So bauen Sie einen 3D-Drucker mit Stahlrahmen zu Hause zusammen

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 03:51

Der IT-Spezialist Ivan Zarubin teilte eine detaillierte Anleitung zum Zusammenbau eines 3D-Druckers zu Hause. Die Kosten für Komponenten werden 20.000 Rubel nicht überschreiten, und in Bezug auf die Qualität wird ein solches Gerät teuren Markenmodellen nicht nachstehen.

Ich werde nicht alle Vorteile und alle Möglichkeiten des 3D-Drucks beschreiben, sondern nur sagen, dass dies im Alltag eine sehr nützliche Sache ist. Manchmal ist es schön zu erkennen, dass Sie selbst verschiedene Objekte herstellen und Geräte reparieren können, die Kunststoffmechanismen, verschiedene Zahnräder, Befestigungselemente verwenden …

Ich möchte gleich klarstellen - warum Sie keinen chinesischen Drucker von Deshman für 15 Tausend Rubel kaufen sollten.

In der Regel werden sie mit Acryl- oder Sperrholzgehäusen geliefert, das Drucken von Teilen mit einem solchen Drucker wird zu einem ständigen Kampf mit Gehäusesteifigkeit, Kalibrierungen und anderen Ereignissen, die die Schönheit des Besitzes eines Druckers überschatten.

Acryl- und Holzrahmen sind sehr flexibel und leicht, wenn sie mit hohen Geschwindigkeiten gedruckt werden, sind sie ernsthafte Wurst, wodurch die Qualität der Endteile zu wünschen übrig lässt.

Die Besitzer solcher Rahmen arbeiten oft mit verschiedenen Verstärkern / Siegeln zusammen und nehmen ständig Änderungen am Design vor, wodurch sie ihre Zeit und Stimmung töten, um sich mit dem Drucken zu beschäftigen, und den Drucker nicht fertigzustellen.

Der Stahlrahmen gibt Ihnen die Möglichkeit, genau die Erstellung von Teilen zu genießen und nicht den Kampf mit dem Drucker.

Wenn Sie meiner kleinen Anleitung folgen, werden Sie Ihr erstes Elektronik-Kit nicht überbestellen und verbrennen, wie ich es getan habe. Obwohl das nicht so beängstigend ist: Die Kosten für Teile und Ersatzteile für diesen Drucker sind günstig.

Der Guide ist hauptsächlich für Anfänger gedacht, 3D-Druck-Gurus werden hier höchstwahrscheinlich nichts Neues für sich finden. Aber wer mitmachen möchte, wird nach der Zusammenstellung eines solchen Bausatzes klar verstehen, was was ist. In diesem Fall sind keine besonderen Fähigkeiten und Werkzeuge erforderlich, ein Lötkolben, ein Satz Schraubendreher und Sechskantschrauben reichen aus.

Die Kosten für die Komponenten sind aktuell für Januar 2017.

Wir bestellen Teile

1. Die Basis für den Drucker ist der Rahmen, je stärker und schwerer er ist, desto besser. Der schwere und stabile Rahmen bleibt auch beim Drucken mit höheren Geschwindigkeiten nicht hängen und die Qualität der Teile bleibt akzeptabel.

Meine Wahl fiel auf einen Stahlrahmen eines russischen Herstellers.

Der Rahmen wird mit der notwendigen Hardware geliefert. Die Jungs setzen Schrauben und Muttern mit einem Spielraum ein.

2. Führungswellen und Bolzen M5. Gewindestangen und Führungswellen gehören nicht zum Lieferumfang, obwohl sie auf dem Bild sind.

Polierte Schäfte werden im 6er-Set geliefert

Vielleicht findest du es günstiger. Wenn Sie suchen, wählen Sie immer polierte, da sonst alle Pfosten der Schäfte die Details und die Gesamtqualität beeinträchtigen.

M5 Bolzen müssen paarweise gekauft werden

Dies sind in der Tat gewöhnliche Stollen, die in einem Baumarkt gekauft werden können. Hauptsache, sie sind so gleichmäßig wie möglich. Es ist einfach zu überprüfen: Sie müssen die Haarnadel auf das Glas setzen und auf das Glas rollen, je besser es fährt, desto glatter ist die Haarnadel. Die Wellen werden in geeigneter Weise geprüft.

Im Allgemeinen brauchen wir nichts anderes von diesem Laden, da es einen wilden Aufschlag dafür gibt, der bei den Chinesen gekauft werden kann.

3. RAMPS 1.4-Kit + Arduino Mega 2560 R3 + Stepper-Treiber A4988.

RAMPS 1.4 ist ein Erweiterungsboard für Arduino. Daran wird die gesamte Elektronik angeschlossen, die Motortreiber werden hineingesteckt. Sie ist für den gesamten Leistungsteil des Druckers verantwortlich. Es ist kein Gehirn drin, es gibt nichts zu verbrennen und zu brechen, man kann kein Ersatz nehmen.

Arduino Mega 2560 R3 ist das Gehirn unseres Druckers, in den wir die Firmware hochladen. Ich rate Ihnen, einen Ersatz mitzunehmen: Aufgrund von Unerfahrenheit ist es leicht, ihn zu verbrennen, z. Viele sind damit konfrontiert, auch ich. Damit Sie nicht wochenlang auf ein neues warten müssen, nehmen Sie mindestens eines auf einmal mehr ein.

Für den Betrieb der Motoren sind A4988 Stepper-Treiber verantwortlich, es empfiehlt sich, einen weiteren Satz Ersatz zu kaufen. Sie haben einen Abstimmwiderstand, verdrehen Sie ihn nicht, vielleicht ist er bereits auf den erforderlichen Strom eingestellt!

Ersatz-Arduino MEGA R3

Ersatz-Schrittmotortreiber A4988. Ich rate Ihnen, zusätzlich noch ein 4er-Ersatzset mitzunehmen

4. Step-Down-Spannungsregler.

Es wird benötigt, um unser Arduino zu schützen. Es hat einen eigenen Buck-Regler von 12 V bis 5 V, ist aber extrem launisch, wird sehr heiß und stirbt schnell ab.

5. Schrittmotor-Kit.

Es gibt 5 Stück in einem Set, wir brauchen nur 4. Sie können nach einem Satz von vier suchen, aber ich habe den ganzen Satz genommen, lass es einen Ersatz geben. Es kann aufgerüstet und zu einem zweiten Extruder gemacht werden, um Träger mit einem zweiten Extruder oder zweifarbigen Teilen zu drucken.

6. Ein Satz Riemen, Lager und Kupplungen.

Dieses Kit enthält alles, was Sie für diesen Drucker benötigen.

7. Mechanische Anschläge - 3 Stück erforderlich.

Nehmen Sie 4 Stück für alle Fälle, lassen Sie eines übrig. Die Kosten sind ein Cent, und ohne ein so kleines Detail funktioniert der Druck nicht (plötzlich kommt ein defekter).

8. Display mit integriertem Kartenleser.

In seiner Rückseite befindet sich ein Kartenleser, in den Sie später eine Speicherkarte mit Modellen zum Drucken einlegen. Sie können einen Ersatz mitnehmen: Wenn Sie ein Element falsch anschließen, wird das Display höchstwahrscheinlich zuerst sterben.

Wenn Sie den Drucker direkt an Ihren Computer anschließen und von Ihrem Computer aus drucken möchten, ist der Bildschirm überhaupt nicht erforderlich, Sie können ohne ihn drucken. Wie die Praxis gezeigt hat, ist es jedoch bequemer, von einer SD-Karte zu drucken: Der Drucker hat nichts mit dem Computer zu tun, Sie können ihn sogar in einen anderen Raum stellen, ohne befürchten zu müssen, dass der Computer einfriert oder Sie ihn versehentlich schließen unten in der Mitte des Drucks.

9. Stromversorgung (12V).

Dieses Netzteil ist etwas größer als es sein sollte, passt aber ohne große Schwierigkeiten und hat einen Leistungsspielraum.

10. Heißer Tisch.

Erforderlich für ABS-Druck. Zum Bedrucken von PLA und anderen Kunststoffarten, die beim Abkühlen nicht schrumpfen, können Sie drucken, ohne die Plattform zu erwärmen, aber es ist ein Tisch erforderlich, auf dem Glas platziert wird.

11. Taster und Terminal (220 V).

12. Extruder.

Bei diesem Extruder handelt es sich um einen Direktextruder, d. h. der Kunststoff-Zuführmechanismus befindet sich direkt vor seinem Heizelement. Ich rate Ihnen, genau solches zu nehmen, damit Sie ohne viel Stress mit allen Arten von Kunststoff drucken können. Das Set enthält alles, was Sie brauchen.

13. Kühler zum Einblasen von Teilen.

Tatsächlich ist es zum Blasen von PLA und anderen langsam aushärtenden Kunststoffarten erforderlich.

14. Kühler zum Blasen von Fahrern.

Ich brauche es wirklich. Ein größerer Kühler reduziert das Druckergeräusch erheblich.

15. Ersatzdüsen.

Bei Verstopfung ist es einfacher, die Düsen zu wechseln als zu reinigen. Achten Sie auf den Lochdurchmesser. Alternativ können Sie verschiedene Durchmesser wählen und selbst auswählen. Ich habe es vorgezogen, bei 0,3 mm aufzuhören, die Qualität der mit einer solchen Düse erhaltenen Teile reicht mir aus. Wenn Qualität keine Rolle spielt, nehmen Sie eine breitere Düse, zum Beispiel 0,4 mm. Der Druck wird um ein Vielfaches schneller, aber die Ebenen werden besser sichtbar. Nehmen Sie mehrere auf einmal.

16. Bohrer zum Reinigen der Düse.

Es ist sehr einfach, es abzubrechen, seien Sie vorsichtig. Sie müssen keine Bohrmaschine nehmen: Es ist einfacher, wie ich oben geschrieben habe, Ersatzdüsen zu sammeln und zu wechseln. Sie kosten einen Cent und verstopfen selten - bei Verwendung von normalem Kunststoff und in Anwesenheit eines Filters, den Sie zuerst drucken.

17. Federsatz für den Tisch.

Das Set enthält 5 Stück, 4 verwenden wir für den Tisch, wir verwenden eine Feder für den Begrenzer der X-Achse.

18. Tischanpassungs-Kit. Benötigt 2 Sätze.

Diese Kits benötigen wir nur wegen der langen Schrauben, mit denen wir den Extruder in Zukunft sichern werden.

19. Ein Satz Drähte zum Anschließen von Schrittmotoren.

20. Ein Stück gewöhnliches Glas auf dem Tisch.

Borosilikatglas ist erhältlich, um erhöhten Temperaturen standzuhalten. Ich verwende normales Fensterglas: Es hält einer Erwärmung von bis zu 90 Grad stand, aber mehr brauche ich nicht.

Das ist alles, was Sie brauchen, um den Drucker zusammenzubauen.

Die Qualität der gedruckten Teile mit einem solchen Kit wird fast die gleiche sein wie bei Druckern teurer Marken. Alles hängt von weiteren Einstellungen, der Wahl der gewünschten Temperatur und anderen Nuancen ab, die Sie während des Druckvorgangs kennenlernen. Als Vorteil eines solchen Druckers im Vergleich zu einem teuren Markendrucker sehe ich die Möglichkeit, jedes Teil schnell, kostengünstig und unabhängig zu reparieren, ohne Nerven und Geld zu verschwenden.

Die Kosten für ein solches Set betragen nicht mehr als 20 Tausend Rubel.

Wenn Sie einen solchen Drucker als Ganzes kaufen, betragen seine Kosten heute 43.900 Rubel.

Durch die Bestellung des Werkzeugs auf AliExpress sparen wir mit den gleichen Komponenten etwa 24 Tausend Rubel, und der von uns ausgewählte Extruder ist in mancher Hinsicht sogar noch besser.

Zusammenbau des Druckers

Nun, dann beginnen wir den faszinierenden Montageprozess nach den offiziellen Anweisungen.

Anleitung →

Spiegel →

Der Montageprozess ist recht spannend und erinnert ein wenig an die Montage eines sowjetischen Metallbauers.

Wir sammeln alles gemäß den Anweisungen mit Ausnahme der folgenden Punkte

In Absatz 1.1, ganz am Ende, wo die Endstützen befestigt sind, haben wir keine 625z-Lager eingebaut - wir haben sie jedoch nicht bestellt. Lassen Sie die Leitspindeln im "Free Float" in der oberen Position, das erspart uns den sogenannten Wackeleffekt.

In Absatz 1.4 befindet sich ein schwarzer Abstandshalter im Bild. Es ist nicht im Lieferumfang des Rahmens enthalten, stattdessen gibt es Kunststoffbuchsen, die wir verwenden.

In Abschnitt 1.6 befestigen wir den Y-Achsen-Endschalterhalter nicht an der Rückseite, sondern an der Vorderwand des Druckers. Geschieht dies nicht, werden die Teile gespiegelt gedruckt. Egal wie ich versucht habe, dies in der Firmware zu besiegen, ich bin gescheitert.

Dazu müssen Sie die Klemme an der Rückseite der Platine anlöten:

In Abschnitt 2.4 haben wir einen anderen Extruder, der jedoch auf die gleiche Weise angebracht ist. Dies erfordert lange Schrauben, die wir aus dem Tischverstell-Kit nehmen (18. Position in der Liste). Das Rahmenkit wird nicht mit den langen Schrauben geliefert, die Sie in Ihren örtlichen Geschäften finden.

In Abschnitt 2.6 beginnen wir mit dem Zusammenbau unseres "Sandwichs" aus Arduino und RAMPS und nehmen gleich eine sehr wichtige Überarbeitung vor, über die selten in Handbüchern geschrieben wird, die aber dennoch sehr wichtig für den weiteren unterbrechungsfreien Betrieb des Druckers ist.

Wir müssen unseren Arduino von der Leistung entkoppeln, die von der RAMPS-Platine kommt. Dazu löten oder schneiden wir die Diode von der RAMPS-Platine ab.

Wir löten den Spannungsregler an den Stromeingang, den wir vorab auf 5 V eingestellt haben, und entlöten gleichzeitig die Standard-Steckdose. Wir kleben den Regler an jemanden, der viel bequemer ist, ich habe ihn an die Rückwand des Arduino selbst geklebt.

Ich habe den Strom vom Netzteil zu den RAMPS separat an die Beine gelötet, um das Terminal für den Anschluss anderer Geräte frei zu lassen.

Als nächstes legen wir alle Drähte. Sie können ein spezielles Geflecht kaufen, Sie können wie ich Krawatten oder Isolierband verwenden.

Vor dem Start prüfen wir, dass nirgendwo etwas klemmt, der Schlitten fährt ohne Hindernisse zum Begrenzer und zurück. Zuerst wird sich alles fest bewegen, mit der Zeit reiben sich die Lager ein und alles wird glatt laufen. Denken Sie daran, die Schienen und Stifte zu schmieren. Ich schmiere mit Silikonfett.

Noch einmal sehen wir, dass nirgendwo etwas kurzgeschlossen ist, die Schrittmotortreiber sind gemäß den Anweisungen korrekt installiert, sonst brennen sowohl der Bildschirm als auch der Arduino durch. Auch die Begrenzer müssen unter Beachtung der Polarität eingebaut werden, sonst brennt der Spannungsregler am Arduino durch.

Vorbereitung für den Betrieb

Wenn alles richtig angeschlossen ist, können Sie mit der nächsten Bedienungsanleitung fortfahren.

Anleitung →

Spiegel →

Nützliche Materialien zu einigen Parametern unserer Firmware

• Meine konfigurierte und funktionierende Version der Firmware für diesen Drucker und Extruder. Es ist für die von uns bestellten Teile leicht kalibriert.
• Offizielle Firmware von 3d-diy.

Wir geben die Firmware über die Arduino 1.0.6 IDE ein, wählen Auto Home auf dem Druckerbildschirm, stellen sicher, dass die Endschalter richtig angeschlossen sind und die Polarität der Schritte stimmt. Wenn es sich in die entgegengesetzte Richtung bewegt, drehen Sie einfach die Klemme am Motor um 180 Grad. Wenn nach dem Start der Bewegung ein unangenehmes Quietschen zu hören ist, ist dies das Quietschen der Schritttreiber. Es ist notwendig, den Trimmerwiderstand gemäß den Anweisungen anzuziehen.

Ich rate Ihnen, mit dem Drucken aus PLA-Kunststoff zu beginnen: Es ist nicht launisch und haftet gut auf blauem Klebeband, das in Baumärkten verkauft wird.

Ich verwende Bestfilament-Kunststoff. Ich habe REC genommen, aber mir gefiel nicht, wie die Schichten lagen. Es gibt auch ein Meer von verschiedenen Marken und Arten von Kunststoffen: von Gummi bis "Holz", von transparent bis metallisiert … Eine weitere Firma, die ich empfehle, ist Filamentarno. Sie haben freakige Farben und eine tolle eigene Art von Kunststoff mit hervorragenden Eigenschaften.

Mit ABS- und HIPS-Kunststoff drucke ich auf Kaptonband, das mit normalem Klebestift aus einem Schreibwarengeschäft beschmiert ist. Diese Methode ist gut, weil es keinen Geruch gibt. Es gibt viele andere Möglichkeiten, die Haftung eines Teils auf dem Tisch zu verbessern, Sie werden dies selbst durch Ausprobieren lernen. Alles wird empirisch erreicht und jeder wählt seinen eigenen Weg.

Warum dieser spezielle Prusa i3-basierte Drucker?

1. Der Drucker ist "Allesfresser". Sie können mit allen verfügbaren Kunststoff- und flexiblen Stäben drucken. Heutzutage ist der Markt für verschiedene Kunststoffarten ziemlich entwickelt, eine geschlossene Box ist nicht erforderlich.
2. Der Drucker ist einfach zu montieren, zu konfigurieren und zu warten. Sogar ein Kind kann damit herumstöbern.
3. Zuverlässig genug.
4. Verteilt bzw. im Web ein Meer von Informationen über seine Konfiguration und Modernisierung.
5. Zum Aufrüsten geeignet. Sie können einen zweiten Extruder oder einen Extruder mit zwei Druckköpfen bestellen, die Linearlager durch Kaprolon- oder Kupferbuchsen ersetzen und so die Druckqualität erhöhen.
6. Erhältlich für das Geld.

Gedruckt auf einer E3D V6-Extruderhalterung, gedruckt für eine Weile mit diesem Extruder mit Bowdenzug. Aber ich kam zurück zu MK10.

Ich habe so ein Upgrade bekommen, in Zukunft werden wir mit zwei Kunststoffen drucken.

Ich habe den Tisch für eine schnellere Erwärmung isoliert: eine Rückseite mit einer reflektierenden Folienschicht und eine selbstklebende Rückseite. In zwei Schichten.

Die Hintergrundbeleuchtung aus LED-Streifen gemacht. Irgendwann hatte ich es satt, das Licht einzuschalten, um den Druck zu steuern. In Zukunft plane ich, die Kamera zu reparieren und an den Raspberry Pi-Drucker zur Fernüberwachung anzuschließen und Modelle zum Drucken zu senden, ohne mit dem Flash-Laufwerk zu jonglieren.

Um die Geräuschentwicklung des Druckers zu reduzieren, platzieren Sie Gummi-Abstandshalter unter dem Drucker. Sie können sie ausdrucken, aber vorerst habe ich es mit solchen Silikonstoppern geschafft, einmal für eine Waschmaschine gekauft.

Die Hülle für das Handy

Der Drucker hilft auch in der Werkstatt: Sägetischschlittenführungen

Halterungen für LED-Lampen

Der Fall für das System der Ferneinschaltung des Konvektors von diesem Posten aus

Die Frau macht diese Keksformen.

Die Katze, die von allem müde ist

Wenn Sie Kinder haben, ist ein solcher Konstruktor sehr nützlich und interessant. Es wird nicht schwer sein, Kindern diese Richtung vorzustellen, sie werden selbst begeistert sein, verschiedene Spielzeuge, Konstrukteure und intelligente Roboter zu drucken.

Übrigens werden im ganzen Land aktiv Kinder-Technoparks eröffnet, in denen Kindern neue Technologien wie Modellieren und dreidimensionales Drucken beigebracht werden. Einen solchen Drucker zu Hause zu haben, ist für ein begeistertes Kind sehr nützlich.

Hätte ich als Kind so etwas gehabt, wäre meinem Glück keine Grenzen gesetzt, und wenn wir noch diverse Motoren, Arduino, Sensoren und Module dazu hätten, hätte ich wahrscheinlich mein Dach komplett verloren von den Möglichkeiten, die sich mir eröffnen würden vor mir. Stattdessen haben wir Plastik aus altem Spielzeug und Blei aus Batterien eingeschmolzen, die auf einer Müllhalde gefunden wurden.

Allen, die sich zu einer Wiederholung entschließen, wünsche ich eine erfolgreiche Montage und ein schnelles Eintreffen der bestellten Ware.:)

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit, wenn Sie Fragen haben, fragen Sie.

Eine sehr nützliche russischsprachige Ressource, in der Sie alle Informationen in diesem Bereich finden: 3dtoday.com.

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