Mi se pun periodic întrebări despre „zmeură”, „portocale” și unde este în general și de ce. Și aici încep să înțeleg că înainte de a scrie instrucțiuni „înguste” de amenajare, ar fi bine să vorbim pe scurt despre cum funcționează în general această bucătărie, de jos în sus și de la stânga la dreapta. Mai bine mai târziu decât niciodată, așa că atenția ta este invitată la un fel de program educațional despre arduini, rampe și alte cuvinte înfricoșătoare.

Faptul că acum avem posibilitatea de a cumpăra sau de a construi propria noastră imprimantă 3D FDM la un preț rezonabil se datorează mișcării RepRap. Nu voi vorbi acum despre istoria și ideologia sa - ceea ce este important pentru noi acum este că în cadrul RepRap s-a format un anumit „set gentleman” de hardware și software.

Ca să nu mă repet, voi spune o dată: în cadrul acest material Consider doar imprimante 3D FDM „obișnuite”, fără a acorda atenție monștrilor industriali, acesta este un univers complet separat, cu propriile sale legi. Dispozitivele de uz casnic cu hardware și software „propriu” vor rămâne, de asemenea, în afara domeniului de aplicare al acestui articol. Mai mult, prin „imprimante 3D” mă refer în totalitate sau în parte dispozitiv deschis, ale căror „urechi” ies din RepRap.

Prima parte - 8 biți este suficient pentru toată lumea.

Să vorbim despre microcontrolerele Atmel pe opt biți cu arhitectură AVR, în legătură cu imprimarea 3D. Din punct de vedere istoric, „creierul” majorității imprimantelor este un microcontroler de opt biți de la Atmel cu arhitectură AVR, în special, ATmega 2560. Și un alt proiect monumental ^ numele său - Arduino este de vină pentru asta. Componenta sa software în acest caz fără interes - codul Arduino este mai ușor de înțeles pentru începători (comparativ cu obișnuitul C / C ++), dar funcționează încet și mănâncă resurse la fel de gratuit.

Prin urmare, atunci când arduiniștii se confruntă cu o lipsă de performanță, fie renunță la idee, fie se transformă încet în embeders (dezvoltatori de dispozitive cu microcontrolere „clasici”). În același timp, apropo, nu este absolut necesar să părăsiți hardware-ul Arduino - acesta (sub formă de clone chinezești) este ieftin și convenabil, pur și simplu începe să fie considerat nu ca un Arduino, ci ca un microcontroler cu tubulatura minima necesara.

De fapt, Arduino IDE este folosit ca un set ușor de instalat de compilator și programator, „limbajul” Arduino în firmware și nu miroase.

Dar mă abatem puțin. Sarcina microcontrolerului este să emită acțiuni de control (efectuați așa-numitul „kick”) în conformitate cu instrucțiunile primite și citirile senzorilor. Un punct foarte important: aceste microcontrolere de putere redusă au toate caracteristicile tipice ale unui computer - un cip mic are un procesor, RAM, memorie permanentă(FLASH și EEPROM). Dar dacă computerul rulează un sistem de operare (și deja „rezolvă” interacțiunea hardware-ului și a numeroaselor programe), atunci pe „mega” avem exact un program care funcționează direct cu hardware-ul. Este fundamental.

Puteți auzi adesea întrebarea de ce nu fac controlere de imprimantă 3D bazate pe un microcomputer ca același Raspberry Pi. S-ar părea că puterea de calcul este un vagon, puteți face imediat o interfață web și o grămadă de bunătăți convenabile... Dar! Aici intrăm în tărâmul temut al sistemelor în timp real.

Wikipedia oferă următoarea definiție: „Un sistem care trebuie să răspundă la evenimente dintr-un mediu extern sistemului sau să acționeze asupra mediului în constrângerile de timp necesare”. Dacă este complet pe degete: atunci când programul rulează „pe hardware” direct, programatorul controlează pe deplin procesul și poate fi sigur că acțiunile stabilite vor avea loc în secvența corectă și că la a zecea repetare altele nu vor avea loc. pană între ele. Și când avem de-a face cu sistemul de operare, acesta decide când să executăm programul utilizatorului, și când să fiți distras de lucrul cu un adaptor de rețea sau un ecran. Desigur, puteți influența funcționarea sistemului de operare. Dar lucrul previzibil cu precizia necesară poate fi obținut nu în Windows și nici în Debian Linux(pe variații ale căror micro-PC funcționează în principal), și în așa-numitele RTOS ( sistem de operareîn timp real, RTOS), dezvoltat inițial (sau modificat) pentru aceste sarcini. Utilizarea RTOS în RepRap astăzi este un exotic teribil. Dar dacă te uiți la dezvoltatorii de mașini CNC, există deja un fenomen normal.

De exemplu, placa nu este pe un AVR, ci pe un NXP LPC1768 pe 32 de biți. Se numește Smoothieboard. Relicve - multe, funcții - de asemenea.

Și ideea este că această etapă dezvoltarea RepRap, „8 biți sunt suficienți pentru toată lumea”. Da, 8 biți, 16 MHz, 256 kilobytes de memorie flash și 8 kilobytes de RAM. Dacă nu toate, atunci multe. Iar pentru cei care nu sunt de ajuns (asta se întâmplă, de exemplu, când se lucrează cu un micropas de 1/32 și cu un afișaj grafic, precum și cu imprimante delta, care au matematică relativ complexă pentru calcularea mișcărilor), sunt oferite microcontrolere mai avansate. ca solutie. Arhitectură diferită, mai multă memorie, mai multă putere de calcul. Și software-ul încă mai funcționează „pe hardware”, deși unele flirturi cu RTOS se profilează la orizont.

Marlin și Mega: frecvența semnalului STEP

Înainte să trecem la a doua parte și să începem să vorbim despre electronica RepRap. Vreau să încerc să rezolv un punct controversat - potențiale probleme cu 1/32 micropas. Dacă estimați teoretic, atunci pe baza capacităților tehnice ale platformei, performanța acesteia nu ar trebui să fie suficientă pentru a se deplasa cu o viteză de peste 125 mm/s.

Pentru a testa această propunere, am construit " banc de testare", conectat analizor logicși a început să experimenteze. „Suportul” este un sandwich clasic „Mega + RAMPS” cu o sursă de alimentare de cinci volți convertită, este instalat un driver DRV8825 (1/32). Nu are sens să menționăm motorul și curentul - rezultatele sunt complet identice cu o conexiune „plină”, cu driver și fără motor, fără driver și fără motor.

Analizorul este o clonă chineză a Saleae Logic, conectată la pinul STEP al driverului. Firmware-ul Marlin 1.0.2 este configurat după cum urmează: Viteza maximă 1000 mm/s pe axă, CoreXY, 160 trepte pe mm (acesta este pentru un motor cu pas de 1,8, scripete cu 20 de dinți, curea GT2 și zdrobire 1/32).

Tehnica experimentală

Setăm o accelerație mică (100 mm/s) și începem să ne mișcăm de-a lungul axei X cu 1000 mm cu viteze țintă diferite. De exemplu, codul G G1 X1000 F20000. 20000 este viteza în mm/min, 333,3(3) mm/s. Și ne uităm la ceea ce avem cu impulsurile STEP.

Rezultate generale

Adică, plecând de la o frecvență de întrerupere de 10 kHz, obținem o frecvență efectivă de până la 40 kHz. Aplicând puțină aritmetică la aceasta, obținem asta:

până la 62,5 mm/s - un pas pe întrerupere;
până la 125 mm/s - doi pași pe întrerupere;
până la 250 mm/s - patru trepte pe întrerupere.

Aceasta este teoria. Dar în practică? Și dacă setați mai mult de 250 mm/s? Ei bine, dau G1 X1000 F20000 (333.3(3) mm/s) și analizez rezultatul. Frecvența pulsului măsurată în acest caz este de aproape 40 kHz (250 mm/s). Logic.

La viteze de peste 10000 mm/min (166,6(6) mm/s) am în mod constant scăderi ale ceasului. Pe ambele motoare sincron (rețineți, CoreXY). Acestea durează 33 ms, sunt cu aproximativ 0,1 s înainte de începerea scăderii vitezei. Uneori există aceeași scădere la începutul mișcării - 0,1 după finalizarea creșterii vitezei. În general, există suspiciunea că dispare constant la viteze de până la 125 mm / s - adică atunci când nu se aplică 4 pași pe întrerupere, dar aceasta este doar o suspiciune.

Cum să interpretez acest rezultat - nu știu. Nu se corelează cu nicio influență externă - cu comunicarea port serial nu se potrivește, firmware-ul este asamblat fără suport pentru display-uri și carduri SD.

Gânduri

1. Daca nu incerci sa trisezi ceva cu Marlin, plafonul de viteza (1.8”, 1/32, 20 dinti, GT2) este de 250 mm/s.
2. La viteze de peste 125 mm/s (ipotetic) există o eroare cu o defecțiune a ceasului. Unde și cum se va manifesta munca adevarata- Nu pot prezice.
3. În condiții mai dificile (când procesorul calculează intens ceva), cu siguranță nu va fi mai bine, ci mai degrabă mai rău. Cât de mult este o întrebare pentru un studiu mult mai monumental, pentru că trebuie să compari mișcările planificate de program cu impulsurile efectiv emise (și capturate) - nu am suficient praf de pușcă pentru asta.

Partea 2. Cvartetul pas.

În a doua parte, vom vorbi despre modul în care microcontrolerul descris mai devreme controlează motoarele pas cu pas.

Mișcă-l!

În imprimantele „dreptunghiulare”, trebuie să asigurați mișcarea de-a lungul a trei axe. Să presupunem că mutați capul de imprimare în X și Z și tabelul cu modelul în Y. Acesta, de exemplu, este familiarul Prusa i3, îndrăgit de vânzătorii chinezi și de clienții noștri. Sau Mendel. Poți muta doar capul în X, iar tabelul în Y și Z. Acesta este, de exemplu, Felix. Am căzut aproape imediat în imprimarea 3D (cu MC5, care are o masă XY și un cap Z), așa că am devenit un fan al mișcării capului în X și Y și a tabelului în Z. Aceasta este cinematica Ultimaker. , H-Bot, CoreXY.

Pe scurt, există multe opțiuni. Pentru simplitate, să presupunem că avem trei motoare, fiecare dintre ele fiind responsabil pentru mișcarea a ceva de-a lungul uneia dintre axele din spațiu, conform sistemului de coordonate carteziene. În „pryusha”, două motoare sunt responsabile pentru mișcarea verticală, acest lucru nu schimbă esența fenomenului. Deci, trei motoare. De ce există un cvartet în titlu? Pentru că mai trebuie să furnizați plastic.

În picior

Motoarele pas cu pas sunt folosite în mod tradițional. Caracteristica lor este un design complicat al înfășurărilor statorului, un magnet permanent este utilizat în rotor (adică nu există contacte legate de rotor - nimic nu este șters și nu scânteie). Un motor pas cu pas, după cum sugerează și numele, se mișcă discret. Eșantionul cel mai comun din RepRap are o dimensiune NEMA17 (de fapt, scaunul este reglat - patru găuri de montare și o proeminență cu un arbore, plus două dimensiuni, lungimea poate varia), este echipat cu două înfășurări (4 fire) și virajul său complet constă din 200 de trepte (1,8 grade pe pas).

În cel mai simplu caz, rotirea unui motor pas cu pas se realizează prin activarea succesivă a înfășurărilor. Prin activare se înțelege aplicarea unei tensiuni de alimentare cu polaritate directă sau inversă la înfășurare. În acest caz, circuitul de control (driver) trebuie să poată nu numai să comute „plus” și „minus”, ci și să limiteze curentul consumat de înfășurări. Mod comutat curent complet se numește pas complet și are un dezavantaj semnificativ - pornit viteze mici motorul zvâcnește îngrozitor, la unele puțin mai înalte începe să țâșnească. In general, nimic bun. Pentru a crește netezimea mișcării (precizia nu crește, discretitatea pașilor completi nu dispare nicăieri!) Se folosește un mod de control micropas. Constă în faptul că limitarea curentului furnizat înfășurărilor variază într-o manieră sinusoidală. Adică, un pas real reprezintă un anumit număr de stări intermediare - micropași.

Pentru a implementa controlul motorului micropas, se folosesc microcircuite specializate. În RepRap există două dintre ele - A4988 și DRV8825 (modulele bazate pe aceste microcircuite sunt de obicei numite la fel). În plus, ingenioasele TMC2100 încep să se strecoare aici. Șoferii motoare pas cu pas sunt realizate în mod tradițional sub formă de module cu picioare, dar sunt și lipite pe placă. A doua opțiune este mai puțin convenabilă la prima vedere (nu există nicio modalitate de a schimba tipul de șofer și, dacă nu reușește, apar hemoroizi brusc), dar există și avantaje - plăcile avansate implementează de obicei controlul software al curentului motorului și pe plăci multistrat cu cablajul normal, driverele lipite sunt răcite prin „burta” cipului pe stratul de îndepărtare a căldurii al plăcii.

Dar, din nou, vorbind despre cea mai comună opțiune - un cip de driver pe propria placă de circuit imprimat cu picioare. Are trei semnale la intrare - STEP, DIR, ENABLE. Alți trei pini sunt responsabili pentru configurația microstepping. Le aplicăm sau nu le aplicăm o unitate logică prin setarea sau eliminarea jumperilor (jumperilor). Logica microstep este ascunsă în interiorul cipului, nu trebuie să intrăm în el. Un singur lucru poate fi reținut - ENABLE permite șoferului să lucreze, DIR determină direcția de rotație, iar pulsul aplicat STEP îi spune șoferului că este necesar să facă un micropas (în conformitate cu configurația specificată de jumperi).

Principala diferență dintre DRV8825 și A4988 este suportul pentru împărțirea înălțimii 1/32. Există și alte subtilități, dar acest lucru este suficient pentru început. Da, modulele cu aceste cipuri sunt introduse în plăcuțele plăcii de control în moduri diferite. Ei bine, s-a întâmplat în ceea ce privește aspectul optim al plăcilor modulelor. A utilizatori neexperimentați garou

În general, cu cât valoarea de strivire este mai mare, cu atât motoarele funcționează mai lin și mai silențios. Dar, în același timp, sarcina „lovirii cu piciorul” crește - la urma urmei, trebuie să emiti STEP mai des. Personal nu știu despre problemele când lucrez la 1/16, dar când există dorința de a trece complet la 1/32, este posibil să existe deja o lipsă de performanță „mega”. TMC2100 se remarcă aici. Acestea sunt drivere care primesc un semnal STEP cu o frecvență ca pentru 1/16 și ei înșiși „gândesc” până la 1/256. Rezultatul este o funcționare lină, silențioasă, dar nu lipsită de defecte. În primul rând, modulele de pe TMC2100 sunt scumpe. În al doilea rând, eu personal (pe un CoreXY autofabricat numit Kubocore) am probleme cu aceste drivere sub forma pașilor lipsă (respectiv, eșec de poziționare) la accelerații peste 2000 - nu este cazul cu DRV8825.

Pentru a rezuma în trei cuvinte: fiecare șofer are nevoie de două picioare ale microcontrolerului pentru a seta direcția și a emite un impuls micropas. Intrarea permisiunii șoferului este de obicei comună tuturor axelor - există doar un singur buton de oprire a motorului în Repetier-Host. Microstepping-ul este bun în ceea ce privește netezimea mișcării și lupta împotriva rezonanțelor și vibrațiilor. Prescripţie curent maxim motoarele trebuie reglate folosind trimmere pe modulele driver. Dacă curentul este depășit, vom obține o încălzire excesivă a driverelor și motoarelor, dacă curentul este insuficient, se vor sări peste pași.

Spotykach

Nu este inclus în RepRap părere după poziție. Adică, programul controlerului de control nu știe unde se află în prezent părțile mobile ale imprimantei. Ciudat, desigur. Dar cu mecanică directă și setări normale funcționează. Înainte de imprimare, imprimanta mută tot ceea ce este posibil în poziția inițială și este deja respinsă din aceasta în toate mișcările. Deci, fenomenul opus al săriturii de pași. Controlerul dă impulsuri șoferului, șoferul încearcă să rotească rotorul. Dar cu sarcină excesivă (sau curent insuficient), apare o „săritură” - rotorul începe să se rotească și apoi revine la poziția inițială. Dacă acest lucru se întâmplă pe axa X sau Y, obținem o schimbare a stratului. Pe axa Z - imprimanta începe să „unteze” următorul strat în cel anterior, de asemenea, nimic bun. Nu este neobișnuit să apară o săritură pe extruder (cauzată de o duză înfundată, supraalimentare, temperatură insuficientă, distanță prea mică până la pat la începutul tipăririi), atunci avem straturi parțial sau complet neimprimate.

Odată cu modul în care se manifestă sărirea peste pași, totul este relativ clar. De ce se întâmplă asta? Iată principalele motive:

1. De asemenea presiune uriașă. De exemplu, o centură întinsă. Sau ghidaje deformate. Sau rulmenți morți.

2. Inerția. Pentru a accelera sau decelera rapid un obiect greu, trebuie să depuneți mai mult efort decât cu o schimbare lină a vitezei. Prin urmare, combinația de accelerații mari cu un cărucior greu (sau o masă) poate provoca sărituri peste pași în timpul unui pornire bruscă.

3. Setare incorectă pentru curentul driverului.

Ultimul punct este, în general, un subiect pentru un articol separat. Pe scurt, fiecare motor pas cu pas are un parametru precum curent nominal. Este în intervalul 1,2 - 1,8 A pentru motoarele comune.Deci, cu o astfel de limită de curent, totul ar trebui să funcționeze bine pentru tine. Dacă nu, atunci motoarele sunt supraîncărcate. Dacă nu există pași săriți cu o limită inferioară - în general bine. Când curentul scade în raport cu valoarea nominală, încălzirea driverelor scade (și se pot supraîncălzi) și a motoarelor (nu se recomandă mai mult de 80 de grade), plus, volumul „melodiei” stepperelor scade.

Partea 3. Febră.

În prima parte a ciclului, am vorbit despre microcontrolere mici Atmel slabe de 8 biți ale arhitecturii AVR, în special despre Mega 2560, care „stăpânește” majoritatea imprimantelor 3D amatoare. A doua parte este dedicată controlului motoarelor pas cu pas. Acum - despre dispozitivele de încălzire.

Esența FDM (modelarea prin depunere fuzionată, marcă înregistrată a Stratasys, de obicei nu le pasă tuturor, dar oamenii precauți au venit cu FFF - fabricarea filamentului fuzionat) în fuziunea strat cu strat a filamentului. Fuziunea are loc după cum urmează: filamentul trebuie să se topească într-o anumită zonă a capătului fierbinte, iar topitura, împinsă de partea solidă a tijei, este stoarsă prin duză. Când capul de imprimare se mișcă, filamentul este simultan stors și netezit la stratul anterior până la capătul duzei.

S-ar părea că totul este simplu. Răcim partea superioară a tubului de barieră termică și încălzim partea inferioară și totul este bine. Dar există o nuanță. Este necesar să se mențină temperatura hotend-ului cu o precizie decentă, astfel încât să meargă doar în limite mici. În caz contrar, obținem un efect neplăcut - unele dintre straturi sunt imprimate la o temperatură mai scăzută (filamentul este mai vâscos), altele la o temperatură mai mare (mai lichid), iar rezultatul arată ca un Z-vascos. Și acum, avem inaltime maxima se pune problema stabilizării temperaturii încălzitorului, care are o inerție foarte mică - datorită capacității scăzute de căldură, orice „strănut” extern (curenț, ventilator, nu știi niciodată ce altceva) sau o eroare de control duce instantaneu la o schimbare vizibilă de temperatură.

Aici invadăm sălile disciplinei numite TAU (teoria controlului automat). Nu tocmai specialitatea mea (specialist IT, dar absolvent al catedrei de sisteme automate de control), dar am avut un astfel de curs, cu un profesor care a arătat diapozitive pe un proiector și se speria periodic cu comentarii: „Oh, am avut încredere în astea. studenților să traducă prelegerile în formă electronică, ei sunt aici, au înfipt astfel de stâlpi, ei bine, nimic, o să-ți dai seama. Bine, amintirile lirice deoparte, să salutăm controlerul PID.

Nu poți scrie despre controlul PID fără această formulă. În cadrul acestui articol, este doar pentru frumusețe.

Vă recomand cu căldură să citiți articolul, este scris destul de clar despre controlul PID. Dacă o simplificăm complet, atunci imaginea arată astfel: avem o valoare țintă a temperaturii. Si cu o anumită frecvență obținem valoarea actuală a temperaturii și trebuie să emitem o acțiune de control pentru a reduce eroarea - diferența dintre valoarea curentă și valoarea țintă. Acțiunea de control în acest caz este un semnal PWM către poarta tranzistorului cu efect de câmp (mosfet) al încălzitorului. De la 0 la 255 "papagali", unde 255 este puterea maximă. Pentru cei care nu știu ce este PWM - cea mai simplă descriere a fenomenului.

Asa de. La fiecare „tact” de a lucra cu încălzitorul, trebuie să luăm o decizie cu privire la emiterea de la 0 la 255. Da, pur și simplu putem porni sau opri încălzitorul fără a ne deranja cu PWM. Să presupunem că temperatura este peste 210 de grade - nu o porniți. Sub 200 - activați. Numai în cazul încălzitorului hotend, o astfel de răspândire nu ne va potrivi, va trebui să creștem frecvența „ciclurilor” de lucru, iar acestea sunt întreruperi suplimentare, Funcționare ADC De asemenea, nu este gratuit și avem resurse de calcul extrem de limitate. În general, este necesar să se gestioneze mai precis. Prin urmare controlul PID. P - proporțional, I - integral, D - diferenţial. Componenta proporțională este responsabilă pentru răspunsul „direct” la abatere, componenta integrală - pentru eroarea acumulată, componenta diferențială - ca răspuns la procesarea ratei de modificare a erorii.

Pentru a spune și mai simplu, controlerul PID emite o acțiune de control în funcție de abaterea curentă, ținând cont de „istoric” și de rata de modificare a abaterii. Rareori aud despre calibrarea controlerului Marlin PID, dar există o astfel de funcție, ca urmare obținem trei coeficienți (proporțional, integral, diferențial) care ne permit să controlăm cel mai precis încălzitorul nostru, și nu sferici în vid. Cei care doresc pot citi despre codul M303.

Graficul temperaturii finale calde (Repetier-Host, Marlin)

Pentru a ilustra inerția extrem de scăzută a hot end-ului, am suflat pe el.

Bine, este vorba despre hotend. Toată lumea o are când vine vorba de FDM / FFF. Dar unora le place fierbinte, așa că există o masă grozavă și groaznică, mosfet-uri și rampe care arde, masă de încălzire. Din punct de vedere electronic, totul este mai complicat cu el decât cu un hot end - puterea este relativ mare. Dar din punctul de vedere al controlului automat, este mai ușor - sistemul este mai inert, iar amplitudinea deviației admisibile este mai mare. Prin urmare, pentru a economisi resurse de calcul, tabelul este de obicei controlat conform principiului bang-bang („puff-puff”), am descris această abordare mai sus. În timp ce temperatura nu a atins un maxim, încălzim cu 100%. Apoi lăsați-l să se răcească la un minim acceptabil și încălziți-l din nou. De asemenea, observ că atunci când conectați o masă fierbinte printr-un releu electromecanic (și acest lucru se face adesea pentru a „descărca” mosfetul), doar bang-bang este o opțiune validă, nu este nevoie să PWM releul.

Senzori

În cele din urmă - despre termistori și termocupluri. Termistorul își modifică rezistența cu temperatura, se caracterizează printr-o rezistență nominală la 25 de grade și un coeficient de temperatură. De fapt, dispozitivul este neliniar, iar în același „marlin” există tabele pentru conversia datelor primite de la termistor în temperatură. Termocuplul este un vizitator rar la RepRap, dar se întâlnește. Principiul de funcționare este diferit, termocuplul este Sursa EMF. Ei bine, adică produce o anumită tensiune, a cărei valoare depinde de temperatură. Nu se conectează direct la RAMPS și plăci similare, dar există adaptoare active. Interesant este că în „marlin” sunt furnizate și tabele pentru termometrele de rezistență din metal (platină). Nu este un lucru atât de rar în automatizarea industrială, dar dacă se găsește „live” în RepRap - nu știu.

Partea 4. Unitate.

O imprimantă 3D care funcționează pe principiul FDM/FFF constă, de fapt, din trei părți: mecanică (deplasarea a ceva în spațiu), dispozitive de încălzire și electronică care controlează totul.

În termeni generali, am spus deja cum funcționează fiecare dintre aceste părți, iar acum voi încerca să speculez despre subiectul „cum este asamblat într-un singur dispozitiv”. Important: Voi descrie multe din punctul de vedere al unui meșter de casă care nu este echipat cu mașini pentru prelucrarea lemnului sau a metalelor și operează cu ciocan, burghiu și ferăstrău. Și totuși, pentru a nu pulveriza, practic despre „tipicul” RepRap - un extruder, suprafață de imprimare în jur de 200x200 mm.

Cel mai puțin variabil

E3D V6 original și prețul său foarte neplăcut.

Voi începe cu încălzitoarele, nu există foarte multe opțiuni populare aici. Astăzi, hotend-ul E3D este cel mai răspândit printre cei care fac do-it-yourself.

Mai exact, clonele sale chinezești sunt de o calitate foarte plutitoare. Nu voi vorbi despre suferința cu lustruirea unei bariere din metal sau folosirea unui tub Bowden „la duză” - aceasta este o disciplină separată. Din puțină experiență personală - o barieră metalică bună funcționează excelent cu ABS și PLA, fără o singură rupere. O barieră metalică proastă funcționează bine cu ABS și dezgustător (până în „no way” - cu PLA), iar în acest caz este mai ușor să pui o barieră termică la fel de proastă, dar cu o inserție de teflon.

În general, E3D-urile sunt foarte convenabile - puteți experimenta atât bariere termice, cât și încălzitoare - sunt disponibile atât „mici” cât și Volcano (pentru duze groase și imprimare brutală rapidă). De asemenea, împărțirea condiționată, de altfel. Acum folosesc Volcano cu o duză de 0,4. Și unii inventează un manșon distanțier și lucrează în liniște cu duze scurte de la un E3D obișnuit.

Program minim - cumpărați un kit tipic chinezesc „E3D v6 + încălzitor + set de duze + răcitor”. Ei bine, recomand imediat un pachet de bariere termice diferite, astfel încât atunci când vine vorba de asta, nu trebuie să așteptați următorul pachet.

Al doilea încălzitor nu este un al doilea hot end (deși nici nu e rău, dar nu ne vom scufunda), ci o masă. Puteți să vă clasați printre cavalerii mesei reci și să nu ridicați deloc problema încălzirii mai mici - da, atunci alegerea filamentului se îngustează, va trebui să vă gândiți puțin la fixarea în siguranță a modelului pe masă, dar atunci nu veți ști niciodată despre terminalele RAMPS carbonizate, relațiile profunde cu firele subțiri și defectul de amprentă a picioarelor lui Elephant. Bine, lasă încălzitorul să fie în continuare. Două opțiuni populare sunt folie din fibră de sticlă și aluminiu.

Primul este simplu, ieftin, dar curbat și „lichid”, necesită fixare normală pe o structură rigidă și chiar sticlă deasupra. Al doilea

De fapt, aceeași placă de circuit imprimat, doar ca substrat - aluminiu. Rigiditate proprie bună, încălzire uniformă, dar mai scumpă.

Un dezavantaj neevident al unei mese din aluminiu este atunci când un chinez atașează prost fire subțiri de ea. Este ușor să înlocuiți firele pe o masă de textolit, având abilități de bază de lipit. Dar lipirea a 2,5 pătrate pe urmele unei plăci de aluminiu este o sarcină de nivel avansat, având în vedere conductivitatea termică excelentă a acestui metal. Am folosit un fier de lipit puternic (care are un mâner de lemn și un vârf de deget) și a trebuit să sun la o stație de lipit cu aer cald să-l ajut.

Cel mai interesant

Imprimantă 3D cu cinematică „braț robot”.

Partea cea mai delicioasă este alegerea cinematicii. În primul paragraf, am menționat vag mecanica ca mijloc de „deplasare a ceva în spațiu”. Acum, doar spre ce și unde să te muți. În general, trebuie să obținem trei grade de libertate. Și puteți muta capul de imprimare și masa cu piesa, de aici toată varietatea. Există modele radicale cu masă fixă ​​(imprimante delta), există încercări de utilizare a schemelor mașinilor de frezat (XY-table și Z-head), există perversiuni în general (imprimante polare sau SCARA-mecanica împrumutate de la robotică). Poți vorbi mult timp despre tot acest haos. Deci, mă voi limita la două scheme.

"Pryusha"

XZ-portal și Y-table. Corect din punct de vedere politic, voi numi această schemă „meritată”. Totul este mai mult sau mai puțin clar, realizat de o sută de ori, finisat, modificat, pus pe șine, scalat în dimensiuni.

Ideea generală este următoarea: există litera „P”, de-a lungul picioarelor căreia se deplasează o bară transversală, condusă de două motoare sincronizate folosind o transmisie „șurub-piuliță” (o modificare rară - cu curele). De bara transversală atârnă un motor, care trage trăsura în stânga și în dreapta de centură. Al treilea grad de libertate este o masă care se mișcă înainte și înapoi. Există avantaje ale designului, de exemplu, cunoștințe în sus și în jos sau simplitate extremă în implementarea artizanală din materiale improvizate. Dezavantajele sunt, de asemenea, cunoscute - problema sincronizării motoarelor Z, dependența calității imprimării de până la două știfturi, care ar trebui să fie mai mult sau mai puțin aceleași, este dificil de accelerat. viteze mari(deoarece o masă inertă relativ grea se mișcă).

Masa Z

La imprimare, coordonatele Z se schimbă cel mai lent și doar într-o direcție. Deci vom muta masa pe verticală. Acum trebuie să ne dăm seama cum să mutăm capul de imprimare într-un singur plan. Există o soluție la problema „în frunte” – de fapt. luăm portalul „pryusha”, îl punem pe o parte, înlocuim știfturile cu o curea (și scoatem motorul suplimentar, înlocuindu-l cu o viteză), întoarcem hotend-ul la 90 de grade, voila, obținem ceva ca un MakerBot Replicator ( nu de ultima generatie).

Cum altfel să îmbunătățim această schemă? Este necesar să se obțină o masă minimă de părți în mișcare. Dacă abandonăm extruderul direct și alimentăm filamentul prin tub, mai există un motor X care trebuie să fie rulat de-a lungul ghidajelor degeaba. Și aici intervine adevărata ingeniozitate inginerească. În olandeză, arată ca o grămadă de arbori și curele într-o cutie numită Ultimaker. Designul a fost dus până la punctul în care mulți consideră Ultimaker cea mai bună imprimantă 3D desktop.

Dar există mai simple solutii de inginerie. De exemplu, H-Bot. Două motoare fixe, o curea lungă, o mână de role. Și această carcasă vă permite să mutați căruciorul în plan XY prin rotirea motoarelor într-o direcție sau în direcții diferite. Frumoasa. În practică, impune cerințe sporite asupra rigidității structurii, ceea ce complică oarecum fabricarea chibriturilor și a ghindelor, mai ales atunci când se folosesc rulmenți din lemn.

CoreXY clasic cu bretele încrucișate.

O schemă mai complexă, cu două curele și o grămadă mai mare de role - CoreXY. Cred că cea mai bună opțiune pentru implementare, atunci când ați colectat deja propriul „prushu” sau chinezesc, dar mâncărimea creativă nu s-a diminuat. Poate fi realizat din placaj, profile de aluminiu, taburete si alte piese de mobilier inutile. În principiu, rezultatul este similar cu H-Bot, dar mai puțin predispus la blocarea și răsucirea cadrului într-un corn de berbec.

Electronică

Dacă trebuie să economisiți bani, atunci Mega + RAMPS în versiunea chineză este pur și simplu în afara concurenței. Dacă nu există cunoștințe speciale în electricitate și electronică, iar nervii nu sunt de prisos, atunci este mai bine să priviți către plăci mai scumpe, dar bine făcute de la Makerbase sau Geeetech.

Acolo au fost vindecate principalele răni ale sandwich-ului sub formă de tranzistori de ieșire „greșiți” și alimentarea cu energie a întregii ferme colective de cinci volți prin stabilizatorul de pe placa Arduino. Dacă vorbim despre opțiuni complet alternative, atunci aștept oportunitatea de a achiziționa o placă LPC1768, de exemplu, aceeași MKS SBase, și de a mă distra cu firmware-ul ARM și Smoothieware pe 32 de biți. Și în paralel, studiez încet firmware-ul Teacup în legătură cu Arduino Nanoși Nanoheart.

Fă-ți-o singur

Ei bine, să presupunem că te hotărăști să-ți orbi bicicleta. Nu văd nimic rău în asta.

În general, este necesar să plecăm de la posibilitățile financiare și de la ceea ce se găsește într-un garaj sau subsol. Și, de asemenea, din prezența sau absența accesului la mașini și raza de curbură a mâinilor. În linii mari, există o oportunitate de a cheltui 5 mii de ruble - ei bine, ne descurcăm cu minim. Timp de o duzină, puteți deja să vă plimbați puțin, iar apropierea bugetului de 20 de mii vă dezleagă aproape mâinile. Desigur, oportunitatea de a cumpăra un constructor chinezesc de pryusha face viața mult mai ușoară - puteți înțelege elementele de bază ale imprimării 3D și puteți obține un instrument excelent pentru dezvoltarea unui pistol autopropulsat.

Mai mult, majoritatea detaliilor (motoare, electronice, o parte din mecanică) vor migra cu ușurință la următorul design. Pe scurt, cumpărăm resturi acrilice, terminăm tăierea într-o stare bună, imprimăm piese pentru următoarea imprimantă, folosim cea anterioară pentru piese de schimb, spumăm, clătim, repetă.

Începeți să construiți Kubocore 2.

Probabil asta e tot. Poate s-a dovedit un mic galop. Dar este dificil să înțelegem într-un mod diferit imensitatea în cadrul unui material de recenzie generală. Cu toate că, Link-uri utile pentru reflecție, am aruncat, căutătorul o va găsi în orice fel. Întrebările și completările sunt în mod tradițional binevenite. Ei bine, da, în viitorul previzibil va exista o continuare - deja despre solutii specificeși greble ca parte a proiectării și construcției Kubocore 2.

(adaptor inclus).

ORDIN

Mi s-a părut prea scump să cumpăr plăci în original. Economisirea multă la lipire, conform calculelor, nu va funcționa. În consecință, comanda a fost făcută pe e-bay. În același timp, știam bine că plăcile se puteau dovedi a fi de o calitate foarte mediocră. A riscat! Trei săptămâni de așteptare, iar taxele sunt în mâinile mele.

TESTARE

În primul rând, din obișnuință, scândurile au trecut printr-o minuțioasă inspectie vizuala. Primul a căzut în mâinile lui Arduino MEGA 2560 R3 ATmega2560. S-a dovedit a fi de o calitate foarte acceptabilă.
În spatele lui se află RAMPS 1.4. Și iată o mare dezamăgire - contactele puternic oxidate (chiar ruginite) ale conectorului de alimentare.

La curenți mari mi s-a părut greșit să las așa o rușine!!! A trebuit să dezlipesc cu grijă conectorul. În fotografie el de culoare albastră. Și lipiți unul similar găsit în coșuri (verde în fotografie). Sfaturi pentru cei care dau peste această ambuscadă - înainte de a lipi carcasa conectorului, este mai bine să „mușcați” cu tăietoare laterale. Padurile de contact ale plăcii și conductorii sunt realizate destul de bine. Placa a supraviețuit cu succes „reparației”. Înainte de spălare, m-am uitat din nou prin lipire. Ca rezultat, am descoperit că în jurul contactelor pin un numar mare de bile de lipit. Am înmuiat placa în alcool timp de 20 de minute și am spălat-o bine...


Apoi am încercat să conectez placa de alimentare la controler. Afară! Dar cu mare dificultate. În primul rând, conectorii reciproci nu se potrivesc bine: (În al doilea rând, corpul conectorului de alimentare al controlerului s-a sprijinit pe „piciorul” conectorului de alimentare al plăcii de alimentare (în fotografia din dreapta) - A trebuit să mușc „piciorul” cu tăietoare laterale!


După instalarea plăcii de alimentare, am început să montez plăcile de driver pentru motorul pas cu pas. Dimensiunile generale ale acestor plăci s-au dovedit a fi prea mari și plăcile s-au interferat între ele!!! A trebuit să lucrez la dosar. În timp ce întorceam contururile, caloriferele au căzut :) ... Ori nu sunt atât de norocos, ori nu e clar pe ce au fost instalate aceste calorifere! A trebuit să le lipească la locul lor cu lipici conducător de căldură.


După „chinul plăcut” cu placa de alimentare, placa de interfață s-a dovedit a fi în mână. Și aici s-a descoperit o căsătorie care, după ce a pornit puterea, ar putea duce la prăbușire! Indicatorul a fost lipit fără a instala rafturi și folosind un conector scurt. Ca urmare, carcasa panoului LCD a închis contactele conectorului de intrare!!!


Pentru totdeauna, ar fi bine să lipiți indicatorul. Dar din cauza lipsei de timp pentru a căuta un conector înalt, PLS a decis să instaleze temporar o bucată de hârtie pliată (în imagine).
După ce am corectat toate stâlpii, m-am conectat la port USB- nu a fost nici un flash cu pops! Așa că este timpul să încărcați firmware-ul.
M-am hotărât pe proiectul Marlin. Spre bucuria mea, codurile sursă sunt perfect comentate... Firmware-ul individual este configurat prin pornirea/dezactivarea descrierile necesareîn codul sursă. Configuram, compilam, flash, pornim.


Programul a dispărut. Dar din cauza lipsei unui senzor de temperatură, s-a oprit la o eroare (din partea de jos a afișajului). Am găsit un senzor de temperatură potrivit, instalat. Controlerul este complet operațional - „Mendel este gata”. Este timpul să conectați unitățile și să testați conexiunea la computer. Puteți vedea cum să alegeți unitățile pas cu pas. În proiectul meu se folosesc cele prezentate în fotografia de mai jos.

După ce ne asigurăm că componentele electronice ale plăcii funcționează, ne concentrăm pe asamblarea carcasei imprimantei ...

LOCALIZARE ELECTRONICA

Corpul este asamblat! Să începem să împrăștiem electronicele ... Dacă totul a fost suficient de transparent cu carcasa, atunci a trebuit să ne gândim bine la amplasarea componentelor electronice. După ce am trecut în revistă un număr mare de instrucțiuni pentru asamblarea unor astfel de imprimante, m-a surprins lipsa de informații din ele cu privire la modul de amplasare a electronicelor și, nu în ultimul rând, la modul de tragere a firelor. Nu am vrut să las la voia întâmplării și să atârn fire fără discernământ. „Agățarea” liberă a firelor poate duce la cele mai imprevizibile consecințe.

PLACI DE ALIMENTARE SI CONTROL

Sursa de alimentare, ca și în cea mai mare parte a acestor dispozitive, este situată pe raftul din partea dreaptă a cadrului. Am făcut găurile de montare la locul lor, măsurând locația găurilor de montare PSU. Aici vreau să remarc că am dat peste un PSU destul de reușit. Putere de 250 W într-un pachet relativ mic.


Ansamblul plăcilor a fost așezat pe raftul din stânga. Pe toate plăcile, găurile de montare sunt atât de strâns distanțate încât conductorii sunt chiar sub capul șurubului. Din acest motiv, a trebuit să decup rafturile și șaibe pentru atașarea plăcilor din furtun de silicon. Pentru a accelera procesul, am folosit o cheie reglabilă obișnuită. Am prins furtunul în el, l-am scos la lungimea necesară și l-am tăiat cu un cuțit utilitar.


Pentru marcare, a trebuit să dezasamblam ansamblul. Mai departe de-a lungul plăcii ARDUINO, am marcat și găurit găurile de montare. Apoi instalat placa ARDUINO pe șuruburile din centrul plăcii (nu va exista acces la ele în ansamblu).

După aceea, am instalat placa RAMPS și am fixat șuruburile rămase prin distanțele și șaibe din silicon.


Pentru a întinde în siguranță firele de alimentare (12V) de la unitatea de alimentare, firul de la motorul axelor Y, Z și comutatorul de limită a axei Y la ansamblul plăcii, anterior am plasat canale de cablu obișnuite de clădire pe filetat. crampoane.

ZERO SENSORI

Este timpul să instalați întrerupătoare de limită „zero”. Atunci când am ales opțiunea de montare a plăcii limită, m-am hotărât asupra articolului. Designul mi s-a părut foarte convenabil și nu a verificat modelele. Dar, de fapt, s-a dovedit că este potrivit doar pentru axa Z. L-am instalat pe axa Z. Am folosit o bandă de oțel inoxidabil lipită cu un pistol de lipit, așa cum se arată în fotografie, ca senzor al comutatorului de limită a axei.

În continuare, a trebuit să-mi pun mintea mult timp în legătură cu cum să instalez întrerupătoarele de limită pe axele Y și X. S-a dovedit a fi mai ușor cu axa Y - am reușit să adaptez suportul, pe care l-am instalat pe Z. ax.L-am fixat cu legături de știftul filetat. Am instalat și o bandă subțire de oțel inoxidabil ca senzor. În această opțiune, nu este posibilă reglarea poziției de acționare a comutatorului de limită (aceasta este determinată de lungimea senzorului însuși).


Dar odată cu instalarea comutatorului de limită X, a trebuit să mă chinuiesc! Pentru început, am făcut un adaptor din textolit.
Apoi am făcut găuri de montare M3 în DRIVE HOLDER, am instalat întrerupătorul de limită și i-am reglat poziția. Senzorul a fost din nou realizat dintr-o bandă de oțel inoxidabil, pe care am înșurubat-o de la partea inferioară a EXTRRUDERULUI (este permis să-l lipim cu un pistol de lipit).

Încălzitor de masă

Înainte de a instala placa de încălzire (în continuare pur și simplu încălzitorul), m-am întrebat mult timp cum să încep canal de cablu. După ce am studiat designul imprimantelor similare, mi-am dat seama că „hamul” de fire de pe masă a fost realizat destul de fără succes peste tot din cauza atingerii părților cadrului. În varianta mea, am exclus acest moment (se va vedea în fotografiile de mai jos).
În primul rând, am așezat termocontractul la ambele capete ale canalului de cablu pregătit. După părerea mea, termocontracția conferă rigiditate canalului de cablu. Am fixat un capăt la suportul de masă cu legături așa cum se arată în fotografie.


După ce am primit placa de încălzire, nu am examinat-o în detaliu. Dar înainte de instalare, am decis să inspectez cu pasiune calitatea instalării firelor. Rezultatul inspecției a fost decizia de a lipi firele - firele erau cu rupturi evidente în miezuri și prost cositorite ... Într-o situație în care este de așteptat mișcarea mesei și, ca urmare, posibile îndoiri la lipire punct, este necesară o conexiune de înaltă calitate!

Am dezlipit firele, am tăiat cozile deteriorate și, după ce m-am încălzit bine, am cositorit. Este necesar să se încălzească, astfel încât firul să fie cositor nu numai în zona curățată, ci și sub împletitură. Am lipit firele pe loc și am spălat bine fluxul rămas cu alcool.
Apoi, am trecut la montarea senzorului de temperatură de masă. În această etapă, este important să lipiți cu atenție firele (în cazul meu, acesta este MGTF) și să modelați cablurile fără a deteriora carcasele. Senzorul este instalat într-un orificiu din centrul încălzitorului și fixat cu benzi de bandă kapton. În această etapă, este necesar să verificați dacă senzorul nu iese dincolo de nivelul plăcii de încălzire și dacă cablurile sunt fixate bine cu bandă adezivă, fără scurtcircuite.

Apoi am trecut firele de la senzorul de temperatură în conducta de cablu instalată și am instalat placa de încălzire la loc. S-a dovedit a fi mai convenabil să conduci firele de încălzire în canalul de cablu din lateral, așa cum se arată în fotografie.


Este timpul să colectați într-o „grămadă” de fire care vin de la extruder. Acest nod nu a cauzat dificultăți deosebite. Singurul lucru este că nu am întins inițial firele pentru ventilator! Dar cu extruderul meu, veți avea nevoie de până la două ventilatoare. Voi vorbi despre asta în articolul „LUCRU LA ERORI”. Este posibil să fixați canalul de cablu foarte convenabil, așa cum se arată în fotografii. La fixarea conform schemei propuse, nu va fi necesar să forați găuri suplimentare ...

Am fixat canalele de cablu pe raftul din stânga. În această etapă, va trebui să lucrați cu un burghiu. Cum se rezolvă totul poate fi văzut în fotografiile de mai jos.

Pe ultima fotografie Puteți vedea clar cum este amplasat canalul de cablu al mesei. După cum am mai spus, am reușit să o așez în așa fel încât să nu atingă părțile imprimantei atunci când masa se mișcă. Același lucru se poate spune despre canalele de cablu rămase.

Toate firele sunt la locul lor - puteți începe să le conectați la placă. A fost nevoie de puțină răbdare și atenție pentru a conecta totul exact așa cum se arată în diagrama de mai sus! Singurul punct care nu coincide cu diagrama este utilizarea senzorilor optici de poziție. Este necesar să se țină cont de încă o linie - sursa de alimentare a senzorului (placa are un contact pe același conector).
Toate firele sunt la locul lor - puteți merge la imprimantă.

KIT DE MONTAJ

Un set complet de electronice este disponibil în magazinul online la http://www.zdvstore.ru/prusa-electronic/.
Setul include o placă de control care conține firmware care ia în considerare toate caracteristicile descrise în articolele mele. Prin instalarea acestui set de electronice, veți porni imediat imprimanta...

CALITATEA PIESELOR CU ALIEXPRESS (ACTUALIZARE DIN 01-04-2016)

După ce am vizitat magazinul meu online, sunt adesea întrebat despre electronicele „exces de preț” de pe tejghea! Sunt gata să răspund la această întrebare.

Când am cumpărat electronice pentru prima mea imprimantă, am primit copii destul de bune pentru mine (cu excepția RAMP-urilor :) placa de alimentare. Achiziționarea secundară a unui lot mic de componente m-a îngrozit !!!

Și de peste un an, încerc să găsesc un furnizor bun de electronice în China. Pentru bani adecvați, nu am găsit produsul potrivit.

Sincer să fiu, doar Arduino MEGA 2560 R3 ATmega2560 și încălzitorul de masă MK2B DUAL POWER vin în formă adecvată, cu câteva excepții. Cu restul plăcilor, ei bine, este doar un PROBLEME! Acest lucru este valabil mai ales pentru plăcile RAMPs v1.4 și driverele de motor pas cu pas DRV8825. Indiferent de vânzător, ajung aproximativ următoarele produse:

Cel mai obișnuit montant este o scândură nespălată cu sumă uriașă lipire mânjită pe masca de lipit; (. Următoarea problemă este că în În ultima vreme au început să pună conectori cu contacte de oțel pe plăci. Aceste persoane de contact nici măcar nu „vreau” să se joace! Nu vorbesc de contacte normale de lipit. Acest lucru este valabil mai ales pentru driverele de motoare pas cu pas. Apoi sunt tot felul de „glume”, începând cu conectorii inversați (poza mai sus :), terminând cu potențiometre lipite incorect pe plăcile indicatoare.

Intr-un cuvant, trebuie sa curat mult timp lipitul, sa lipim conectorii, sa repar jamburile si sa spal placile!

Sper ca am dat un raspuns exhaustiv la intrebare :)!?

LANSAREA PENTRU RAMPS (ACTUALIZARE 01-04-2016)

Deoarece restaurarea plăcilor durează mult timp, am decis să produc o parte din electronice în Rusia. La început (până când voi găsi furnizori), plăcile de circuite imprimate în sine vor fi din China, dar din mai 2016 sunt deja autohtone.

Plăcile de alimentare RAMPs v1.4 vor fi primele care vor fi introduse în două modificări. Diferența este în siguranțele instalate la intrarea de alimentare. Pe o placă sunt prevăzute cele cu auto-vindecare, pe cealaltă - cele de automobile fuzibile.

În plus, am achiziționat deja un lot de tranzistoare cu rezistență canal deschis De 5 ori mai puține decât cele instalate pe plăcile originale, și o putere de disipare de 300 W.

De asemenea, pentru cei cărora le place să joace cu un fier de lipit, kiturile pentru asamblarea plăcilor de alimentare cu ambele modificări vor fi disponibile în mai 2016 :).

Urmareste anunturile de pe site si magazin online!!!

Evident, cu cât cantitatea din lotul fabricat este mai mare, cu atât costul este mai mic și, în consecință, costul final. Din acest motiv, voi fi bucuros să accept comenzi pentru fabricarea plăcilor de alimentare RAMPs v1.4 de la cei care vând piese de schimb pentru imprimante 3D - sunați, scrieți...

CUM MOR RAMPSELE CU ALIEXPRESS (ACTUALIZARE DIN 27.04.2016)

La începutul articolului, este descris cum am lipit conectorii de alimentare defecte pe placa RAMPs. Permiteți-mi să vă reamintesc că aceștia erau conectori pentru conectarea elementelor de încălzire ale focarelor și a mesei. Conectorul de alimentare de intrare mi s-a părut destul de decent :).

A trecut ceva mai mult de un an... Și... În cel mai „oportun” moment, în timpul tipăririi unei comenzi urgente, se declanșează protecția la temperatură a firmware-ului! Imprimanta se oprește în mijlocul unei piese...

O inspecție detaliată a arătat un conector de alimentare de intrare ars.

În ciuda faptului că pe placă există o siguranță de 9 amperi (ar trebui să fie de 11 amperi), contactul conectorului s-a ars. A trebuit să omor timpul pentru lipit. În locul conectorului ars, am instalat unul similar de la DEGSON și din nou în „bătălie”.

Dorinta de a avea in gospodaria ta imprimantă 3d găsit în multe, dar nu toată lumea are posibilitatea de a achiziționa un astfel de dispozitiv. Acest articol vorbește despre cum să o faci singur Imprimantă cu buget foarte mic, construită în mare parte din materiale reciclate componente electronice. Ca rezultat al lucrării, a fost construită o imprimantă de format mic, care costă mai puțin de 100 USD.

În primul rând, vom învăța cum sistem universal CNC(asamblarea și calibrarea rulmentului, ghidajelor și fibrei de plastic), apoi învățați cum să operați imprimanta folosind instrucțiunile codul g. După aceea adăugăm un mic extruder de plastic prin introducerea parametrilor de calibrare, controlul puterii motorului și alte câteva operații care vor aduce imprimanta la viață. Urmând acest ghid, vei ajunge cu o mică „imprimantă de buzunar” care va fi formată din componente electronice reciclate în proporție de 80%, ceea ce îi va oferi mult potențial și va ajuta la reducerea semnificativă a costului.
Acest articol vă va ajuta să înțelegeți mai multe probleme dificile asociate cu eliminarea dispozitivelor electronice.

Pasul 1: Axele de coordonate X, Y și Z

Componente necesare:

• 2 unități CD/DVD standard de la un computer vechi.
• 1 unitate de dischetă.

Toate aceste componente pot fi achiziționate de la piețele locale de vechituri. Asigurați-vă că motoarele care sunt primite de la unitate - stepper mai degrabă decât motoarele de curent continuu.

Pasul 2: Pregătirea motoarelor

Componente:
3 motoare pas cu pas de la unități CD/DVD;
1 motor pas cu pas NEMA 17 care urmează să fie achiziționat pentru proiect. Acest tip de motor va fi folosit pentru extruderul de plastic unde este nevoie de mai multă putere pentru a muta fibra de plastic;
electronice CNC: RAMPE sau RepRap Gen6/7. Acest lucru este important înainte de a utiliza firmware-ul open source Sprinter/Marlin. În acest exemplu, vom folosi electronice RepRap Gen6, dar puteti alege o alta varianta in functie de pret si disponibilitate;
Unitate de putere;
Cabluri, conectori, tuburi termocontractabile.
Primul lucru de făcut când ai motoare pas cu pas este lipire fire către ei. În acest caz, 4 fire trebuie să fie la locul lor, în conformitate cu succesiunea de culori (descriere în fișa tehnică a motorului).
Date pașaport pentru motoarele pas cu pas CD/DVD: http://robocup.idi.ntnu.no/wiki/images/c/c6/PL15S020.pdf
Datele pașaportului pentru NEMA 17 motor pas cu pas: http://www.pbclinear.com/Download/DataSheet/Stepper-Motor-Support-Document.pdf

Pasul 3: Pregătirea sursei de alimentare

Următorul pas este pregătirea sursei de alimentare pentru utilizare în proiect. În primul rând, vom conecta două cabluri unul la altul (așa cum se arată în imagine), acest lucru va permite unității să se pornească. După aceea, selectăm un cablu galben (12 V) și unul negru (împământare) pentru a alimenta controlerul.

Pasul 4: Arduino IDE

Acum trebuie să verificați motoarele. Pentru a face acest lucru, descărcați Arduino IDE(Mediul de calcul fizic), care poate fi găsit la: http://arduino.cc/en/Main/Software.
Trebuie să descărcați și să instalați versiunea Arduino 23.
După aceea, descărcați firmware-ul. În proiect, alegerea a căzut marlin, care este deja configurat și poate fi descărcat din link.
marlin:
După ce Arduino a fost instalat, conectați computerul la controlerul CNC Rampe/Sanguino/Gen6-7 prin utilizarea cablu USB, selectați portul serial corespunzător sub Arduino IDE => instrumente/port serialși găsiți tipul de controler sub => Instrumente/ Rampe de placă (Arduino Mega 2560), Sanguinololu/Gen6(Sanguino W/ ATmega644P – Sanguino trebuie instalat în interior).
Parametrii principali, parametrii de configurare se află în fișierul " configurație.h»:
ÎN Mediul Arduino deschideți firmware-ul, fișierul descărcat și vedeți opțiunile de configurare înainte de a încărca firmware-ul în controlerul nostru.
1) #definiți PLACA DE BAMĂ 3 valoare, conform echipament real, folosim ( Rampe 1,3 sau 1,4 = 33, Gen6 = 5, …);
2) Valoarea termistorului 7, Reprappro folosește o „duză fierbinte” Honeywell 100k;
3) PID această valoare face ca „duza fierbinte” să fie mai stabilă din punct de vedere al temperaturii;
4) Pași pe unitate ( Pași pe unitate), acesta este un punct important pentru configurarea oricărui controler (pasul 9).

Pasul 5: Gestionați imprimanta utilizând software-ul

Imprimanta este administrată de software: există diverse programe care sunt disponibile gratuit care vă permit să interacționați și să controlați imprimanta (Pronterface, Repetier, ...), proiectul utilizat Gazdă repetitoare pe care le puteți descărca http://www.repetier.com/. Instalare ușoară și integrare slicer. Tăiător este o bucată de software care generează secțiuni secvențiale ale obiectului pe care dorim să-l imprimăm. După generare, secțiunile sunt conectate în straturi și este generat codul g pentru imprimantă. Slicer poate fi configurat cu opțiuni precum:
înălțimea secțiunii;
viteza de imprimare;
umplutură etc., care sunt importante pentru calitatea imprimării.
Configurația obișnuită a slicer-ului poate fi găsită la următoarele link-uri:
Skeinforge configurație http://fabmetheus.crsndoo.com/wiki/index.php/Skeinforge
Slic3r configurație http://manual.slic3r.org/

În zilele noastre, puzzle-urile în diferite modele au devenit jucării foarte populare nu numai pentru copii - ca jocuri educaționale, ci și pentru adulți - ca antistres, permițându-vă să evadați pentru ceva timp din munca de rutină de zi cu zi. Potrivit psihologilor, ele contribuie la dezvoltarea atenției logice și voluntare. Să aflăm împreună cu tine ce sunt puzzle-urile de cristal și ce sunt ele!

Puzzle-urile Crystal 3D sunt un suvenir nou non-standard, care are un aspect original și este perfect ca un cadou original nu numai, ci și pentru un adult. Sunt un puzzle tridimensional, format din plastic subțire translucid. Toate piesele sunt asamblate și conectate între ele fără ajutorul lipiciului, formând modele frumoase. O astfel de jucărie dezvoltă bine abilitățile logice ale copilului, memoria vizuală și dezvoltă perseverența.

Cum să asamblați un puzzle de cristal?

Acum vă vom spune cum să asamblați puzzle-uri 3D de cristal fără a utiliza deloc instrucțiuni. Deci, să începem: mai întâi, deschideți cutia și scoateți toate seturile de farfurii puzzle. Nu ne grăbim să separăm toate elementele imediat. Aruncă o privire mai atentă și vei vedea pe fiecare farfurie cod digital, aproximativ de acest tip: 4545-2. Primele 4 cifre indică codul acestui puzzle și nu sunt absolut necesare pentru a asambla. Dar a doua cifră este cea dorită de noi. Pentru asamblarea rapidă și corectă, așezăm piesele în numere crescătoare și, începând de la numărul xxxx-1, smulgem elementele puzzle din placă, îndepărtând bavurile cu pensete mici și asamblam toate părțile primei plăci într-una singură. întreg. Apoi repetăm ​​totul cu placa xxxx-2 și așa mai departe. Când figura este aproape gata, introduceți cu atenție ultimul element și fixați ferm toate piesele. Apoi lipiți pe figura rezultată elemente suplimentare incluse in set: ochi, nas, gura si bucurati-va cu mandrie de rezultat. Un astfel de suvenir tridimensional original va decora perfect orice interior.

În zilele noastre, o selecție uriașă de puzzle-uri 3D de cristal este prezentată pe rafturile magazinelor. Ele vin și sub formă de urs, pește, lebădă, lună, măr, cub sau inimă. Mai întâi, cumpărați o figurină cu părți mai mari pentru a fi mai ușor de colectat, apoi treceți la cele mai mici și colectați o întreagă colecție.

Ivan Zarubin

Specialist IT, startup DIY.

Nu voi descrie toate beneficiile și toate posibilitățile imprimării 3D, voi spune pur și simplu că acesta este un lucru foarte util în viața de zi cu zi. Este plăcut uneori să realizezi că tu însuți poți crea diverse obiecte și repara echipamente care utilizează mecanisme din plastic, diverse angrenaje, elemente de fixare...

Aș dori să clarific imediat - de ce nu ar trebui să cumpărați o imprimantă chineză Deshman pentru 15 mii de ruble.

De regulă, vin cu carcase din acril sau placaj, piesele de imprimare cu o astfel de imprimantă se vor transforma într-o luptă constantă cu rigiditatea carcasei, calibrări și alte evenimente care vor umbri frumusețea deținerii unei imprimante.

Ramele din acril și din lemn sunt foarte flexibile și ușoare și atunci când sunt imprimate viteze crescute sunt serios cârnați, datorită cărora calitatea părților finale lasă de dorit.

Proprietarii unor astfel de rame colectează adesea diverse amplificatoare / sigilii și fac în mod constant modificări designului, ucigându-și astfel timpul și starea de spirit pentru a se ocupa de imprimare și nu finalizează imprimanta.

Cadrul de oțel vă va oferi posibilitatea de a vă bucura de crearea pieselor, și nu de lupta cu imprimanta.

Urmând micul meu ghid, nu veți supracomanda și nu veți arde primul set de electronice, așa cum am făcut eu. Deși acest lucru nu este atât de înfricoșător: costul pieselor și pieselor de schimb pentru această imprimantă este ieftin.

Ghidul este destinat în principal începătorilor, guruii imprimării 3D, cel mai probabil, nu vor găsi nimic nou aici. Dar cei care ar dori să se alăture, după asamblarea unui astfel de kit, vor înțelege clar ce este. Nu necesită abilități și instrumente speciale, doar un fier de lipit, un set de șurubelnițe și hexagoane.

Costul componentelor este curent din ianuarie 2017.

Detalii de comandă

1. Baza imprimantei este cadrul, cu cât este mai puternic și mai greu, cu atât mai bine. Un cadru greu și puternic nu se va clătina atunci când imprimați la viteze mari, iar calitatea pieselor va rămâne acceptabilă.

Cost: 4 900 de ruble per bucată.

Rama vine cu toate elementele de fixare necesare. Băieții au pus șuruburi și piulițe cu o marjă.

2. Arbori de ghidare și știfturi M5. Știfturile filetate și arborii de ghidare nu sunt incluse cu cadru, deși sunt în imagine.

• Arborele lustruite vin într-un set de 6 bucăți.

Cost: 2.850 de ruble per set.

Poate gasesti altele mai ieftine. Dacă sunteți în căutarea, atunci asigurați-vă că le alegeți pe cele lustruite, altfel toate ramificațiile arborilor se vor reflecta în detalii și calitatea generală.

• Știfturile M5 trebuie achiziționate în perechi.

Cost: 200 de ruble per bucată.

Acestea sunt, de fapt, agrafe obișnuite, care pot fi achiziționate și de la un magazin de hardware. Principalul lucru este că sunt cât mai egale posibil. Este ușor de verificat: trebuie să puneți un ac de păr pe sticlă și să-l rostogoliți peste sticlă, cu cât merge mai bine, cu atât este mai netedă. Arborele sunt verificate în mod corespunzător.

În general, nu mai avem nevoie de nimic din acest magazin, deoarece există un marcaj sălbatic pe același lucru care poate fi achiziționat de la chinezi.

Costul setului: 1.045 de ruble.

RAMPS 1.4 este o placă de expansiune pentru Arduino. Toată electronica este conectată la acesta, driverele de motor sunt introduse în el. Ea este responsabilă pentru întreaga parte de alimentare a imprimantei. Nu există creier în el, nu există nimic de ars și de spart în el, nu poți lua o rezervă.

Arduino Mega 2560 R3 este creierul imprimantei noastre, pe care vom încărca firmware-ul. Vă sfătuiesc să luați unul de rezervă: din lipsă de experiență, este ușor să îl ardeți, de exemplu, introducând incorect driverul motorului pas cu pas sau inversând polaritatea la conectarea întrerupătorului de limită. Mulți oameni experimentează asta, inclusiv eu. Pentru a nu fi nevoit să așteptați săptămâni pentru unul nou, mai luați cel puțin unul imediat.

Driverele pas cu pas A4988 sunt responsabile de funcționarea motoarelor, este indicat să achiziționați un alt set de altele de rezervă. Au o rezistență de construcție, nu-l răsuciți, poate fi deja setat la curentul necesar!

• Rezervă Arduino MEGA R3.

Cost: 679 de ruble per bucată.

• Drivere de schimb pentru motorul pas cu pas A4988. Vă sfătuiesc să luați un set suplimentar de 4 piese de rezervă.

Cost: 48 de ruble per bucată.

Cost: 75 de ruble per bucată.

Este necesar să ne protejăm Arduino. Are propriul regulator step-down de la 12 V la 5 V, dar este extrem de capricios, se incinge foarte tare si moare repede.

Costul setului: 2 490 de ruble.

Sunt 5 piese în set, ne trebuie doar 4. Puteți căuta un set de patru, dar am luat tot setul, să fie unul de rezervă. Poate fi modernizat și realizat un al doilea extruder pentru a imprima suporturi cu un al doilea extruder sau piese în două culori.

Costul setului: 769 de ruble.

Acest kit conține tot ce aveți nevoie pentru această imprimantă.

Cost: 501 de ruble per bucată.

În spatele său se află un cititor de carduri, în care vei introduce ulterior un card de memorie cu modele pentru imprimare. Puteți lua unul de rezervă: dacă conectați incorect un element, atunci cel mai probabil afișajul va muri primul.

Dacă intenționați să conectați imprimanta direct la computer și să imprimați de pe computer, atunci ecranul nu este deloc necesar, puteți imprima fără el. Dar, după cum a arătat practica, este mai convenabil să imprimați de pe un card SD: imprimanta nu este conectată în niciun fel la computer, o puteți pune în cel puțin o altă cameră fără să vă temeți că computerul va îngheța sau că vă tăiați accidental se stinge în mijlocul tipăririi.

Cost: 1.493 de ruble bucata.

Această sursă de alimentare este puțin mai mare decât cea care ar trebui să fie, dar se potrivește fără mare dificultate și are o marjă de putere.

Cost: 448 de ruble per bucată.

Necesar pentru imprimarea ABS. Pentru imprimarea PLA și a altor tipuri de plastic care nu se micșorează la răcire, puteți imprima fără a încălzi platforma, dar este necesară o masă, pe care se pune sticlă.

Cost: 99 de ruble per bucată.

Cost: 2.795 de ruble bucata.

Acest extruder este un extruder direct, adică mecanismul de alimentare din plastic este situat direct în fața acestuia. element de încălzire. Vă sfătuiesc să îl luați doar pe acesta, vă va permite să imprimați toate tipurile de plastic fără prea multă tensiune. Setul are tot ce ai nevoie.

Cost: 124 de ruble per bucată.

De fapt, este necesar pentru suflarea PLA și alte tipuri de plastic care se întăresc lent.

Cost: 204 ruble per bucată.

Foarte nevoie. Un răcitor mai mare va reduce semnificativ zgomotul de la imprimantă.

Cost: 17 ruble per bucată.

Când sunt înfundate, este mai ușor să schimbați duzele decât să le curățați. Atenție la diametrul găurii. Alternativ, puteți forma diferite diametre și puteți alege singur. Am preferat sa ma opresc la 0,3 mm, calitatea pieselor obtinute cu o astfel de duza imi este suficienta. Dacă calitatea nu joacă un rol special, luați o duză mai largă, de exemplu 0,4 mm. Imprimarea va fi de multe ori mai rapidă, dar straturile vor fi mai vizibile. Luați mai multe deodată.

Cost: 31 de ruble per bucată.

Se rupe foarte ușor, fii atent. Nu trebuie să luați un burghiu: este mai ușor, așa cum am scris mai sus, să colectați duze de rezervă și să le schimbați. Costă un ban și se înfundă rar - atunci când folosești plastic normal și în prezența unui filtru, pe care îl vei imprima mai întâi.

Cost: 56 de ruble per bucată.

În set sunt 5 piese, 4 sunt folosite pentru masă, un arc este folosit pentru limitatorul axei X.

Procesul de asamblare este destul de interesant și amintește oarecum de asamblarea unui designer de metal sovietic.

Asamblam totul conform instructiunilor, cu exceptia urmatoarelor puncte

În paragraful 1.1, chiar la capăt, unde sunt atașate suporturile de capăt, nu punem rulmenți 625z - totuși nu i-am comandat. Lăsați șuruburile de plumb în " înot liber„V poziție de vârf, acest lucru ne va scuti de efectul așa-numitului clătinare.

În paragraful 1.4, există un distanțier negru în imagine. Nu este inclus cu rama, in loc de el sunt bucse din plastic, noi le folosim.

În paragraful 1.6, atașăm suportul comutatorului de limită a axei Y nu în spate, ci pe peretele frontal al imprimantei. Dacă nu se face acest lucru, detaliile sunt imprimate într-o imagine în oglindă. Indiferent cum am încercat să-l câștig în firmware, nu am reușit.

Pentru a face acest lucru, lipiți terminalul pe partea din spate a plăcii:

În paragraful 2.4, avem un extruder diferit, dar este atașat exact în același mod. Acest lucru necesită șuruburi lungi, le luăm din trusa de reglare a mesei (poziția 18 în listă). Setul cadru nu vine cu șuruburi atâta timp cât cele găsite în magazinele locale.

În paragraful 2.6, începem asamblarea „sandwich-ului” nostru de la Arduino și RAMPS și facem imediat o revizuire foarte importantă, despre care se scrie rar în manuale, dar care este totuși foarte importantă pentru continuarea funcţionare neîntreruptă imprimanta.

Trebuie să ne decuplăm Arduino de puterea care vine de la placa RAMPS. Pentru a face acest lucru, lipiți sau tăiați dioda de pe placa RAMPS.

Lipim regulatorul de tensiune la intrarea de putere, pe care o setăm în avans la 5 V, lipind simultan priza standard de alimentare. Lipim regulatorul căruia îi este mult mai convenabil, l-am lipit de peretele din spate al Arduino în sine.

Am lipit sursa de alimentare de la sursa de alimentare la RAMPE separat la picioare pentru a lăsa un terminal liber pentru conectarea altor dispozitive.

Înainte de a începe, verificăm că nimic nu este blocat nicăieri, căruciorul se deplasează la limitator și înapoi fără obstacole. La început, totul se va mișca strâns, în timp, rulmenții se vor șlefui și totul va merge bine. Nu uitați să ungeți ghidajele și știfturile. Lug cu unsoare siliconica.

Încă o dată, ne uităm că nimic nu este scurt nicăieri, driverele de motor pas cu pas sunt instalate corect conform instrucțiunilor, altfel atât ecranul, cât și Arduino se vor arde. Limitatoarele trebuie, de asemenea, setate cu polaritatea corectă, altfel regulatorul de tensiune de pe Arduino se va arde.

Pregătirea pentru operare

Dacă totul este conectat corect, puteți trece la următorul manual de instrucțiuni.

Materiale utile pentru unii parametri ai firmware-ului nostru

• Versiunea mea configurată și funcțională a firmware-ului pentru această imprimantă și extruder. Este usor calibrat pentru piesele comandate de noi.

Încărcați firmware prin Arduino IDE 1.0.6, selectați Auto Home pe ecranul imprimantei, asigurați-vă că întrerupătoarele de limită sunt conectate corect și că stepper-urile sunt polarizate corect. Dacă se mișcă în direcția opusă, pur și simplu rotiți borna motorului la 180 de grade. Dacă după începerea mișcării se aude un scârțâit urât, acesta este scârțâitul șoferelor pas cu pas. Este necesar să strângeți rezistența de reglare pe ele conform instrucțiunilor.

Vă sfătuiesc să începeți să imprimați din plastic PLA: nu este capricios și aderă bine la banda albastră, care se vinde în magazinele de hardware.

Eu folosesc plastic Bestfilament. Am luat compania REC, dar nu mi-a plăcut cum se așează straturile. Există și o mare diverse mărci si tipuri de plastic: de la cauciuc la "lemn", de la transparent la metalizat... O alta firma pe care o recomand este Filamentarno. Au culori nebunești și un tip grozav de plastic personalizat, cu proprietăți grozave.

Imprimez cu plastic ABS și HIPS pe bandă Kapton unsă cu un lipici obișnuit de la papetărie. Această metodă este bună pentru că nu are miros. Există multe alte moduri diferite de a crește aderența piesei la masă, veți afla singuri prin încercare și eroare. Totul se realizează prin experiență și fiecare își alege drumul.

De ce această imprimantă bazată pe Prusa i3?

1. Imprimanta este omnivoră. Puteți imprima orice specii disponibile tije din plastic și flexibile. Piața de astăzi diferite feluri plasticul este destul de dezvoltat, nu este nevoie de o astfel de cutie închisă.
2. Imprimanta este ușor de asamblat, configurat și întreținut. Chiar și un copil se poate juca cu ea.
3. Destul de fiabile.
4. Este distribuită, respectiv, pe Web o mulțime de informații despre configurarea și modernizarea acestuia.
5. Potrivit pentru upgrade. Puteți comanda un al doilea extruder sau un extruder cu două capete de imprimare, înlocuiți rulmenții liniari cu bucșe de caprolon sau cupru, îmbunătățind astfel calitatea imprimării.
6. Disponibil pentru bani.

Imprimat un suport pentru un extruder E3D V6, imprimat pentru o vreme cu acest extruder cu alimentare bowden. Dar m-am întors înapoi la MK10.

Am cumpărat acest upgrade, în viitor vom imprima cu două materiale plastice.

Masa izolată pentru o încălzire mai rapidă: un substrat cu un strat de folie reflectorizant și o bază adezivă. În două straturi.

A făcut o lumină de fundal din bandă LED. La un moment dat, m-am săturat să aprind lumina pentru a controla imprimarea. În viitor, plănuiesc să montez camera și să o conectez la imprimanta Raspberry Pi pt monitorizare de la distanțăși trimiterea modelelor la imprimare fără a jongla cu unitatea flash.

Dacă aveți copii, acest constructor va fi foarte util și interesant. Nu va fi greu să îi introduci pe copii în această direcție, ei înșiși se vor bucura să imprime pentru ei înșiși diverse jucării, constructori și roboți inteligenți.

Apropo, tehnoparcuri pentru copii sunt acum deschise în mod activ în toată țara, unde copiii sunt învățați noi tehnologii, inclusiv modelare și imprimare 3D. A avea o astfel de imprimantă acasă va fi foarte util pentru un copil entuziast.

Dacă aș fi avut așa ceva în copilărie, fericirea mea nu ar fi cunoscut limite, iar dacă am adăuga diverse motoare, Arduino, senzori și module, probabil că aș fi înotat complet acoperișul din posibilitățile care s-ar fi deschis în in fata mea. În schimb, am topit plastic din jucării vechi și plumb din bateriile găsite în gropile de gunoi.

Tuturor celor care se hotărăsc să repete, le doresc montaj reușit și sosirea rapidă a mărfurilor comandate. :)

Vă mulțumesc pentru atenție, dacă aveți întrebări, întrebați.

O resursă foarte utilă în limba rusă în care veți găsi orice informații în acest domeniu: