ekskrementą” žinok jog judi teisinga linkme.

Dabar telieka:

  • Teisingai nustatyti gijos padavima (youtube- filament extrudor calibration)

  • Spausdinimo platformos išlygiavima ( youtube- 3D print board level calibration)

  • Pasižaisti su “Slicer” programa (čia nepatingėk - pažaisk, rašykis rezultatus ir atrask geriausia nustayma savo 3D)


Konkursas #2 – TECHNOLOGIJŲ PAVASARIS! [BAIGĖSI]
Konkursas #2018_PAVASARIS [BALSAVIMAS]