Пока я не решился на эксперимент, я думал, что получить свой 3D-принтер — это только для инженеров или тех, у кого есть большой бюджет. Моей целью было доказать, что это дешево и доступно для многих.
Оказалось, что в Интернете есть все необходимое, включая руководства, сообщества энтузиастов и чертежи. Я заказал отдельные комплектующие, потратив время на поиск лучших цен. Главное — не гнаться за супермощностью, а собрать простую и надежную машину для старта.
В этой статье я откровенно расскажу о том, что произошло, о проблемах, с которыми я столкнулся, и о том, что печатает этот бюджетный принтер сейчас. Если у вас есть желание и немного терпения, вы сможете повторить этот путь. Мы также развеем миф о том, насколько дорога 3D-печать.
Перед тем, как отдать свои кровные
Первое, что нужно помнить, это будет трудно. Самостоятельная сборка 3D-принтера требует терпения и усидчивости. Хотя я был бы благодарен, если бы у вас все получилось с первого раза, я лично убедился, что 3D-печать очень сложна.
Когда мы покупаем комплектующие для самостоятельного построения принтера, хочу сразу отметить, что для нас наиболее важно сохранить как можно меньше денег.
Кроме того, это не просто экономия. Я хотел бы, чтобы вы испытали радость, которая приходит после печати первой детали на устройстве, которое вы создали сами.
Мы собираем стандартную модель Prusa i3. Во-первых, это самый доступный вариант принтера. Во-вторых, пластиковые детали для этой модели легко найти из-за их популярности.
В конце концов, улучшать эту модель — удовольствие, которое можно продолжать бесконечно долго. Однако самое важное, когда вы вкладываете еще пару сотен рублей, чтобы увидеть заметные улучшения.
«Механика» включает в себя как статичные, так и движущиеся элементы принтера. Выбор правильной механики влияет на качество моделей, которые принтер может печатать.
Того самого принтера Prusa i3 можно модифицировать и использовать на сотни различных способов. У вас всегда есть возможность изменить или исправить что-то, потому что нет вариантов замены комплектующих или их аналогов.
Корпус
На что влияет: корпус обеспечивает жесткость всей конструкции. Помните, что хотэнд будет постоянно двигаться вверх, вниз, влево, вправо, вперед и назад во время печати, иногда с очень резкими и быстрыми движениями. Поэтому чем надежнее корпус, тем лучше результаты.
Варианты: план рамы доступен онлайн (тут или тут). Затем вам нужно обратиться к компаниям, которые резают фанеру, ДСП, акрил или металл.
Стальные изделия подороже, но потяжелее, но надежнее. Фанера дешевле, а акрил также доступен.
Рекомендации по финансам. Сразу отметьте готовые варианты рам на Ebay и AliExpress. В этом месте требуется в три-четыре раза большая сумма. Внимательно изучите доски объявлений по месту жительства. Стоимость корпуса из фанеры колеблется от 600 до 1000 рублей в среднем. Все, что дороже, — ложь.
Вопросы стоят 800 рублей (цена указана примерно).
Направляющие (валы)
Влияет на плавность хода сопла и ровность слоев.
Альтернативы Для Prusa i3 необходимо примерно шесть направляющих. (X, Y, Z) — две оси. Размеры таковы:
- 2 x 370мм (ось X)
- 2 x 350мм (ось Y)
- 2 x 320мм (ось Z)
Поскольку вес головы хотэнда не такой большой, чтобы гнуть вал на расстоянии 370 мм, для валов 3D-принтера обычный стандарт — 8 мм.
Если у вас есть дополнительные деньги, вы можете купить 12 миллиметровые валы, но подгонка подшипников и пластиковых деталей будет стоить дорого.
Финансовый совет. Перфекционисты должны знать, что, хотя рельсовые направляющие — отличная вещь, их стоимость пугает, даже в Китае. Оставьте эту модернизацию на будущее.
Короче говоря, валы можно купить как на местных досок объявлений, так и на AliExpress (тут или там). Найти на блошином рынке шесть обычных валов для принтеров и старой оргтехники (МФУ, сканеры) — самый доступный вариант.
Для начала возьмите штангенциркуль, чтобы проверить, что все валы одинакового диаметра. Цена будет примерно 60–70 рублей за штуку.
Вариант блошиного рынка стоит 420 рублей.
Подшипники
Влияет на качество печати, ровность слоев и граней детали, уровень шума.
Паразиты. И снова расходы. Можно заказать подшипник в блоке, например модель SC8UU, здесь. Вполне возможно использовать линейный подшипник LM8UU. Втулки генератора автомобиля могут быть сделаны из латуни или бронзы. Прежде всего, выберите подходящий размер.
Наконец, вы можете заказать подшипники 3D-печатника, который будет покупать детали для вашего принтера. Подшипники любого размера доступны здесь, как показано ниже.
Помните, что Prusa i3 требует дванадцати линейных подшипников.
Совет по финансам: не спешите заказывать подшпиники в Китае; не факт, что они будут дешевле. В «родных краях» они могут стоить от 40 до 60 рублей за штуку.
Цена вопроса составляет 600 рублей.
Даже если ваш бюджет составляет всего 8000 рублей, вы можете собрать 3D-принтер, как я убедился сам. Я купил готовый набор из Китая, следовал инструкциям и за выходные уже печатал различные мелочи, такие как держатели для проводов и детали для техники. Все, что вам нужно, это терпение и желание попробовать. Если я смог, вы тоже сможете.
Пластиковые детали
Для тех, у кого уже есть 3D-принтер, сейчас самое время обратиться к ним. Посмотрите объявления с надписью «3D печать в вашем городе». Поговорите о том, сколько стоит печать комплекта деталей для Prusa i3.
Цена обычно зависит от количества граммов печати, но есть и готовые комплекты, поэтому не стоит покупать это из Китая.
Ценность вопроса составляет примерно 1000 рублей, но зависит от наглости печатника.
Ремни, шкивы, шпильки и прочая мелочь
Остается совсем немного времени для самостоятельной сборки механики принтера; по сути, это недорогие детали, о которых говорить слишком много не имеет смысла. Поэтому я приведу их 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 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 получить самое лучшее; лучше выбирать с умом и проверять диаметры. Например, шпилька Z должна быть 5-миллиметровой, но 8-миллиметровая шпилька имеет больший шаг резьбы, что может повлиять на качество печати и вызвать слоистость.
Не имеет смысла искать шкивы для ремня; лучше использовать обычный подшипник при покупке.
Цeна вопроса: легко вписаться в 700–800 рублей, если вы очень хотите.
Без электроники принтер не будет работать и не будет удовлетворять ваши потребности. К счастью, цены на комплектующие значительно снизились, и теперь их можно купить без увеличения расходов.
Шаговые двигатели
При самостоятельной сборке 3D-принтера это самая дорогостоящая статья расходов. Немного Nema 17. В основном использую ток 1.7А. Их сил будет достаточно. Валы имеют диаметр пять миллиметров. Присмотритесь к этому.
Да, не забудьте проверить, есть ли соединительные провода, чтобы не использовать паяльник.
Финансовый суверенитет И снова рынок и разборка принтеров, плоттеров и МФУ. Поинтересуйтесь стоимостью шаговых двигателей. Пять двигателей Nema 17 иногда можно приобрести за смешные 800-900 рублей.
Важно: выбирайте движки, у которых одинаковое количество шагов на оборот (например, 200). Двигатели без маркировки могут быть труднее найти правильные параметры при настройке ПO.
Плата управления
Плата Arduino Mega и модуль расширения Ramps 1.4 — это элементы для Prusa i3. Это самый доступный и универсальный способ контролировать принтер.
Совет: убедитесь, что у вас есть джемперы (маленькие перемычки контактов). Идеально, чтобы их было не менее 18 штук; если этого нет, вы будете вынуждены искать их в вашем городе, хотя они стоят всего рубль за ведро.
Драйвера шаговых двигателей
Считаем количество шаговых двигателей, необходимых для работы этих небольших платок:
2 драйвера A4988 для оси Z 1 драйвер A4988 для оси Y, 1 драйвер A4988 для оси X и 1 драйвер DRV8825 для экструдера
Можно взять в лотке или по отдельности. Я специально написал один драйвер DRV8825, потому что он имеет максимальное деление шагом 1 к 32, что позволяет выдавливать пластик более точно, когда печатаете очень мелкие детали.
В теории можно использовать все пять A4988 или набор из пяти DRV8825. Вам решать, но я бы предпочел один DRV8825 в сборке.
Если вы попадете на распродажу, не поленитесь приобрести несколько драйверов про запас, поскольку есть риск, что один из драйверов будет сгореть при первичной сборке.
Дисплей
Будем контролировать состояние печати и управлять принтером. Классический четырехстрочный LCD2004 стоит 350 рублей.
Обязательно приобретите дисплей с шилдом и шлейфом, который указан по ссылке выше; он потребует наименьшего времени для подключения.
Хотэнд и механизм подачи пластика
В этом блоке происходит чудо 3D-печати, когда пластиковый пруток нагревается и выдавливается через миниатюрное сопло. Лучший вариант, который я использовал годами, — это версия хотэнда V6, которая оснащена кулером, терморезистором 100к, нагревательным элементом, радиатором и тефлоновой трубкой. Я не буду останавливаться на деталях.
Металлический механизм подачи предпочтительнее пластиковому (будет прикреплен к двигателю NEMA 17). Во-первых, он легче собирать, а во-вторых, печать не требует дополнительных шагов.
Столик, пружины, стекло, концевики
Важно, чтобы платформа, на которой будет установлена 3D-модель, имела подогрев, который может поддерживать температуры от 100 до 110 градусов по Цельсию, в зависимости от типа пластика.
MK2, размером 214 х 214 мм, является самым доступным и проверенным временем вариантом. Не забудьте приобрести четыре пружины для столика, потому что они сделают настройку уровня сопла проще.
Сверху стола должно быть обычное стекло толщиной 3-4 мм. Идеальным вариантом является зеркало, размеры которого составляет 200 на 200 мм с небольшими скосами по краям для крепления винтов. Стекольщик обойдется примерно в 60 рублей, а доставка из Китая бессмысленна.
Концевые выключатели — это специальные механические кнопки, предназначенные для ограничения размеров стола и «пояснения» электроники в местах, где конец рабочей области принтера находится. Одним из вариантов являются недорогие KW12-3, которые требуют трех шт. на каждую ось.
Блок питания
Блок питания является важным компонентом любой электронной техники. Готовый вариант, предназначенный для 3D-принтеров, может стоить от 800 до 1200 рублей, в зависимости от мощности блока. Сразу скажу, что для 3D-принтера с двумя экструдерами и одним нагревательным столом будет достаточно 15 А и 12 Вольт.
Финансовый совет: можно использовать компьютерный блок питания с аналогичной мощностью. Этот вариант обойдется от 200 до 300 рублей и будет работать так же, только придется немного повозиться с развязкой проводов.
Как вы можете видеть, сборка своего 3D-принтера — это действительно реальная задача, которая требует времени, терпения и готовности разбираться. Кроме того, этот процесс — это погружение в мир цифрового производства, где вы с нуля понимаете, как все устроено и работает.
Большим преимуществом использования этого метода является не только экономия денег; вы получаете аппарат, который в случае поломки не отправится в угол пылиться, потому что вы точно знаете, как его починить, потому что его собирали своими руками. Эта информация и уверенность бесценны, и вы перестаете быть просто пользователем и становитесь создателем в полном смысле этого слова.
Если вы давно думали о своем принтере, но были обеспокоены его ценой или сложностью, смело пробуйте. Начните с изучения сообществ и форумов, выберите проверенную модель для сборки и не бойтесь задавать вопросы, чтобы получить уникальное чувство, когда деталь, которую вы спроектировали, начинает появляться из машины, собранной вами же. Это стоит того.
