Собирать принтер будем из шишек и желудей доступных запчастей, часть из которых, скорее всего, можно купить или заказать в вашем родном городе или где то рядом. А часть запчастей приобретаем в радиодеталях, автозапчастях или у дядюшки Ляо , я лично не нашел еще поставщика в России с разумными ценами или качеством выше чем у дядюшки Ляо , поэтому пока что покупаю запчасти на Алиэкспресс .

Принтер будем строить на базе Ultimaker, сложно сказать что это больше Ultimaker Original Plus или Ultimaker 2(2+), до Ultimaker 3 он пока не дотягивает, но я работаю над этим, и надеюсь на вашу помощь. А так я его называю

Статья будет написана в стиле IKEA — доступно и понятно для любого желающего. На момент написания стать этот принтер при самостоятельной сборке обходится в районе 25 000 рублей, это будет надежный и качественный аппарат, который по качеству печати не уступает 3D-принтеру купленному за гораздо большие деньги в магазине.

Буду рад ответить на возникшие вопросы в комментариях или в социальных сетях.

Разделим статью на 4 основных раздела:

1. Приобретение всего необходимого.
2. Сборка механической части.
3. Сборка радиоэлектронной части.
4. Прошивка и настройка принтера.

• Разумная стоимость. Как я уже говорил 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. Стоимость же 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 Ultimaker 2 более капризный 3D-принтер.
• Статья будет своего рода иллюстрированной инструкцией по сборке и настройке своего личного персонального настольного 3D-принтера. Буду стараться максимально подробно освещаться весь процесс и вести диалог с вами в комментариях. И поверьте даже если вы никогда не держали в руках молоток, отвертку или паяльник и вас получится все равно собрать 3D-принтер.

Почему в качестве 3D-принтера для строительства был выбран именно Ultimaker:

• Он достаточно прост — в сборке.
• Он надежен — как автомат Калашникова.
• Все его чертежи, в том числе по новым моделям, 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.

Что лучше 1,75 мм или 2,85 (3,00) мм?

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.

3 мм – Плюсы :

• Проще получить пруток более со стабильным качеством, в том числе и в домашних условиях.
• Лучший для Bowden (боуден) экструдера.
• Как правильно в принтерах с прутком 3 мм можно использовать пруток 1,75 мм.
• Перехлесты и зажёвывания в катушках встречаются реже, чем 1,75.
• Печать flex-ом без предварительной подготовки экструдера.

3 мм – Минусы:

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

1.75 мм – Плюсы:

• Очень много разных видов пластика.
• Гораздо больше производителей.
• Прекрасен для директ экструдера.

1,75 мм – Минусы:

• Не очень хорошо себя зарекомендовал для боуден экструдера (некоторые специалисты возразят, но на это могу ответить только одно – попробуйте, а потом обсудим).

На данный момент я на 1,75 мм, но исключительно из за того что скопились большие запасы пластика. Планирую в ближайшее время перейти на 3 мм, если кому нужен пластик 1,75 мм — меняю на 3 мм.

Итак, поехали!

Что необходимо приобрести:

1. Корпус — чертеж корпуса можно скачать и отдать в компанию по лазерной резке, сделать его можно из любого листового материала толщиной 6 мм (Фанера, МДФ, Акрил, монолитный поликарбонат и т. д.), лично я предпочитаю , нарезанный на лазерном ЧПУ станке. Так же корпуса как правило есть у меня в .
   
2. Алюминиевое основание стола — чертеж стола можно взять и заказать в компаниях занимающихся резкой или фрезеровкой алюминия, делается он из алюминия любой марки толщиной 4 мм. Тоже бывает у меня в .
   
3. Стекло на стол , выполняется в ближайшей стекольной мастерской, которых нынче сложно найти в эпоху многокамерных стеклопакетов, но можно, выполняется из стекла толщиной 4 мм по чертежу .
   
4. — я рекомендую печатать детали из ABS со 100% заполнением, толщина слоя не более 45% от величины диаметра сопла, модели лично я печатаю с масштабом 101% учитывая усадку ABS пластика. Одним файлом .
   
   Есть в наличии . Комплект состоит из:
   1. Корпус для печатной головы .
   2. Крышка корпуса печатной головы .
   3. Обдув печатаемой детали .
   4. Экструдер .
   5. Рычаг экструдера Вариант 1 или Вариант 2
   6. Крышка экструдера .
   7. Кронштейн крепления моторов 2шт: Вариант 1 , Вариант 2 , Вариант 3 .
   8. Шайба 20 мм .
   9. Шайба 10 мм — 4 шт.
   10. Шайба 5 мм — 2 шт.
       Скачать можно в любом удобном формате, открыв деталь и в правом верхнем углу нажать на кнопку Download.
5. Подшипник LM6LUU — 2 шт.
6. Подшипник LMK12LUU — 2 шт.
7. Подшипники F688(ZZ) — 8 шт.
8. Вал диаметром 6 мм длинной 300,5 мм
9. Вал диаметром 6 мм длинной 320 мм (погрешность 1 мм допускается) — 1 шт.
10. Вал диаметром 8 мм длинной 348 мм
11. Вал диаметром 8 мм длинной 337 мм (погрешность 1 мм допускается) — 2 шт.
12. Вал диаметром 12 мм длинной 339 мм (погрешность 1 мм допускается) — 2 шт.
13. Пневмофитинг — 1 шт для 1,75 мм (так же подойдет для 3 мм если использовать боуден трубку внутренним диаметром 3 мм и наружным 4 мм), для 3 мм .
14. Поворотный энкодер — 1 шт.
15. Двойная шпуля GT2 на 20 зубов (важно что бы она была длинной около 27,5 мм) — 1 шт.
    
16. Шпуля GT2 20 зубов под вал 8 мм (важно что бы она была длинной около 16 мм) — 8 шт.
    
17. Шпуля GT2 20 зубов под вал 5 мм — 2 шт.
18. Нагревательная кровать типа MK2B — 1 шт.
19. Термистор для стола — 1 шт.
20. Двигатели (лично я предпочитаю NEMA17 модель 4401) — 4 шт. На ось Z вместо одного из двигателей можно использовать , получается немного дороже, но мне это решение нравится больше.
21. Трапецидальный винт — 1 шт. (Можно попросить продавца обработать конец до диаметра 6 мм длинной 10 мм) Важно! Если решили использовать двигатель с интегрированным трапецидальным винтом , то товар не нужен.
22. Муфта для соединения трапецидального винта и двигателя — 1 шт. Важно! Если Вы заказали продавца обработать конец трапецидального винта, то муфта нужна соответствующего размера. Важно! Если решили использовать двигатель с интегрированным трапецидальным винтом , то товар не нужен.
23. Медные втулки — подшипники, можно с графитовыми вставками или полностью графитовые — 4 шт.
24. Каретки для оси X и Y — 8 шт.
25. Пружины для ремней оси X и Y — 4 шт.
    Одним лотом п.п. 23, 24 и 25
26. Ремень GT2 закольцованный длинной 200 мм 100 зубов — 2 шт.
27. Ремень GT2 закольцованный длинной 610 мм 305 зубов — 4 шт.
28. Подающая шестеренка — 1 шт. Важно!
29. Блок питания 12 В 30 А — 1 шт.
30. Печатающая голова типа E3D v6 с вентилятором охлаждения и боуден трубкой или E3D Volcano — 1 шт. Важно! Выбрать правильный размер по свой диаметр прутка 1,75 или 2,85 мм.
31. Вентилятор (кулер) 30*30*10мм — 2 шт.
32. Микровыключатель с длинной лапкой — 3 шт.
33. Кардридер — 1 шт.
34. электронные мозги, по большому счету все на базе arduino mega 2560, но реализация разная, поэтому каждый выбирает на свой вкус один из вариантов:
    1. Arduino Mega 2560 (1 шт) + RAMPS 1.4 (1 шт) + драйвера шаговых двигателей или A4988 (4 шт).
    2. MKS Gen
    3. MKS Base драйвера шаговых двигателей интегрированы в плату.
    4. TriGorilla идет в комплекте с драйверами шаговых двигателей.

ПОКА ТЕКСТ ИЗ СТАРЫХ СТАТЕЙ:

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

Собираем 3D-принтер своими руками. Пошаговая инструкция. Часть 2.

Друзья, привет!

Две недели пролетели как четыре дня!

Продолжаем писать инструкцию по сборке 3D-принтера своими руками, часть вторая из намеченных пяти:

Устанавливаем выключатель в корпус до упора.

5. Установка разъема для подключения кабеля питания с предохранителем и выключателем.

Нам потребуется:
— Корпус принтера.
— Разъем для подключения кабеля питания с предохранителем и выключателем .
— Винт М3*10 — 2 шт.
— Гайка М3 — 2 шт.

— Устанавливаем разъем для подключения кабеля питания с предохранителем и выключателем в корпус принтера.
— Сверлом 2,5-3 мм делаем отверстия в корпусе соответственно напротив отверстий в разъеме для подключения кабеля питания с предохранителем и выключателем.
— Устанавливаем винты М2,5*10и закручиваем гайки.

Небольшое видео как я делал эти 5 шагов:

6. Установка светодиодной подсветки.

Порядок установки следующий:
— Первой ставим дальний вал, на нем слева направо должно быть между подшипниками:

— Второй устанавливаем ось спереди, на ней слева направо:
— шайба 10 мм,
— шпуля винатами влево, на шпуле ремень от той каретки что надели на дальнюю ось,
— каретка
— шпуля винтами вправо, на шпуле ремень от той каретки что надели на дальнюю ось,
— шайба 10 мм.
— Третьей ставим ось справа, если повернуть левой стенкой к себе, последовательность слева направо
— шпуля винтами вправо, на шпуле короткий ремень
— шайба 10 мм.
— Шпуля, винтами влево, на шпуле ремень каретки, которая надета на дальнюю ось,
— каретка которая надета ремнем на дальнюю и переднюю ось,
— шпуля, винтами вправо, на шпуле ремень с каретки надетой на переднюю ось.
— шайба 5 мм.
— и последней ось слева, поворачиваем принтер правым боком к себе, и последовательность слева направо:
— шайба 5 мм
— шпуля винтами влево, на шпуле ремень с карентки, надетой на переднюю ось,
— каретка, надетая ремнями на переднюю и заднюю ось,
— Шпуля винтами вправо, на шпуле ремень с каретки надетой на заднюю ось
— шайба 25 мм.

Раздвигаем шпули с шайбами по сторонам в упор до подшипников, ровняем каретки относительно друг друга, затягиваем винты на шпулях.

Вторая часть видео:

10.Двигатели осей X и Y.

Шпули надеваются винтами практически вплотную к двигателю.

Прикручиваем двигатели используя шайбы и кронштейн, маленький ремень надевается на шпулю и натягивается.

11. Установка подшипников в каретки печатной головы:

Устанавливаем подшипники в отверстия.

12. Установка каретки печатной головы на оси.

Устанавливаем заглушки снизу корпуса.
Сверху корпуса в отверстия вставляем валы, надеваем на их стол, и ставим до упора в заглушки.

Очередное видео:

15. Установка демпфера на двигатель оси Z.

Скручиваем все 3 детали, таким образом как на фото.

17. Установка двигателя в корпус принтера.

Нам потребуется:
— Двигатель с установленным демпфером и трапециидальным винтом.
— Винт М3*8 — 2 шт.

Вкручиваем трапециидальный винт в гайку, установленную на столе и фиксируем винтами двигатель к корпусу:

18. Установка концевого выключателя оси Z.

Нам потребуется:
— винт М3*40 (можно больше меньше, смотрим по месту).
— гайка М3
— микровыключатель.
— Винт М2,5*20 -2 шт.
— Гайка М2,5 — 2 шт.

Устанавливаем винт в отверстие на столе, и фиксируем его гайкой.

опускаем стол максимально вниз и по месту размечаем положение микровыключателя, при котором он будет нажиматься этим винтом,

сверлим отверстия, и фиксируем винтами с гайками — микровыключатель.

19. Установка подающей шестерни на двигатель экструдера.

Нам потребуется:
— Двигатель экструдера.
— Подающая шестерня.

Устанавливаем примерно вот так, как на фото:

Обязательно крепко фиксируем, у этой шестерни только один крепежный винт и были случае что разбалтывался и я долго искал причину почему нет подачи пластика.

20. Сборка прижима экструдера:

Нам потребуется:
— Экструдер часть 3
— Подшипник 623ZZ
— винт M3*10.

Собираем и получаем.

Пока не настали те времена, когда 3D принтер можно будет купить в любом магазине электроники по цене картриджа для него же, а цены на готовые 3D принтеры в специализированных интернет-магазинах, мягко говоря, вызывают удивление. Поэтому человеку со здраво мыслящей головой проще сделать 3D принтер своими руками из 4-ех моторчиков и нескольких железок, продающихся в любом строительном центре за пару тысяч рублей, тем самым сократив бюджет на постройку 3D принтера как минимум в два, а то и во все десять раз.

Мы тоже не будем отставать от этого человека с головой, и сделаем 3D принтер своими руками из доступных материалов!

Неподготовленного читателя сперва может смутить вид самодельного 3D принтера, но хочу напомнить, что смысл RepRap 3D принтера в том, что он может сам для себя печатать детали. Поэтому собрав изначально 3D принтер своими руками из подручных материалов вы постепенно обновите все его детали и станете обладателем вот такого вот пластикового красавчика, как на фото. Ну или какого-нибудь другого… какого сами захотите

Создавать 3D принтер своими руками я начал с конструкции, относящейся к классу Delta-роботов. Попытался создать так называемый Дельта 3D принтер. Он обладает достаточно простой конструкцией для изготовления своими руками, которую вполне возможно сделать достаточно жесткой, чтобы обеспечить высокую точность при достаточно высоких скоростях 3D печати, характерных именно для Dleta 3D принтеров.

Как видно из фотографии, все оси у Delta 3D принтера располагаются параллельно на трех ребрах жесткости, которые одновременно могут быть и направляющими для кареток осей. Ребра жесткости образуют треугольник с углами в 120°, образуя латинскую букву Δ - Дельта. Отсюда и название.

Но пока я временно заморозил строительство делта 3D принтера своими руками по причине того, что для его печатающей головки требуются шариковые шарниры стоимостью не менее 300 рублей за штуку. А надо их по 4 на каждую ось. Итого выходит 300 руб Х 4 шт Х 3 оси = 3600 рублей только на одни шарниры. Это уже немного не бюджетно, поэтому я в фоновый мозговой процесс погрузил задачу снижения стоимости шарниров для Дельта 3Д принтера.

А пока этот процесс выполняется, я начал делать 3D принтер своими руками по более традиционной конструктивной схеме — в виде кубика с ортогональным размещением осей X и Y, а также подъемным столиком с подогревом в качестве оси Z. И в процессе конструирования у меня появились некоторые мысли по поводу того, как минимизировать размер занимаемого 3D принтером пространства на рабочем столе. В итоге должно получиться не менее компактно по площади, чем у Delta-принтера, и гораздо меньше в высоту. Слишком большая высота — это как раз один из минусов Delta 3D принтеров.

Корпус моего первого 3D принтера выполнен из обычной ламинированной ДСП. Ее всегда можно купить в любом строительном торговом центре или в фирмах по распиловке ДСП. Когда делаешь 3D принтер своими руками в виде кубика, то получаешь дополнительные преимущества в виде защиты от сквозняков, от которых часто страдают модели, печатаемые ABS-пластиком. На круглые дырки в стенке не обращайте внимания — они остались от предыдущего недоделанного проекта, и на самом деле их там быть не должно

Как видите, в верхней крышке короба 3D принтера проделано оконце для подачи пластика в печатающую головку. Я решил сделать выносной экструдер, чтобы максимально облегчить вес печатающей головки, оставив на ней только нагреватель и сопло (так называемый «горячий конец» — HotEnd 3D принтера).

Сама печатающая головка висит на направляющих осей X и Y, которые тоже прикручены к верхней крышке 3D принтера. Когда делаешь 3D принтер своими руками, то нужно стараться выбирать для монтажа только ровные поверхности, полученные промышленным способом. Так, например, поверхность ДСП можно считать условно ровной (укладывающейся в приемлемые допуски по точности). Поэтому мы можем смело разместить в разных концах этой поверхности по одной направляющей, и считать их параллельными (плоскости ДСП, разумеется), без необходимости их юстировки (точного выставления параллельности).

Параллельность этих же направляющих в другой плоскости мы будем выставлять уже при помощи собранной каретки оси X. Сперва мы перемещаем каретку X вдоль оси Y в одно крайнее положение и засверливаем отверстия для крепежа, затем ведем вдоль оси Y в другое крайнее положение и засверливаем уже с другого конца. Фиксируем держатели направляющих винтами также перемещая каретку сперва в одно крайнее положение, затем в другое.

На фотографиях выше также очень хорошо виден подъемный столик с подогревом. Это ось Z нашего 3D принтера. Он тоже сделан своими руками из обычного куска ДСП, у которого по углам вырезаны отверстия для крепления подшипников скольжения, ходящих вдоль четырех направляющих. Направляющие и подшипники скольжения — это то, что в любом случае скорее всего придется купить.

Если же вы хотите сделать 3D принтер своими руками, минимизируя количество покупных компонентов, то направляющие и подшипники скольжения можно вынуть из старых струйных принтеров. Как раз парочку я недавно нашел на помойке, когда вывозил мусор. Но так везет все реже, поэтому что-то все равно придется покупать

Приводом для перемещения каретки по осям X и Y служат зубчатые ремни, вращаемые шаговыми двигателями. На оси X стоит всего один шаговый двигатель, т.к. ему достается самая легкая работа — таскать печатающую головку, состоящую из лёгенького HotEnd’а. Вдоль оси Y будут трудиться уже два шаговых двигателя на зубчатых ремнях, каждый из которых будет тянуть свою сторону каретки оси X. Изготавливая 3D принтер своими руками лучше лишний раз перестраховаться и исключить возможные перекосы каретки из-за недостаточной жесткости, а жесткости будет всегда не хватать, когда во главу угла ставиться максимальная экономия.

Если поставить всего один двигатель на ось Y, расположив его с одной стороны каретки оси X, то вторая сторона каретки будет перемещаться по направляющей рывками. Расположив же сразу два двигателя с разных сторон каретки оси X, мы не только обеспечим синхронное движение подшипников скольжения на направляющих, но также сможем в любое время скорректировать перпендикулярность осей X и Y, немного подкрутив вручную один из двигателей, оставив другой неподвижным. Таким образом, делая 3D принтер своими руками и ставя два двигателя на одну ось, мы оставляем себе большее пространство для маневра в плане регулировки точности 3D принтера.

Одной из самых важных задач при настройке 3D принтера своими руками является регулировка параллельности плоскости XY и плоскости столика с подогревом, перемещаемого по оси Z. В каждой точке столика сопло печатающей головки должно находиться строго на одном и том же расстоянии от поверхности печати. Это необходимо, чтобы при формировании первого слоя детали не произошло отслоения пластика от подогреваемого столика. Если сопло будет слишком далеко от стола, то пластик просто не сможет к нему прилипнуть, что может привести к порче всей детали.

Для обеспечения возможности установки параллельности столика 3D принтера, его делают регулируемым с четырех сторон винтами, внатяг подпертыми пружинами. Регулировка осуществляется поочередным подтягиванием или отпусканием регулировочных винтов в тот момент, когда сопло находится в непосредственной близости от регулируемого в данный момент винта. Придется несколько раз подгонять печатающую головку 3D принтера к каждому из винтов, чтобы выставить плоскость достаточно точно.

Если вы не очень доверяете своему глазомеру, то для выставления одинакового расстояния от сопла печатающей головки до нагревательного столика 3D принтера можно воспользоваться обычным листом бумаги. Если лист перестает двигаться по столу, значит сопло его уже прижало, и регулировочный винт можно оставить в этом положении.

Теперь про ось Z, вдоль которой будет подниматься подогреваемый столик 3D принтера. От разрешающей способности оси Z в большей степени зависит итоговое качество напечатанной детали. Поэтому чем меньший шаг может обеспечить ваша ось Z, тем более детализованной получится итоговая деталь. Но, правда, и печататься она будет гораздо дольше, это мы уже будем решать отдельно для каждой напечатанной детали. Главное, чтобы у нас была возможность печатать максимально точно, если уж мы делаем 3D принтер своими руками.

Для этого привод оси Z обычно делается на винтовой передаче, а не на зубчатом ремне. Если взять в качестве винта строительную шпильку с шагом резьбы в 1 мм и шаговый двигатель с 200 шагами на один оборот (стандартный двигатель с 1,8° на шаг), то минимальное теоретическое перемещение оси Z нашего 3D принтера получится 1/200 мм или 0,005 мм (5 микрон)! На практике такое перемещение вряд ли осуществимо с применением стандартных направляющих и подшипников скольжения, поэтому даже 0,05 мм нам хватит за глаза.

Я решил для своего подъемного столика установить две винтовых передачи с разных сторон и вращать их двумя шаговыми двигателями, подключенными параллельно. Такая возможность уже заложена в ставшую стандартом плату RAMPS 1.4, где под ось Z предполагается подключение сразу двух двигателей. Однако есть риск получить артефакты на итоговой детали в виде волнистых перепадов между напечатанными слоями. Это будет свидетельствовать о несинхронном вращении винтов или о неких перепадах шага резьбы на винтах. В конце концов, строительная шпилька производится, чтобы стянуть две доски опалубки при заливке бетона, а не для оси 3D принтера с микроперемещениями

В любом случае, если такие артефакты появятся, то можно потом будет переделать конструкцию столика, убрав одну ось и переместив его всего на две направляющих, немного удлиннив их при этом. Что в итоге получится, читайте на моем ТехноБлоге Dimanjy и следите за обновлениями.

Кстати, снял небольшое видео 3D принтера. Показан подъемный столик в работе. Вроде движется и не клинит, хотя движочки поставил довольно слабенькие: ток обмотки всего 0,4 А и момент на валу 1,7 кг х см. Покуда движков два и подключены они параллельно, то на драйвере выставил двойной ток — около 800 мА. Не нравятся мне эти стандартные драйвера A4988 — у них после прекращения поступления шагов включается режим удержания, причем его ток значительно превышает номинальный, и движки начинают греться. На винтовой передаче вообще удержание не требуется, но я не знаю, как это отключить на этих драйверах. Прям хоть снова свои драйвера паяй

А вот видео 3D принтера, в котором я испытывал ось X. Перемещения довольно бодрые, но при этом корпус немного пошатывает. При печати это обязательно скажется, поэтому нужно корпус связать треугольными перемычками, которые не дадут ему расшатываться в этой плоскости. У корпусной мебели для этих целей служит обычно задняя стенка из ДВП, которая прибивается по всему периметру и не дает корпусу шататься по диагоналям.

Теперь по поводу экструдера для 3D принтера. Ему я посветил отдельную статью, потому как он является довольно ответственной частью 3D принтера. В этой статье я расскажу, как изготовить .

Обновление от 28.11.2015

Начал усиливать элементы конструкции. Жесткости одних направляющих не хватает. Вернее, хватило бы, но для этого нужно делать более массивные крепления самих направляющих, а это крадет драгоценные сантиметры полезной поверхности, по которой могла бы кататься каретка. Я хочу сделать конструкцию прочной и компактной (хотя одно другому противоречит).

Для бюджетного 3D принтера хорошим конструкционным материалом является фанера, но сконструировать из фанеры квадратные балки — та еще задачка, особенно если используешь для проектирования 3D принтера бесплатный софт вроде QCad Но, используя пространственное мышление, можно-таки нагородить что-то вроде вот этого.

Благодаря точности моего ЧПУ станочка, я могу выпиливать посадочные места для подшипников качения и жестко запрессовывать их туда без необходимости их дополнительного крепежа (хрен их оттуда потом вынешь — приходится ломать всю балку и вытачивать новую). Это куда более надежно, чем пластмассовые затяжки, которые я сперва применял, насмотревшись фоток любительских конструкций 3D принтеров в интернете.

Обновление от 3.12.2015

Работа кипит. Я так вдохновился результатами конструирования 3D принтера из фанеры, что решил построить 3D принтер своими руками из фанеры целиком! Но для такого ответственного мероприятия у меня уже не хватает воображения для плоского моделирования деталей 3D принтера в QCAD, поэтому я переключился на объемное моделирование во FreeCAD. Конечно, освоение параметрического моделирования идет туговато, но кое-что уже получается. Тяжело в учении — легко в бою! Вот примерно так будет выглядеть мой 3D принтер из фанеры:

Особенность данной конструкции 3D принтера будет заключаться в том, что в нее заложена возможность роста в прямом смысле слова. Верхняя печатающая часть будет легко сниматься и переставляться на более высокую коробку с осью Z.

Кстати, я, как и советовали мне в комментариях, решил пересмотреть кинематическую схему и попробовать CoreXY. Кратко об основных преимуществах кинематики CoreXY:

1. Мы не таскаем с собой двигатели — они жестко крепятся на раме. Отсюда возможность получить ускорения, недостижимые со стандартной кинематикой (когда приходится с собой таскать двигатель оси X).

2. Уравновешенность моментов на каретке. Отсутствие сил скручивания, стремящихся нарушить перпендикулярность осей X и Y.

Вот, пожалуй, и все преимущества Но уже их достаточно для того, чтобы отказаться от стандартной кинематики. Тем более, что кинематика CoreXY теперь очень хорошо поддерживается в популярной прошивке Marlin. Как раз с весны по лето разработчики активно допиливали именно эту кинематику.

Посмотрим, что получится.

Обновление от 9.12.2015

Ну вот, работа над корпусом почти закончена. Пробные выпиливания на моем станке с ЧПУ выявили некоторые погрешности проектирования, которые тут же исправляю в файле проекта. Ни разу еще не делал конструкцию по чертежам. 3D принтер своими руками — это мой первый проект, в котором я применил сурьезный инженерский подход — сперва подумать, потом сделать. Обычно делаю все наоборот:)

Тем не менее, то, что у меня получается на данный момент мне и самому нравится. Оказывается, правильно спроектированный 3D принтер из фанеры может быть довольно прочным. Я даже начинаю проникаться уважением к такому материалу, как фанера. Надо будет попробовать сделать из нее ее что-нибудь.

Теперь возвращаясь к моему самодельному 3D принтеру из фанеры, хочу отметить невероятную компактность своей конструкции. По площади основания он получился точь в точь как мой настольный лазерный принтер! Для дома — самое то.

Однако я не забыл про возможности роста. Если внимательно посмотреть на фото 3D принтера, то видно, что верхушка у него съемная. Достаточно открутить несколько винтов и переставить печатающую часть на коробку повыше, и можно печатать высоченные вазы. Более подробно с конструкцией моего 3D принтера из фанеры можно ознакомиться в статье про .

Все, что остается на данный момент — это натянуть зубчатый ремень и установить винтовую передачу на ось Z. Ах, да! Еще экструдер

Обновление от 15.12.2015

Ура! Я сделал 3D принтер своими руками! Переходим теперь к .

• Направляющие (полированные валы Ф12 мм) 1,5 м = 1 080 руб
• Линейные подшипники LM12UU — 6 шт х 150 руб = 900 руб
• Шаговые двигатели Nema 17 — 4шт х 750 руб = 3 000 руб
• Ремень GT2 300 см по 300 руб/м = 900 руб
• Шкивы 20 зубов 3 шт в наборе = 840 руб
• Контроллер (Arduino Mega 2560 r3 + Ramps 1.4 с драйверами шаговиков) = 2 000 руб
• Стекло с каптоном 200 х 200 мм = 230 руб
• Нагреватель стола 220 V 200 x 200 мм = 1 000 руб
• HotEnd E3D v5 с соплом 0,3 мм, фитингом и фторопластовой трубкой = 2 200 руб
• Блок питания ATX 350 Вт = 650 руб
• Лист фанеры 8 мм = 300 руб
• Винты Ф3 х 25, гайки, шайбы = 400 руб

Итого: 13 500 руб

Все детали куплены в специализированных магазинах в Москве. Те, кто любит все заказывать в Китае, наверное, могли бы сэкономить еще больше денег.

Желание иметь в своем хозяйстве 3D принтер встречается у многих, но возможность приобрести такой аппарат есть не у всех. Эта статья рассказывает о том, как сделать своими руками очень низкобюджетный принтер, что построенный в основном из переработанных электронных компонентов. В результате работы был построен мелко форматный принтер стоимостью меньше 100$.

Прежде всего, мы узнаем, как работает универсальная систему ЧПУ (сборка и калибровка подшипника, направляющих и пластикового волокна), а затем научимся управлять принтером с помощью инструкций g-кода . После этого добавим небольшой пластиковый экструдер , вставив параметры калибровки, регулятор мощности двигателя и несколько других операций, что приведут принтер к жизни. Следуя данной инструкции, вы получите небольшой «карманный принтер», что на 80% будет состоять из компонентов перерабатываемой электроники, которые придадут ему большой потенциал и помогут значительно снизить стоимость.
Эта статья поможет вам разобраться в более сложных проблемах связанных с утилизацией электронных устройств.

Шаг 1: Координатные оси X, Y и Z

Необходимые компоненты:

• 2 стандартных CD/DVD привода от старого компьютера.
• 1 Floppy дисковод.

Все эти компоненты можно приобрести на местных барахолках. Убедитесь в том, что моторы, которые получены от дисковода – шаговые , а не двигатели постоянного тока.

Шаг 2: Подготовка моторов

Компоненты:
3 шаговых двигателя от CD/DVD приводов;
1 NEMA 17 шаговый двигатель, что необходимо приобрести для проекта. Этот тип двигателя будет использован для пластикового экструдера, где необходимо больше мощности для перемещения пластикового волокна;
ЧПУ электроника: RAMPS или RepRap Gen6/7 . Это важно, чем будете пользоваться Sprinter/Marlin открытой прошивкой. В данном примере будем пользоваться электроникой RepRap Gen6, но вы можете выбрать другой вариант в зависимости от цены и доступности;
Блок питания;
Кабели, разъемы, термоусадочные трубки.
Первое что необходимо сделать, когда у вас появятся шаговые двигатели, это припаять к ним провода. В этом случае 4 провода должны быть на своих местах, в соответствии с последовательностью цветов (описание в паспорте двигателя).
Паспортные данные для CD/DVD шаговых моторов: http://robocup.idi.ntnu.no/wiki/images/c/c6/PL15S020.pdf
Паспортные данные для NEMA 17 шагового двигателя: http://www.pbclinear.com/Download/DataSheet/Stepper-Motor-Support-Document.pdf

Шаг 3: Подготовка блока питания

Следующий шаг заключается в подготовке блока питания, чтобы использовать его в проекте. Прежде всего, соединим два кабеля друг с другом (как показано на рисунке), это позволит включать блок. После этого выбираем один желтый (12 В) и один черный кабель (землю) для питания контроллера.

Шаг 4: Arduino IDE

Теперь необходимо проверить двигатели. Для этого скачиваем Arduino IDE (физическая вычислительная среда), что можно найти по адресу: http://arduino.cc/en/Main/Software.
Нужно загрузить и установить версию Arduino 23 .
После этого скачаем прошивку. В проекте выбор пал на Marlin , что уже настроен и может быть загружен по ссылке.
Marlin:
После того, как была установлена Arduino, подключим компьютер к ЧПУ контроллеру Ramps/Sanguino/Gen6-7 с помощью USB кабеля, выбираем соответствующий последующий порт под Arduino IDE => инструменты/ последовательной порт и находим тип контроллера под => инструментами/плата Ramps(Arduino Mega 2560) , Sanguinololu/Gen6(Sanguino W/ ATmega644P – Sanguino должен быть установлен внутри).
Основные параметры, параметры конфигураций находятся в файле «configuration.h »:
В среде Arduino открываем прошивку, загруженный файл и видим параметры конфигурации, прежде чем загрузить прошивку на наш контроллер.
1) #define MOTHERBOARD 3 значение, в соответствии с реальным оборудованием, мы используем (Ramps 1.3 or 1.4 = 33, Gen6 = 5, …);
2) Термистор 7 значение, RepRappro использует «горячее сопло» Honeywell 100k ;
3) PID это значение делает «горячее сопло» более стабильным с точки зрения температуры;
4) Шаги на единицу (Steps per unit ), это важный момент для настройки любого контроллера (шаг 9).

Шаг 5: Управление принтером с помощью программного обеспечения

Управление принтером осуществляется по средствам программного обеспечения: существуют различные программы, что находятся в свободном доступе, позволяют взаимодействовать и управлять принтером (Pronterface, Repetier, …), в проекте использовался Repetier Host , который вы можете скачать http://www.repetier.com/ . Простая установка и интеграция slicer. Slicer — это часть программного обеспечения, что генерирует последовательные секции объекта, что мы хотим напечатать. После генерации происходит соединение секций в слои и генерация g-кода для принтера. Slicer можно настроить с помощью таких параметров как:
высота секции;
скорость печати;
заполнение и т.д., что важны для качества печати.
Обычную конфигурацию slicer можно найти по следующим ссылкам:
Skeinforge конфигурация http://fabmetheus.crsndoo.com/wiki/index.php/Skeinforge
Slic3r конфигурация http://manual.slic3r.org/

О конструкторе Хватоход. Сейчас идет подготовка к обучению людей разного возраста конструированию и электронике, в нашем коворкинг-центре. Для этого так же необходимо подобрать оборудование.

Согласно поставленной руководством задаче, оборудование для конструирования должно отвечать следующим требованиям:

Стоимость не более 30 тысяч рублей
- открытая архитектура (программная и аппаратная)
- простота в обслуживании и доступность деталей
- безопасность эксплуатации
- возможность изготовления на нем сложных изделий
- быстрая окупаемость

Ранее у меня был опыт работы в сфере 3D-печати более 1,5 лет. Поэтому выбор был сделан в пользу 3D-принтера.

Для занятий конструированием и электроникой был выбран набор для самостоятельной сборки DIY(Do It Yorself), 3D-принтер MC5 от МастерКит, созданный на базе одного из российских производителей 3D-принтеров:

Набор для сборки, создан для того чтобы его продать собрать и обучать. Он будет использоваться для создания деталей самого себя (RepRap концепция), вспомогательного оборудования и обучения электроники.

Весь процесс достаточно тривиален, если вес отвертки в руке вас не пугает. Имеется вполне понятная, русскоязычнаяинструкция . Перед началом процесса сборки, детали из фанеры лучше пометить карандашом для удобства восприятия:

При сборке узла печатающей головки в присоединении экструдера J-Head к корпусу, встретился спорный момент. В инструкции необходимо подложить шайбу М8, перепробовал разные варианты, но головка J-Head таки болталась:

Печатающая головка J-Head:

Временное решение было найдено при помощи кольца от лазерной указки, которую подложил вместо указанной шайбы:

Так же, мне не удалось обнаружить указанных отверстий в деталях для фиксации гайки на шпильке вертикальной оси Z и для проводов от печатающей головки:

Но процесс не остановить. При помощи лазера дрели и сверл на 3 мм и 8 мм, легко проделаны отсутствующие 3 отверстия:

Обратите внимание на драйвер двигателя экструдера. У меня все 4 драйвера были А4988 (MP4988), поэтому они должны быть ориентированы подстроечным резистором в одном направлении, как показано на схеме. Резисторы крутить не надо.

Вид собранного 3D принтера:

Провода прятать и крепить сразу - не советую. Потерпите немного.

Плата управления использует открытую аппаратную и программную архитектуру: Mastertronics (именно она была в комплекте) это гибрид Arduino MEGA 2560 и шилда для 3D-принтеров Ramps 1.4:

Поэтому смело качаем open source бесплатный софт: Repetier-host (для связи ПК с платой управления 3D-принтером) иArduino IDE (Для допиливания кода прошивки микроконтроллера). О тонкостях настройки этого программного обеспечения будет рассказано во второй части:

После настройки софта можно будет печатать:

Специально для хабра Мастер Кит предоставил промо-код HABR, который дает скидку 7% на любой заказ на сайте

Самостоятельное создание аддитивного принтера — трудоёмкий процесс. Такое устройство не получится сделать за один вечер, а его настройка также может занять дополнительное время. Стоимость сборки при самостоятельном поштучном заказе компонентов может превысить цену бюджетного 3D-принтера, изготовленного фабрично. Но приложив некоторое количество усилий и ознакомившись с рекомендациями по сборке, вы сможете создать 3D-принтер своими руками, и он будет идеально подходить под ваши потребности.

Выбор и покупка деталей

Сборка 3D-принтера своими руками обойдётся дешевле всего, если заказывать детали в китайских интернет-магазинах. Самый популярный сайт, на котором можно найти весь набор комплектующих — AliExpress. Для формирования списка компонентов определитесь с конструкцией будущего устройства. Если у вас нет опыта в создании подобных девайсов, воспользуйтесь тематическими форумами для поиска списка комплектующих и последовательности их сборки своими руками. В случае отсутствия определённых элементов — их можно заменить на другие, при условии совместимости характеристик.

Какой бы ни была выбранная конструкция, вам понадобится стандартный комплект основных компонентов:

• Набор проводов и винты, чтобы собрать 3D-принтер своими руками.
• Корпус аппарата или металлическая рама для принтеров открытого типа.
• Блок питания на 12В.
• Комплект электроники (зачастую Arduino Mega 2560 R3 + шаговые драйверы).

Обратите внимание! Чтобы сэкономить при покупке на AliExpress, используйте сайты, предоставляющие cashback. Фиксированный процент от каждой покупки будет возвращён на личный счёт после подтверждения заказа. Деньги с этого счёта вы сможете вывести на карту или кошелёк электронной платёжной системы.

Сборка корпуса

Чтобы сделать корпус трёхмерного принтера, подойдёт любой материал достаточной жёсткости, поставляемый в листах. Первым делом следует смоделировать конструкцию или найти готовую схему в Интернете. После этого можно приступить к вырезанию отдельных деталей. При наличии электролобзика или другого инструмента для резки такую работу можно выполнить самостоятельно. Если нужных инструментов нет, рекомендуется заказать услуги лазерной резки.

Для работы с ABS-пластиком предпочтительна закрытая конструкция устройства, сохраняющая высокую температуру в камере. Быстрое или неравномерное застывание такого пластика может вызвать трещины или привести к осаждению печатаемой модели. Если же вы планируете использовать принтер для печати при помощи полилактида (PLA), используйте открытый корпус или предусмотрите возможность его открытия. Печать этим типом пластика требует отвода тепла и постоянного охлаждения.

Для корпуса 3D-принтера подойдут листы толщиной 6 мм. В зависимости от выбранного материала, они могут быть прозрачными или нет. При недостаточной жёсткости конструкции установите алюминиевые или стальные уголки по бокам. Также можно сделать корпус из небольшого телекоммуникационного шкафа или другого предмета. При наличии второго 3D-принтера детали корпуса нового устройства можно распечатать на нём. Самые популярные материалы, применяемые для создания каркаса своими руками:

• Фанера;
• Монолитный поликарбонат;
• Акрил.

Важно! Корпус из фанеры хорошо гасит вибрацию, возникающую при печати.

Установка деталей и окончательная сборка

После изготовления корпуса нужно установить компоненты принтера и настроить работу электроники. При сборке важно соблюдать правильную последовательность установки деталей. Учитывайте, что в процессе работы устройства может проявляться вибрация. Все винты должны быть хорошо затянуты, а основные компоненты аппарата необходимо прочно зафиксировать. По окончании сборки проведите пробную печать на созданном 3D-принтере.

Важно знать! Как правило, окончательная стоимость 3D устройства, сделанного своими руками, составляет 20-30 тысяч рублей.

Обучающее видео: 3D принтер своими руками за $155

Читайте также:

Кофейный принтер: Виды и особенности аппаратов для печати на кофейной пенке
Как подключить принтер к компьютеру: Обзор способов соединения домашних устройств