Как сделать 3Д-принтер: чертежи , детали, инструкция по изготовлению и сборке .

Как сделать 3Д-принтер: чертежи , детали, инструкция по изготовлению и сборке . 3d печать
3d печать чертежи , как сделать 3д принтер 3d принтер своими руками бизнес на 3д принтере

Как сделать 3Д-принтер: чертежи , детали, инструкция по изготовлению и сборке

Сегодня новые технологии появляются практически каждый день. За последнее десятилетие люди стали свидетелями бесчисленных инноваций, которые действительно изменили мир вокруг них. Пожалуй, одной из самых монументальных стало изобретение трехмерного принтера — устройства, способного создавать по-настоящему конкретные трехмерные объекты на основе деталей цифрового дизайна. 3D-принтеры бывают разных видов, каждый из которых может использоваться для печати на пластике, металле, керамике, пищевых продуктах ( шоколаде) и множестве других материалов для печати.

Многие пользователи хотят иметь такие инновации у себя дома. Именно этим и занимаются производители, распространяя наборы разного уровня и создавая принтеры с нуля для продвинутых пользователей. Прежде чем, как сделать 3D-принтеры, тщательно изучите свои возможности и выберите подходящую модель в интернете.

История 3D-печати

История 3D-печати

Трехмерная печать имеет долгую историю, в течение которой у нее было множество названий, включая стереолитографию, трехмерную укладку и трехмерную печать. Родовое название победило и стало самым распространенным: в конце 1980-х — начале 1990-х годов наблюдался рост ортопедических конструкций, используемых для быстрого прототипирования, известного как RP. Печать на основе этого расходного материала длится от нескольких часов до нескольких дней, в зависимости от выбранного проекта. RP-модели создаются с помощью автоматизированного проектирования, известного как CAD.

Перед тем как сделать 3D-принтеры, подхватывают мягкие машины, которые могут самостоятельно определять способ создания макета. Таким образом, процесс производства изделий, напечатанных на матрасах, стал известен как трехмерная печать. Первая 3D-печать была осуществлена в Массачусетском технологическом институте В начале 1990-х годов MIT начал практику, получившую название 3DP, после чего началась история 3D-печати В феврале 2011 года MIT получил лицензии от шести компаний, чтобы предложить 3DP в своих продуктах.

Материалы для 3D-печати

Материалы для 3D-печати

Процесс выбора материалов для 3D-печати начался с момента создания принтеров. Сегодня индустрия предлагает достаточно разнообразный ассортимент расходных материалов. Прежде чем перейти к обсуждению. как сделать 3D-принтеров, необходимо знать, как правильно выбрать тип материала для печати.

  1. Акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS) — распространенный материал для ранних 3D-моделей. Недостатком ABS является то, что он требует более высоких температур, чем, например, PLA-материалы; для печати ABS-материалами обычно используется температура 210-250 °C.
  2. Полимагнитная кислота (PLA) — еще один популярный материал среди энтузиастов 3D-печати. Это биоразлагаемый термопластик, получаемый из возобновляемых ресурсов. Благодаря этому материалы PLA являются одними из самых экологичных среди других пластиков. Еще одна особенность PLA — его биосовместимость с человеческим организмом. Это следует учитывать заранее. как сделать Домашние 3D-принтеры. Структура PLA сложнее, чем ABS, и материал плавится при температуре 180-220 °C, то есть гораздо ниже, чем ABS.
  3. Волокна PVA (поливиниловый спирт) легко печатаются и обычно используются для поддержки объектов в процессе печати для моделей с выступами, которые не могут быть напечатаны. Этот тип нитей является идеальным материалом для двухэкструзионных 3D-принтеров. Основанный на поливиниловом спирте, он обладает прекрасными свойствами, такими как нетоксичность и биоразлагаемость при растворении в воде — материал, который создает перспективы для бизнеса 3D-принтеров.

Пользователям не обязательно печатать на пластике. Теоретически можно печатать объекты с помощью расплавленных материалов, которые достаточно быстро застывают: в июле 2011 года исследователи из Эксетерского университета (Великобритания) представили прототип пищевого принтера, который мог печатать 3D-объекты с помощью расплавленного шоколада.

Формат файлов для печати

Формы файлов для печати

При условии, что формат документа понятен, объекты можно печатать на обычных принтерах. Подобная функциональность характерна и для 3D-моделей, поэтому если вы создаете свой собственный 3D-принтер, предварительно выберите формат для печати будущих моделей Файлы STL — один из наиболее часто используемых форматов файлов для 3D-принтеров. Он поддерживается широким спектром устройств, и в репозиториях есть множество файлов с 3D-моделями, построенными на основе этого формата.

STL расшифровывается как Stereolithography или Standard Tessellation Language. Изначально он был одним из основных в программном обеспечении САПР, создаваемом 3D-системами. Сегодня этот формат можно найти во многих программных пакетах для 3D-печати. Он прост и удобен в производстве. Это одна из причин, почему он стал таким популярным.

OBJ (Object Files) — еще один распространенный формат файлов принтера, создаваемый пользователями, которые создают свои собственные 3D-принтеры. Файлы OBJ, изначально использовавшиеся в анимационном пакете Advanced Visualiser, разработанном компанией WaveFront Technologies, представляют собой 3D-геометрию и содержат множество различных характеристик.

  • Вершинная нормаль,
  • Геометрические вершины,
  • Полигональные поверхности,
  • текстурные координаты.

Объекты могут быть распечатаны в формате ASCII (. OBJ) или в двоичном формате (. MOD).

Дизайн 3D-принтера

Дизайн 3D-принтера

Перед сборкой 3D-принтера первым шагом в процессе проектирования принтера является поиск простейшей конструкции, в которой в качестве модели корпуса используется форма коробки, например, конструкция Менделя или Репрапа. Некоторые изобретатели используют в качестве основы принтера обычную деревянную или пластиковую коробку. Его элементы можно заменять в соответствии с положениями будущих аксессуаров для 3D-печати. Такая конструкция станет будущим основанием принтера.

Затем выбирается конфигурация ремня, обеспечивающая эффективную структуру основания; выбирается контроллер, который может взаимодействовать с Arduino Трехмерная модель была разработана с помощью SolidWorks. Конструкция собирается по чертежам например, как показано на рисунке, предварительно изготовив металлические и деревянные детали для 3D-принтера. в чертежах ниже.

Конструкция принтера

Трехмерный объект требует трех осей, чтобы быть представленным в трехмерной печати. Цель состоит в том, чтобы каждая точка была представлена тремя координатами. Обычно они указываются в порядке x, y, z. Каждая координата предоставляет информацию об одном направлении или оси, перпендикулярной двум другим направлениям. Координаты указывают на положение вдоль одной линии, две — на одном уровне и три — в пространстве.

В 3D-печати используются различные механизмы для маневрирования по определенным осям, которые наглядно показаны на чертежах 3D-принтеры. Они используют две общие системы — декартову и дельтаикосову, применяют технологию FDM и имеют разные механизмы навигации по внеклассным занятиям в зоне печати. Моделирование с предписанным осаждением использует термическое осаждение полимеров для создания матрасов. Этот процесс сильно зависит от осей x, y и z 3D-принтера.

В зависимости от рассматриваемого принтера теплые края перемещаются по одной, двум или всем трем осям. Таким образом, система осей питает 3D-принтер и придает объекту глубину и дизайн; если бы было только две оси, x и y, дизайн объекта был бы плоским. Это похоже на печать на струйном принтере. Обычно оси x и y соответствуют вторичному движению, а ось z — вертикальному. Чтобы избежать путаницы. при сборке В 3D-принтерах за основу берется положение этой оси.

  1. Ось Z определяется, когда пользователь стоит лицом к 3D-принтеру, а инструмент, перемещаемый вверх или вниз, является осью G.
  2. X — это инструмент для перемещения влево или вправо, а Y — инструмент для перемещения назад или вперед.

Изготовление рамы устройства

Конструкция рамы устройства

Линейный брусок вырезается по размеру в соответствии с чертежам . Например, центральный брусок имеет длину 260 мм, а боковые бруски — 250 мм. Наденьте боковые линейные стержни на блоки, и они станут осью U. Поместите линейный подшипник на верхнюю часть каждого блока и отметьте, где должны быть отверстия. Просверлите эти отверстия, чтобы зафиксировать подшипники на месте. Отметьте отверстия в самой тонкой части блока и просверлите отверстия диаметром 8 мм.

Поместите в эти отверстия центральную линейку — это будет ось x. Поверните блок так, чтобы линейный подшипник находился внизу. Установите два временных шкива по центру между монтажными отверстиями для линейных подшипников. С помощью отвертки установите винты на временные шкивы, чтобы закрепить их на корпусе. Эти блоки позволяют 3D-принтеру перемещаться по оси Y вне Земли. Это самая простая схема расположения корпуса принтера. Вы можете. сделать Алюминиевая рамка с восемью отверстиями для марли хорошо работает и обеспечивает жесткую и устойчивую конструкцию.

Конструкция констант

Эта конструкция была переработана для использования линейных направляющих и подходящих подшипников. На салазках имеются отверстия для установки типичных периферийных переключателей X и Y.

Оси X и Y

Монтаж оси Z

Возьмите готовые опорные блоки для плит. Отметьте блоки по обе стороны от центра. Просверлите отверстия на расстоянии 2 см от самого большого края. Закрепите все винты в крепежных отверстиях с помощью гаек. Связи должны быть жесткими. Установите соединительный вал на оставшиеся две ступени и затяните как следует с помощью шестигранного ключа.

Ось z в сборе

Установите винт на другой конец звена и снова затяните. Прикрепите двигатель штока к нижней части корпуса с помощью застежки-молнии. Установите монтажную пластину с винтами и опустите ее, оставив винты на месте. Наденьте верхнюю пластину на винты с резьбой, чтобы убедиться, что все на месте.

Создание оси X

Конструкция оси X

Ось X является самой сложной осью при создании импровизированного 3D-принтера и ведет непосредственно к оси Z, которая также поддерживает фактор внеклассной активации. Сначала соедините 8-миллиметровый болт с осью X с помощью подходящей гайки. Затем аккуратно вставьте два подшипника в зазор и сделайте то же самое с двигателем X-вала. Две гайки на подшипниках обеспечивают устойчивость и защиту от автомобиля.

Компоненты натяжителя оси X теперь собраны. Это приспособление вставляется в приемник осевого вала; совместите четыре отверстия для установки планки оси X.

Прежде чем приступить к работе. сборку Соберите остальные детали, необходимые для позиционирования концов горячих лимбов. Добавьте линейные подшипники к напечатанной детали и подсоедините ось X к движущемуся ремню. сборки оси G, чтобы продолжить создание оси X на 3D-принтере.

Используйте гладкий стальной стержень толщиной 8 мм x 320 мм и притяните линейный подшипник к колесу оси X и приводному механизму. Для этого может потребоваться ослабить верхний компонент оси Z; когда ось Z готова, можно переместить гладкий стальной стержень для оси X; подсоедините каретку X и не забудьте пройти через горизонтальную планку оси X.

Подвижная часть оси X перемещается влево, а неработающая X со шкивом и натяжной частью — вправо. На этом этапе вы можете подключить двигатели ног оси X к шестерням GT2 и добавить ремни. Далее используйте винты для фиксации планки оси X на месте и винты M4 для натяжения ремня.

Строительство 3D-принтеров

Закрепление Y-MOTOR оси

После того как основа каркаса построена, можно приступать к подключению оси Y. Для этого 3D-принтеру необходимы следующие компоненты.

  1. NEMA 17 часовой шаг 4. 0,0 кг/см 0,9 градуса на шаг.
  2. Номер компонента: 42BYGHM809.
  3. Шкив GT21 с 20 зубьями GT21 метрический GT2.
  4. ШРУСЫ — 5X m3 x 12 мм.
  5. КРЫШК И-4x M3.
  6. Гайки — 2x M3.

Начните с подключения шагового двигателя к секции Y-образного двигателя в задней части рамы. Также установите шкив GT2 на вал двигателя. Затем его необходимо отрегулировать.

Затем подсоедините держатель Y-образного ремня к платформе рабочей платформы — используются винты M3 x 12 мм с шайбами и гайками Ось Y перемещается с помощью ремня GT2. Затем ремень GT2 устанавливается и наматывается на шкив GT2. С помощью проволоки закрепите ремень на держателе Y-образного ремня и отрегулируйте напряжение ремня с помощью винтов M4 на Y-образных упорах.

Установка экструдера

Внеклассные установки

Когда стол для 3D-принтера готов, устанавливаются дополнительные устройства: поместите два линейных биения на центральную линейную планку. Проверьте, на каком расстоянии друг от друга находятся осевые биты. Отметьте, где они расположены и где должны быть отверстия. Просверлите эти отверстия. Закрепите линейные биты винтами. Затем отметьте центр блока на линейном звере и сделайте другие крепежные отверстия. Установите приводной стержень в центр четырех отверстий. Переместите экструдер, чтобы закрепить наружные элементы на месте. Такая конструкция позволяет в будущем демонтировать или модернизировать устройство.

Экструдер состоит из термистора, измеряющего температуру, нагревательного элемента и головки. Термистор и нагревательный элемент прикреплены к головке экструдера, как показано на рисунке. После завершения установки подключается электропроводка экстрактора.

Настройка программного обеспечения

После того как механические и электрические компоненты устройства собраны, переходите к установке программного обеспечения и начинайте подготовку платы лампы 1. 4. Некоторые платы уже собраны производителем, в то время как другие требуют, чтобы пользователь закрепил цоколь. Плата лампы требует короткого замыкания. Процедура очень точная, так как шаги выполняются шаг за шагом.

Аккуратно подключите плату лампы к Arduino, убедившись, что USB-устройство Arduino находится под шипом D10. Чтобы начать работу, загрузите последнюю версию официального программного обеспечения среды Arduino. После загрузки дважды щелкните по ссылке, чтобы начать установку, и согласитесь со всеми настройками по умолчанию, включая установку драйвера USB.

Подключите Mega 2560 к компьютеру и опробуйте его; поместите USB-кабель между Mega и компьютером. Отдельный адаптер не требуется; будет использоваться блок питания 3D-принтера. Компьютер сам установит необходимые драйверы из ранее установленного программного обеспечения. Пользователь может видеть, какие com-порты установлены.

Если программное обеспечение использует локализованный язык, можно изменить его, выполнив действия: Файл -> Настройки -> Язык редактора -> Выбор языка. Перегружают программное обеспечение Arduino. Выполняют первоначальную настройку Mega. Выбирают модель: Инструменты -> Совет ->Arduino Mega или Mega2560. компьютер запоминает эту опцию для дальнейшего использования.

Номер порта в системе может отличаться. Если неясно, какой из них выбрать, нужно отметить перечисленные номера COM, а затем отключить Mega. Определяют новый вид в «Инструменты ->Дверь», позволяющая узнать, какие еще элементы используются, а какие отсутствуют. Для этого нужно загрузить программу, нажав на стрелку, показанную справа, которая загружает Mega. Код скомпилирован, загружен и активирован; один из светодиодов Mega мигает, и устройство готово к работе.

Далее выполняют настройку прошивки Marlin. Открывают Arduino IDE: Файл ->Далее перейдите в папку Marlin-Development и папку Marlin. configuration. h или marlin. ino Выберите и откройте marlin. ino Откройте новое окно с файлом marlin. ino и выберите вкладку configratuin. h. Открыть.

Определяют материнскую плату, как RAMPS 1.4 с аксессуарами. Открывают необходимые переменные, которые находятся в Configuration.h ->Нажмите Ctrl + F, чтобы открыть окно поиска, и введите лампу. Найдите строку, определяющую строку, содержащую #DEFINE материнской платы.

Это плата лампы. Обычно они подключаются к D8 (термос), D9 (вентилятор) и D10 (нагреватель), как указано на схеме; E — для экструдера, F — для вентилятора, B — для термос. Убедитесь, что строки написаны следующим образом.

Сохраните файл, если в него были внесены изменения. Установите скорость. По умолчанию базовая скорость составляет 250000. Если это вызывает проблемы с компьютером, ее можно изменить на 125 000.

Откройте файл configuration.h. Найдите строку, содержащую #define baudrate 250000, и поставьте перед ней две вертикали. черты Пример: // #define baudrate 250000.

Запишите новую строку: #define baudrate 125000. сохраните файл. Это значение останется неизменным, так как по умолчанию люкс определяется как 1.

Определяет температурный режим. Для каждого датчика существует список из 20-25 различных вариантов. Ниже перечислены параметры, определяющие входы для датчиков на ламповых платах 1. 4. По умолчанию датчик_0 определяется параметром 1. Это означает, что // 1 — это термистор 100x (лучший вариант EPCOS 100K (подтяжка 4. 7k)), т. е. типичный термистор, используемый для измерения температуры 3D-принтера. .

TEMP_SENSOR_0 — это теплый термистор. Другие датчики формируются с опцией 0, поэтому отключите их.

  1. #define temp_sensor_0 1.
  2. #define temp_sensor_1 0.
  3. #define temp_sensor_2 0.
  4. #define temp_sensor_3 0.
  5. #Define TEMP_SENSOR_BED 1.

Устанавливает минимальную и максимальную температуру для горячего и холодного рабочего стола. По умолчанию минимальное значение равно 5. Это просто контролирует работу термистора, чтобы убедиться, что кабель не расплавился или не получил других повреждений.

Записав Mintemp в 0, можно задать следующее.

  1. #define heater_0_mintemp 5 //.
  2. #define heater_1_mintemp 5 //.
  3. #define heater_2_mintemp 5 //.
  4. #define heater_3_mintemp 5 //.
  5. #define bed_mintemp 5.

Определите максимальную температуру по умолчанию:

  1. Горячий конец: 275.
  2. Теплая постель: 150.

Если печатается ABS и требуется температура около 230 0 C. // Устраните это на линии с помощью bed_maxtemp. Если пользователю требуются более сложные настройки, обратитесь к к инструкции с просьбой настроить программное обеспечение в месте расположения профиля.

Многие уже считают, что будущее 3D-печати — это не просто современная волна амбициозных пластиковых трюков, а революция в производственной индустрии и мировой экономике. 3D-печать позволяет пользователям изготавливать продукцию для личного пользования, но есть и ограничения. Сегодня с помощью дешевых принтеров и пластиковых трубок можно сделать не так уж много, и реальные экономические преимущества и развитие бизнеса 3D-принтеров, вероятно, появятся, если они будут широко внедрены крупными компаниями в качестве центрального элемента их производственной индустрии.

Оцените статью