MZ3D-360. Тестируем оборудование и способы применения.

Винницкий Ю.А.

Добрый день!
Два года назад, в рамках работы региональной опытно-экспериментальной площадки по исследованию потенциала применения свободного программного обеспечения и аппаратных платформ в школе, мы впервые смогли "потрогать руками" и испытать в действии 3D-принтеры. На тот момент это были сборные конструкторы Rubot Mini (он же MC5 D.R.O.V.A). О сборке и наладке этого комплекта мы уже писали:
3D печать. Rubot Mini (MC5 D.R.O.V.A) - сборка и впечатления
3D печать. Rubot Mini (MC5 D.R.O.V.A) - электрика
3D принтер своими руками из КИТ-набора. Проблемы при сборке (статья нашего сетевого коллеги - Леонида Захарова).
Как только найдется еще немножко времени? обязательно допишу материал по данному принтеру и тех дополнениях. которые могут улучшить его работу.
Пока же резюмирую свое мнение по данному принтеру: 
В виде набора для сборки - отличный полигон для исследования принципа работы 3D-принтеров и получения необходимых технических навыков их обслуживания. Оглядываясь назад, могу сказать, что после сборки и наладки этого деревянного (есть пластиковая версия. но эффект деревянного сложно переоценить))) чуда нас не пугали никакие неисправности или проблемные ситуации с более серьезными моделями. При этом нельзя сказать, что принтер совсем уж игрушечный. печатать он вполне может. Так, например, наша новая тема: робот-художник, напечатан целиком именно на этом принтере.

И как раз с печати робота-художника и началось понимание, что 3D-принтеры в школе должны работать. Именно "Работать". Без особых ухищрений. Без плясок с бубнами, монотонно и скучно печатать то, что мы им отдадим на создание. Дело в том, что использование 3D-печати открывает действительно новые горизонты развития технологической составляющей образования, творчества, инженерной профориентации. Меняется уровень задач, учащиеся (ну вот не люблю я слово "обучающиеся", искусственное оно какое-то) реально понимают, что новые технологии - вот они, рядом, что новые конструкции можно создавать самим, что инженер - реально профессия будущего. Совершенно фантастическое ощущение. Кстати, меня радует и то, что старшеклассники, создав первые модели в 3D редакторах и посмотрев на результаты "в пластмассе", начали реально оценивать возможности создания прототипов для стратап-проектов, каких-то вещей "для хозяйства" и т.д. своими силами. Причем для этого совершенно не обязательно иметь дома принтер, достаточно научиться проектировать и рисовать, а далее деталь тебе напечатают в какой-нибудь из профильных компаний. 

Ну, а в нашем случае, при первой серьезной задаче - печати серии деталей для роботов-художников, оказалось, что Mini к этому не готов. Нарастает процент брака, очень мала площадь печати (10см на 10 см), использовать можно только PLA пластик (нет подогреваемого стола), а сейчас появились отличные пластики SBS, которые, в отличие от ABS, не испускают ядовитых испарений при печати и, в отличие от PLA, - гибкие, прочные, долговечные, прощают неточность настроек температурного режима в довольно широком диапазоне... Но о пластиках потом, отдельно надо рассказывать, что пробовали и что получилось.
В общем - Mini оставили для тех задач, в которых он хорош: показать принцип работы, вызвать "Вау" эффект, возможно - разбирать и собирать в рамках проектных групп. А для поддержки курсов конструирования и робототехники требовалось другое оборудование.

Требования были просты:
1. Цена в пределах 50000-65000 представлялась разумным компромиссом между начальными моделями и "рабочими лошадками" для повседневного использования с приемлемым качеством и скоростью печати.
2. Рабочее поле и высота принтера не менее 15-15-15 см. такой размер уже позволяет печатать те же робоплатформы под картриджи Arduino. Хотя, конечно, чем больше стол, тем лучше.
3. Стол подогреваемый со стеклом-накладкой. Это существенно расширяет возможности по используемым пластикам и облегчает крепление-съем готовых деталей (про испытания вариантов покрытия лаком для волос. клеящим карандашом, разведенным ПВА - опять же, надо делать отдельную статью)))
4. Возможность печати с карты памяти. Все просто - процесс печати долгий, даже малошумные принтеры все же шумят, так что лучше иметь возможность вынести его в техзону и оставить там печатать. На столь долгий процесс оставлять ему управление с компьютера - лишняя вероятность ошибок и сбоев. С карты надежнее. На Rubot Mini тоже планируем поставить поддержку печати с карты.
5. Это уже наша специфика и желание - свободная аппаратная и программная платформы, желательно с возможностью экспериментировать с прошивкой и аппаратной частью (забегая вперед, скажу, что когда эта самая часть сделана хорошо, желание экспериментировать переключается на что-то другое).
6. Желательно, чтобы разработка (доработка, переработка и т.д.) данного аппарата осуществлялась в России. Мало ли что... Да и хочется таки поддерживать наших производителей, им реально нелегко. 

Мы проанализировали предлагаемые модели российских разработчиков, остановились на нескольких из них. Связались с разработчиками и приступили к испытаниям. Сразу скажу, что был приятно удивлен общительностью и каким-то особым, дружественным отношением со стороны разработчиков. Вот все-таки технари - они технари и есть, им просто интересно "ковырять железо" и делать что-то новое и интересное. Да. В преддверии вопросов - все наши партнеры по исследованиям настаивают на публикации результатов "как есть", без красивых заплаток. Меня это радует. Вообще, общение с разработчиками и службами техподдержки порадовали, все по делу, нормальные люди, увлеченные свои делом (и что это меня удивляет...) 

В первой статье цикла я расскажу о принтере, который реально стал нашим "производственным центром" и работает уже два месяца практически с перерывами только на ночь.
Это 3D принтер mz3D-360 .
Информация о принтере и техпараметры на странице компании.
У нас работает модификация mz3D-360с с подсветкой рабочего стола. Вроде и не самая важная опция. Обычно мы подсвечиваем фонариком, чтобы посмотреть на швы и зону печати внимательнее, но после работы с подсветкой другие варианты кажутся "неудобными". 
Про сами принтеры MZ3D довольно много публикаций, поэтому я не буду рассказывать о распаковке и первом запуске. Об этом можно почитать. Например, тут:
MZ3D в цепких руках.Часть 1 — Распаковка
MZ3D в цепких руках.Часть 2 — Что он может? 
И хотя автор говорит о более младшей модели, 330, но все подходит и к старшей модели - 360с.

Я же остановлюсь на основных плюсах модели применительно к нашим задачам.
1. Большой подогреваемый рабочий стол (принтер всеядный, может работать со всеми типами пластика, предназначенного для печати). Пожалуй, это предел для такой конструкции принтера, я даже опасался, что быстро пойдут провисания-отклонения. Но разработчики сделали ОООЧЕНЬ крепкую станину и как раз те элементы стола, которые отвечают за его позиционирование, сделаны из 5 мм стали. По ходу работы мы неоднократно перетаскивали принтер из кабинета в кабинет, периодически кто-нибудь обязательно хватался неправильно, за подвижные элементы (после воспитательных действий все налаживалось), принтер выдержал.
Наши настройки рабочего стола: 204 - 182 -149 мм (д-ш -в). Это позволяет печатать на столе, например, все детали робота-художника за один рабочий цикл. 

2. Очень серьезный подход к компонентам принтера, большая часть которых - своего производства. Хороши термобарьеры, сопла, прижимы, использованы "правильные" направляющие, винтовые штанги и т.д. И даже LCD экран не вызывает проблем (а мы столкнулись с этим вопросом с другими принтерами), не глючит при "горячей" вставке карты памяти. не сбивается на иероглифы и т.д. 

Кстати - на фото принтер печатает новую систему охлаждения для Rubot Mini, без поддержек. Получилось красиво. Потом в разделе Mini покажу, как выглядит.

3. Компактность. Он действительно маленький, занимает площадь листа А4. И это при такой площади печати.

Очень удобно, что блок питания встроенный. 

 

4. Прошивка и ПО. Радует, что наши разработчики-продавцы наконец-то начали давать в руки комплекты, готовые к работе после установки. А всего-то: 

- Хорошая прошивка устройства, с нормальной русификацией сообщений на дисплее, с доработанной системой калибровки (кстати - и система механической калибровки так же хорошо продумана: сделаны отверстия, рука сама попадает на винт подкрутки стола), предустановленными профилями преднагрева и т.д.

- Заранее настроенное и доработанное ПО (кстати - свободное, Cura), в котором надо только выбрать свой принтер и получить все настройки для 3 типов пластика (PLA, SBS, ABS) по трем уровням качества. Экспериментировать можно, но можно и печатать из коробки. Радует. И ведь это должно быть обязательным условием для продаж нового оборудования... Но, к сожалению, многие этим пренебрегают.

С удовольствием прошелся бы по недостаткам, но пока особо сказать не о чем. Большая часть проблем была вызвана нашими неправильными действиями во время испытаний. Так, например, при выставлении плотности печати в 90% и нормальных первых минутах печати, я ушел на урок (а ведь знал, что нельзя при смене режимов, но уж больно все нормально шло до этого) и вернувшись, увидел разбитую систему охлаждения (воздуходувка из пластика): деталь отстала от стола, приподняла один край - удар об сопло, о воздуховод, разнесло всю пластмассовую деталь...

Огорчился, конечно, но залез в файлы поставки (видел там stl модели) и увидел там модели для всех пластиковых деталей принтера. Напечатал (без обдува, сломался же) новый воздуховод на том же принтере, приделал... Все работает уже полтора месяца. 


В аналогичных условиях (ушел, отгиб края детали от стола - экспериментировали с тепловыми режимами, удар) разлетелась муфта крепления ремня движения стола. Залез в инструкции (да, на сайте есть видео и текстовые инструкции по основным вопросам эксплуатации) - снял стол, убрал крепление, временно скрепил стяжкой ремень (неправильно, можно было напечатать новый крепеж, но жду более правильный крепкий вариант крепежа), опять же, - все работает дальше.

По сути - ни одной неприятности при стандартных вариантах настроек не вылезало. Только наше стремление "убить" агрегат в ходе испытаний приводило к ремонтам, правда, несложным (после Mini все несложно))).

Теперь об использовании в образовательном процессе. Мало мальски серьезная деталь (например, коробочки для проектов на основе Arduino, наша разработка)) - несколько часов работы.

На уроке разве что показать, как начался процесс можно. Но дети быстро привыкают и дальше можно уже убрать принтер в лаборантскую и там пусть себе печатает.

Очень сложно провести урок с одновременным изготовлением того, что дети нарисуют. Об этих вариантах расскажу позже, есть наработки. В остальном же - показали принтер, посмотрели как работает, перевели принтер на "рабочую позицию" в хозпомещение, иначе отвлекает от урока (и не одного). Как вариант - спецшкаф, в который и руки не засунут и шум будет приглушен. Но все равно отвлекать будет - очень уж медитативное зрелище))).

Общие выводы: хороший принтер поддержки конструкторской деятельности в школе, надежный, всеядный, с большой площадью печати и отлаженным ПО.