3D принтер своими руками из КИТ-набора. Проблемы при сборке

Леонид Захаров

Продолжая придерживаться концепции, что своими руками — это правильно, опишу проблемы и подводные камни, встречающиеся на нелегком конструкторском пути. 

Почему 3D принтер лучше собирать своими руками и кому это нужно? Здесь появляется главный вопрос - применение принтера. Для чего он нужен? Если 3D принтер нужен для художественного или архитектурно-скульптурного творчества, в том числе для создания моделей-копий чего-либо, то, возможно, лучше изыскать денег на достаточно дорогой, заводской сборки аппарат. Если 3D принтер планируется применять в робототехнике, тут уж есть смысл собрать его самому и на это есть несколько причин.

Во-первых, 3D принтер, как и ЧПУ станок сами являются роботами, и собирая такие аппараты вручную, автор может смело сказать, что занимается робототехникой и строит роботов. 
Во-вторых, сборка вручную позволяет изучить принципы работы и технологии постройки аппарата, понять назначение каждой детали. 
В-третьих, поняв назначение каждой детали, проще разбираться в настройках печати, которые не так уж и просты для начинающего. 
Ну, и в-четвертых, изучив досконально конструкцию конкретного принтера при сборке, настроив его, добившись удовлетворительных результатов печати, рассмотрев разные конструкции принтеров в интернете, человек понимает, что какие-то вещи в конструкции собранного устройства можно было бы изменить, улучшить, переделать по-своему. 

Поэтому моя концепция состоит в том, что изначально лучше собрать принтер из КИТ-набора, потому что для начала проще работать, если есть инструкции, подсказки коллег, уже прошедших этот путь. А уже разобравшись со всем, буквально, а не в переносном смысле, потрогав каждую деталь, можно не только гордо заявить, что «в нем мне знаком каждый винтик», но и смело браться за конструирование своего варианта конструкции.
Поскольку я уже написал пособие по сборке 3D принтера из КИТ-набора МС5 D.R.O.V.A. еще в конце прошлого года и надеюсь, что рецензирование, которое продолжается уже 3 месяца, когда-нибудь завершится, а дополненная несколькими десятками фотографий и рисунков инструкция увидит свет, то пока остановлюсь лишь на нескольких моментах.

Юрий Винницкий в своем блоге освещал впечатления от сборки и подключения такого принтера, поэтому лишь размещу свое видение решения технических проблем. 

Первое правило сборки 3D принтера — параллельность и перпендикулярность, но при лазерной обработке фанеры, рез не получается абсолютно ровным, в верхней части он шире, поэтому, если боковая проекция детали получается не прямоугольной, а трапецевидной. С этим нужно бороться, вплоть до установки прокладок.

Отсутствующие резиновые втулки лучше все же поставить, например, вырезать из чего-то подходящего по размеру, например, из силиконовых втулок от CD-ROMа.

То, что предлагают установить вместо муфты — никуда не годится. Можно установить стандартную муфту.

Но и она не без недостатков, так как в этой конструкции принтера ноль определяется посредством того, что сопло упирается в стол, то растягивание и сжимание пружины муфты добавляет погрешности. К тому же, ее надо специально покупать. Я установил кусок топливного шланга, скомпенсировав разность диаметров накручиванием резьбовой заклепки, которая была в комплекте вместо муфты и подмоткой. 

Радиаторы на драйверы двигателей лучше все же установить, в комплекте их не было, выпилил из радиатора от чипсета материнской платы и приклеил термоклеем

Настройками слайсера с сайта производителя лучше не пользоваться, там предусмотрен автоуровень по 5 точкам. При такой настройке и плохо отрегулированном уровне стола, либо слабых пружинах его крепления, ноль будет определяться неверно, а движение во время печати вверх-вниз по оси Z приведет к молниеносному износу резьбового вала и гайки. Лучше сразу отрегулировать стол правильно и создать свою настройку из дефолтной.

Конструкция узла концевого выключателя оси Z создана под выключатель без прижимной пластины. Пока размышлял, что с этим делать, износилась гайка этого узла, несмотря на смазку. Поэтому узел был переделан. В кубик из 2-х кусочков фанеры 10мм была установлена врезная гайка, а концевой выключатель установлен на нужной высоте. После этого истрачено уже 1,5кг филамента, узел работает без нареканий, ноль перестал «плавать».

Совмещенное охлаждение экструдера и области печати никуда не годится, его лучше разделить. Дело в том, что при печати, когда скорость подачи прутка снижается, область расплава может сильно увеличиться, что приведет к остановке подачи. Поэтому охлаждение радиатора нужно подключить постоянно от 12 вольт, а охлаждение области печати на управляемые контакты вентилятора. Я использовал стандартный диффузор от радиатора экструдера, но если бы его под рукой не оказалось, то нарисовал бы его и распечатал так же, как и нарисовал диффузор охладителя области печати.

Еще о нескольких полезных вещах для улучшения работы принтера.

Коробка для платы с вентилятором охлаждения. Она была нарисована и напечатана одной из первых, поэтому хорошо видно неровности стенок. Это произошло из-за того, что края печатающей модели «тянет» при остывании и отрывает от стола.

В настоящее время протестировано 8 видов скотча, приклеиваемого к столу и проблема решена. Как ни странно, дорогой голубой скотч 3М уступил в сравнении более дешевому коричневому GT-ITAPE, тоже приобретенному в малярном отделе магазина автозапчастей. 

Чтобы пруток разматывался с катушки, изготовил ролики. 

Постарался вспомнить основные проблемные моменты при сборке, но если есть вопросы по конструкции и эксплуатации, постараюсь ответить, ну и надеюсь, что мое пособие скоро выйдет в печати. 
Что интересно, один из коллег по работе, помогавший мне в сборке принтера, решил построить себе принтер с нуля, что и было успешно реализовано. 

Но об этом надо рассказывать отдельно...