Собрал собственный 3D-принтер в домашних условиях! Как это было

Трёхмерная печать — одно из наиболее перспективных направлений в современной технике.

Она позволяет создавать сложные конструкции из пластика и металла, а так же проверять, моделировать свежие идеи, которые потом будут воплощаться другими способами.

Востребованность специалистов даже в России невероятная. А ещё это замечательное хобби, позволяющее создавать игрушки, домашнюю утварь, сложные ремонтные работы.

Научиться проще простого. Особенно если выбрать правильный путь и правильные инструменты.

Почему 3D-печать проста, но не популярна?

Все, что раньше требовало специальных навыков, теперь сводится лишь к трём. Достаточно уметь:

1. Создавать 3D-модели в любом CAD-пакете.
2. Собирать и обслуживать принтер.
3. Управлять процессом при помощи базовых знаний программирования.

Вот и все пресловутые аддитивные технологии в быту: можно скачать готовую модель для печати, её преобразование в код неплохо выполняет Cura.

Остаётся главное: собрать принтер. И это непросто.

Некоторые конструкции, приобретаемые в виде конструктора или собираемые собственноручно из отдельных комплектующих, требуют к себе не только постоянное внимание во время эксплуатации, но и длительную сборки с трудоёмкой наладкой.

Не лучший способ для старта. В результате технология остаётся уделом гиков, инженеров и некоторых фанатов: любителей настольных игр и владельцев редких автомобилей, которым такой способ изготовления деталей или фигурок позволяет серьезно экономить бюджет.

Умельцев с достаточной мотивацией очень мало, поэтому большинство обращается к тем, кто уже освоил принтеры в силу начальной подготовки и наличия значительного запаса времени.

А может быть иначе, хотя бы для самых простых задач? Может. Трёхмерную печать дома освоит даже маленький ребенок.

Собирать самому или покупать готовый?

На страницах iPhones.ru появлялась история о самостоятельной сборке принтера. К сожалению, настройке и отладке оборудования уделялось совсем немного.

Тем не менее и в том случае принтер не печатал идеально прямо из коробки, точнее, сразу после сборки. Тоже самое ждёт большинство готовых комплектов, приобретаемых в виде конструктора.

Что ж, каждый раз такая история. Мой первый Tronxy X3 был собран за несколько дней, после чего потребовал 2 недели на доводку. И ещё месяц на мелкие ремонты, замены комплектующих и повторную отладку.

Впечатление было испорчено: кривые фигурки и детали раз за разом отбивали желание работать. Пришлось менять силовые элементы, направляющие и докупать дополнительные датчики.

Детали наборов «сделай сам» проходят минимальный контроль. Поэтому, покупая принтер в виде набора деталей, можно столкнуться с низким качеством отдельных элементов или отсутствием чего-либо.

Если покупать и собирать по частям, итог будет чуть лучше — можно будет проверить каждый элемент. Но выйдет значительно дольше, а иногда и дороже.

Недорогой и быстрый старт в 3D печати

Для быстрого старта некоторые разработчики комплектов предлагают полностью собранные 3D-принтеры или наборы, скомплектованные из нескольких базовых крупных узлов: чаще всего это печатающий узел, совмещенные оси X и Y, собранные стол для печати и блок управления.

Преимущества на лицо:

1. Набор предварительно собран и проверен.

2. Несущие и силовые элементы проходят отдельный контроль качества.

3. Сборка занимает намного меньше времени.

Кроме того, обычно такие микроконструкторы на 10-15 элементов предназначены для школьников, поэтому поставляются с упрощенной прошивкой, полным набором софта и дополнительными функциями, упрощающими работу.

Какие есть принтеры для быстрой сборки

При детальном исследовании рынка на eBay, Amazon и AliExpress можно найти массу комплектов для быстрой сборки принтера.

На данный момент наиболее актуальными моделями можно считать JGMaker Magic и Tronxy XY-2 Pro.

Обе модели предварительно собираются поставщиком, проходят отладку, проверку печати, а потом разбираются на базовые узлы для последующей транспортировки и работы на месте.

Мелкие отличия касаются собственно конструкции и разделения на узлы.

Я выбрал первую модель (пожалуй, сказался негативный опыт с первым, ещё не до конца побежденным принтером Tronxy).

Преимущества готовых принтеров на примере

JGMaker Magic делится на:

1) П-образная несущая рама,
2) ось X с направляющей,
3) двигатели с каретками,
4) стол с осью Y и блоком управления.

Стол и размещенные на нём узлы уже связаны жгутами питания. Пользователю остается состыковать крупногабаритные узлы с помощью штатного крепежа.

Для бюджетного принтера Magic неплохо оснащен. Есть:

▹ большая область печати 220×200×250 мм;
▹ полностью металлическая конструкция движущихся частей;
▹ встроенные в стол блок питания и плата управления;
▹ датчик наличия филамента и автоматическая пауза печати;
▹ функция продолжения печати при сбросе питания.

В качестве «мозгов» используется Atmel AtMega2560, часто встречающаяся в комплектах для полной сборки или DIY-проектах.

Собрал принтер за полчаса. Как это было

Сборка и настройка JGMaker Magic проста до безобразия. Все операции по замерам, которые сопутствуют обычным китайским принтерам, исключены.

Ремни заранее зафиксированы на нужно длине, профиль аккуратно отрезан и предлагает единственный способ сборки без возможности регулировки, жгуты и клеммы подписаны. Нужно только собрать.

Сборка занимает этапов:

1. Распаковка и освобождение деталей от транспортировочной плёнки.

2. Установка первой каретки на профиль оси X.

3. Монтаж печатной головки на ось X.

4. Завершение сборки оси Х установкой второй каретки и приводного ремня.

5. Монтаж двигателя оси Y.

6. Установка второго вертикального профиля.

7. Соединение осей X и У.

8. Установка шпилек — ходовых винтов (требует контроль угла установки).

9. Фиксация верхней планки и завершение механических работ.

10. Подключение проводов по маркировке согласно инструкции.

11. Интеграция трубки подачи пластикового прутка в печатную головку.

12. Вставляем комплектную флеш-карту в принтер.

13. Включаем в сеть 220В.

Готово, можно печатать. В зависимости от навыков, процесс занимает 15-30 минут и требует только инструментов из комплекта принтера.

Проверка печатью: работает из коробки

Для печати необходимо подключить принтер в сеть и скачать Cura для необходимой платформы (Linux 64bit, Windows, macOS).

Предварительная настройка требует только указать область печати. Далее требуется подгрузить модель в Cura, сделать разметку модели и сохранить файл с кодом на карту памяти.

Печать осуществляется с помощью экрана принтера (используется прошивка Marlin). Удобно, понятно и просто.

Перед печатью можно прямо из меню откалибровать принтер, проверить его настройки или напечатать тестовый элемент, с которыми комплект на удивление неплохо справляется.

Если нет — сайт производителя предлагает обратиться с вопросом. Потребуется только код с коробки/блока управления.

Качество печати из коробки сносное — на продажу не подойдёт, но для обучения и личных целей в самый раз.

Что предпочесть и с чего начать?

JG Maker Magic подойдёт для печати большинством популярных материалов, доступных в прутке, исключая деревосодержащие и поликомпонентные.

Также возможно доработка устройства автоматическим датчиком уровня для калибровки печатной головки относительно стола. Не лишним будет установка второй оси для перемещения стола.

Впрочем, всё это может потребоваться нескоро: принтер готов к работе даже с заводскими настройками, поменяв их уже после того, как на практике будут освоены основные понятия процесса.

При покупке в мае он обошелся мне в 14 000 рублей. Стоимость варьируется от курса и близости распродажи, но при желании, примерно в эти деньги его можно взять и сейчас.

Среди альтернатив стоит отметить уже упомянутый Tronxy XY-2 Pro с цветным экраном управления, бОльшей областью печати и наличием индукционного датчика калибровки.

Взамен придётся пожертвовать точностью (0.05 мм у Magic против 0.1 мм Tronxy). Tronxy собирается дольше, поскольку вся рама идёт в разборе. Теоретически, это может привести к проблемам при печати. Прошлый опыт с аналогичным устройством говорит сам за себя.

Субъективно, базовая прошивка Magic поинтереснее, как и стабильность печати.

Тем не менее, для старта в 3D-печати подойдёт любой быстрособираемый принтер на металлической раме и более-менее стандартными «мозгами».

Желательно если у него будет подвижный стол с автоподогревом, датчик смены филамента и концевой выключатель для определения уровня.

Так что стоимость входа в новую профессию оказывается куда ниже, чем может показаться. А между тем, за ней будущее: конструктивно ЧПУ-станки и профессиональные устройства для 3D-печати отличаются незначительно.

P.S. Среди наших читателей есть те, кто использует 3D-печать на работе или в виде хобби?

• До ←

  Как включить режим лупы на iPhone с iOS 14

• После →

  Apple: на Mac с M1 можно установить Windows 10, ход за Microsoft