3D-принтер своїми руками. Чи можна зробити 3d-принтер своїми руками?

Вихід перших апаратів для 3D-друку викликав чимало захоплених відгуків. Воістину, це одна з найбільш яскравих розробок сегмента IT на початку 21 століття. На даний момент тривимірні принтери досить міцно увійшли в спеціалізовані галузі приладобудування, промисловості та інших сфер. Компанії, яким потрібен високоефективний апаратний виробник невеликих деталей, охоче купують 3D-принтер. Ціна, складова близько 100 тис. Руб., Їх не зупиняє, оскільки технологічний пристрій себе окупає.

3d принтер своїми руками

Що стосується домашнього користування, подібні вкладення рідко виправдані, так як сенс в придбанні такої техніки є. Сама потреба в наявності такого приладу пояснюється, як правило, цікавістю і бажанням поекспериментувати. Хоча, звичайно, є чимало прикладів, коли 3D-принтери активно використовуються в побуті. Так чи інакше, методики самостійного виготовлення інноваційного пристрою за останні роки набули масу послідовників. Підігрівається ж цей інтерес до «тривимірного виробництва» успіхами домашніх майстрів.

З чого створюється принтер?

друк на 3d принтері

Як зазвичай буває в саморобному творчості, поле для реалізації задумки безмежно. Кожен майстер виробляє свої рецепти і технології, що дозволяють втілити ідею в життя. І все ж 3D-принтер своїми руками виготовити без спеціальних методичок і знань неможливо. Спочатку прикладом для перших ентузіастів були продукти Z Corporation і 3D-Systems. Найбільш же вагомий внесок в індустрію саморобних пристроїв внесла компанія RepRap, що займається розробкою комплектів для принтерів з тривимірною печаткою.

Власне, перед кожним, хто вирішить зробити подібний продукт, стоїть дилема: скористатися комплектом, що вимагає лише збірки, або ж купувати комплектуючі по-окремо. Відповідь на це питання кожен вирішує сам, але 3D-принтер своїми руками можна зробити тільки при наявності відповідних знань і технічних навичок, які обов`язково будуть потрібні в процесі виготовлення.

механічні компоненти

Незалежно від того, придбаний чи готовий пакет, або вирішено закуповувати складові частини самостійно (бажано в Китаї), ні одна збірка 3D-принтера не обходиться без таких елементів:

  • кріпильні деталі, за допомогою яких формується каркас приладу;
  • металеві напрямні для рухливих компонентів;
  • шестерні, на основі яких буде забезпечена трансляція від електроприводів до рухомим вузлів;
  • майданчик, яка виступить спеціальним полем для виготовлення об`єктів;
  • нагрівальний пристрій і термопара, за допомогою якої буде контролюватися температура.

Збірка основної конструкції

програми для 3d принтера



Процес складання залежить від набору складових. При грамотному підході його можна реалізувати на око - але в цьому випадку треба чітко дотримуватися конфігурації розташування електроприводу, що направляють і головки екструдера по осях. Без спеціального комплекту 3D-принтер своїми руками можна скомпонувати з фанерних листів, відповідних шурупів і затискачів.

Мотор фіксується кожної осі і буде виступати в якості джерела живлення для поясної системи, яка відповідає за пересування по напрямних. Також на одній з осей слід передбачити приводний пристрій, за рахунок якого буде виконуватися пересування платформи. Інша вісь, зафіксована на верхівці 3D-принтера, забезпечить рух екструдера.

Електронні пристрої

Тим, хто зважився на самостійні пошуки складових елементів, механічну частину цілком можна реалізувати з підручних матеріалів. Але для того щоб виготовити 3D-принтер своїми руками, також знадобиться електроніка, без покупки якої обійтися не вдасться. Для реалізації цієї частини необхідний наступний комплект:

  • вимикачі, які будуть відповідати за обмеження друку на «робочої» області по головних осях;
  • крокові електромотори;
  • плата з мікро контролером - даний компонент є одним з найважливіших: він забезпечує друк на 3D-принтері і управляє позиціями каретки.

Крім цього, буде потрібно екструдер з термодатчиком. Саме він виступить перетворювачем матеріалу з твердого стану в м`який розплав.

підключення електроніки



3d принтер ціна

На цьому етапі потрібно реалізувати установку центрального стрижня (опори) і головки екструдера, від якого залежить робота 3D-принтера і, зокрема, техніка друку. Далі піде з`єднання площадки для друку і елементів нагріву. На завершення залишиться підключити монтажну плату і забезпечити з`єднання кабелів з нагрівачами, блоком живлення і температурними індикаторами. З`єднання проводів, як і інші операції, не викличуть проблем у тих, хто знайомий з базовими правилами радіотехніки. Багато в чому хід роботи схожий з установкою перемичок на комп`ютерної «материнке».

Важливо пам`ятати, що від надійності каркаса багато в чому залежить, наскільки якісною вийде друк на 3D-принтері, тому всі затискачі, кріплення і з`єднання слід виконувати максимально точно - без відхилень в пропорціях і послідовності.

Крім цього, тут же варто передбачити можливість вилучення «робочої» майданчики. В ході експлуатації неминуче виникне необхідність її чистки, тому затискачі повинні легко від`єднуватися. До слова, спеціальні комплекти розташовують ZIP-локами, які дозволяють без праці фіксувати монтажну плату. Втім, їх якість рідко буває високим, тому слід бути готовим до заміни фіксаторів.

Робота апаратної начинки

робота 3d принтера

Оброблений слайсера код передається в оперативну пам`ять пристрою, після чого мікроконтролер починає свою роботу. В процесі виконання алгоритму електроніка може коригуватися в залежності від стану термодатчиков. Крім цього, система управляє параметрами, відповідно до яких рухається екструдер для 3D-принтера і відслідковуються характеристики температури. Від коректності дозування і видавлювання витратного матеріалу буде залежати якість отриманого тривимірного об`єкту.

Точність друку і її підвищення

збірка 3d принтера

Крім налаштування контролера чималу роль в параметрах роботи каретки, безпосередньо визначає точність друку, грає і кроковий мотор. Відразу важливо відзначити, що саморобний 3D-принтер, ціна якого складе від 30 до 50 тис. Руб., Безсумнівно, обійдеться дешевше фірмового. Бажано забезпечити його продуктивним електроприводом. Цей міні-агрегат застосовується для пересування головки екструдера і визначає чутливість його роботи. Наприклад, при 360-градусному повороті шпинделя число кроків електродвигуна складе 200, відповідно, буде забезпечена точність в 5 мкм. У разі якщо кількість кроків буде 400 - точність забезпечується на 2,5 мкм. Таким чином, електропривод, який володіє найбільшим числом кроків, зможе гарантувати і більш високу точність.

Програмне забезпечення

екструдер для 3d принтера

Основне завдання програми для 3D-принтера полягає в перекладі тривимірної віртуальної моделі в зрозумілий контролера алгоритм. Далі, відповідно до параметрів цього коду, шляхом нарізки буде здійснено виготовлення об`єкта саме в тому вигляді, в якому була збережена модель на комп`ютері. У цьому плані важливо відзначити, що не всякий файл підійде для принтера - на сьогоднішній день частіше використовується формат STL. Зробити конвертацію труднощів не складе, але для подальшої обробки коду та надання його микроконтроллеру необхідне відповідне ПО.

У фірмових пристроях компанії спеціально розробляють софт, призначений для конкретних моделей. По суті, це нескладні програми для 3D-принтера, які також називаються слайсера. З подібними функціями справляються і додатки типу Skineforge, Slic3r і Kisslacer. Для плідної роботи також буде потрібно 3D-редактор, який буде зберігати заготовки в файлі STL. Варто відзначити, що при використанні великих моделей принтер може некоректно виконати нарізку через недостатню площі платформи. Рішення таких проблем полягає в елементарному поділі віртуального об`єкта на кілька частин.



Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Увага, тільки СЬОГОДНІ!