«Как я, будучи обычным школьником, спроектировал и собрал свою модель 3D принтера» Страница 1 из 4

Многие из нас привыкли смотреть за прогрессом и последними достижениями техники и науки как бы немного со стороны – оценивая уже конкретные продукты, а не сам процесс. Однако школьник из Волгограда Михаил Козенко не из их числа. Он как раз и таких, кто собственноручно предпочитает пройти весь путь от идеи до конечного результата. И итогом его поисков стал 3D принтер, который принес юному изобретателю (в мае ему исполнилось 15 лет) уже несколько наград.

С Мишей мы познакомились случайно – новость о его принтере появилась на нескольких сайтах, последовали приглашения на радио, было пару постов в развлекательных группах (эту публикации Мише, кстати, принесли немало разочарований из-за чересчур ироничных комментариев публики). В нашей группе «ВК» о Мише также была новость. И, что удивительно, сам автор без нашего приглашения вступил в диалог с читателями паблика «Простая наука», объяснял, подсказывал и учил. Он, как и мы своейкнигой для детей 5-12 лет «Простая наука», двигает науку вперед не просто словами, а конкретными делами. Так у нас с ним и родилась идея сделать подробный пост для «чайников» (под таковым я подразумеваю себя, а не уважаемых хабровчан), как сделать 3D принтер с нуля.

Далее — со слов автора, который с удовольствием поучаствует в обсуждении под этим постом. И если текст получится полезным и интересным, он расскажет о создании «второй версии» принтера.













Итак, начну свою историю с того, что я люблю мастерить и создавать интересные вещи. И несколько лет назад я всерьез заинтересовался 3D печатью, ведь 3D принтер — это устройство для быстрого изготовления артефактов, а в руках человека, имеющего воображение, — целая фабрика. Я начал интересоваться этой технологией, узнал о проекте RepRap, основной задачей которого стало сделать 3D печать доступной, именно благодаря нему появилось большинство дешевых моделей. Я увидел, что люди собирают принтеры, и, в принципе, в этом нет ничего сложного. Тогда я решил, что просто обязан приобрести или собрать себе такое устройство!

Таким образом, я имел только желание и финансовую поддержку родителей, которым я рассказал о своей цели. Примерно год мне понадобился, чтобы разобраться в технологиях печати, проекте и некоторых конструкциях. Теперь предстояло самое главное. Для начала я определился, что мне нужен принтер, работающий по технологии FDM (моделирование методом наплавления), она самая распространенная и простая, материал и детали легко найти, к тому же уже есть опытные люди в этом деле. Потом следовало определиться, в каком виде мне приобрести принтер, может быть, купить готовое устройство или полный набор деталей, или, может, собрать свой? Мне не очень нравились готовые решения, поэтому я решил, что можно купить электронику и механику, собрать сначала временную раму, и на получившемся устройстве напечатать детали уже к нормальному принтеру.

Я решил, что для «нулевой модели» пойдут направляющие валы из старых принтеров, диаметром 8мм, благо, что у нас в гараже их было много, а втулки можно нарезать из алюминиевой трубки 8/10, у которой внутренний диаметр немного меньше 8, а потом просто расточить, чтобы они плотно прилегали и легко скользили. В гараже было много ДСП, и я решил сделать раму из него. Все остальное (а именно: электронику и механику) я решил купить на EBay в Китае. Я выбрал Arduino Mega 2650, Ramps v1.4, 4 драйвера A4988 (хотя я купил 5 и потом об этом не пожалел), 5 шаговых двигателей формфактора NEMA 17, с крутящим моментом 4 кг*см (брал с запасом мощности на всякий случай), блок питания 400 Ватт на 12 Вольт и 33 Амперы, нагревательную панель Mk2A, со стеклом, которое, к сожалению, не доехало целым, цельнометаллическую термоголовку типа Bowden Hot End, тефлоновую трубку 1 м для термоголовки, монитор уже для второго принтера, и ещё по мелочёвке, два шкива на 29 зубьев и пару метров ремня gt2, пару муфт, подающее колесико с зубьями для экструдера, пару маленьких вентиляторов 30х30, пару пневмофиттингов для трубки с внешним диаметром 4, 3 концевых выключателя, а так же 20 штук 608 подшипников, так как это выходило дешевле чем в Волгограде. Всё это обошлось примерно в 20к.

Пока детали шли, я занялся проектированием, не стараясь с детальной проработкой и используя только габариты, я за неделю создал проект своей модели принтера, которую, не долго думая, назвал ВолгоБотом.





Габаритный проект моего принтера выполненный в САПР КОМПАС 3D Home

Я решил, что он будет представлять собой куб, собранный из ДСП. Электроника будет размещена на правой боковой стенке, а катушка с пластиком и механизмом подачи — на левой стенке. В нём будет три яруса: нижний будет выполнять только несущую функцию, средний же — каретки Z, а на верхнем будет сосредоточена вся механика: двигатели оси Z и механизм позиционирования H-Bot, который я выбрал из-за его явных преимуществ. В нём всего один ремень, а, значит, натяжитель нужен тоже один, креплений концов ремня нужно всего 2, и вообще, в этом механизме все двигатели находятся на раме, что облегчает каретки, а что касается прошивки, то в стандартном Marlin для его активации нужно раскомментировать всего одну строчку #define CoreXY, ну и правильно инвертировать оси.





Схема подключения электроники к Ramps v1.4, как видите ничего сложного нет

Когда я стал уверен в своём проекте, начался ад для всех, кто живёт рядом, так как около двух недель я работал электролобзиком, электродрелью, ручным инструментом на балконе. Каждый день, с утра до вечера. Некоторые детали просто не получались с первого раза, приходилось вносить некоторые изменения в конструкцию и переделывать их. И вот, наконец, все оригинальные детали для принтера были готовы!

Не теряя времени, я приступил к настройке прошивки. Не буду занимать здесь много места инструкцией по настройке, скажу, что я пользовался этой статьей, в ней всё очень чётко, ясно и понятно описано. Только надо обратить внимание на то, что именно для моего принтера надо раскомментировать строчку #define CoreXY, о которой я уже говорил.

И вот пришли комплектующие из Китая, как оказалось, не совсем удачно, не пришла тефлоновая трубка, а вместо неё прислали ещё два шкива и 3 метра ремня GT5, я не стал выяснять отношений. И поэтому пришлось заказать уже в отечественном магазине.



  • 1917
  • 18/08/2014


Поделись



Подпишись



Смотрите также

Новое