من شروع به انتشار یک سری مقاله در مورد مونتاژ چاپگر DIY Ultimaker می کنم. در مقالاتی که از سفارش قطعات یدکی شروع می شود، در مورد ساخت چاپگر صحبت خواهم کرد اینترنت مختلففروشگاه ها و علی و اسمبلی و برنامه نویسی و ... و همینطور خودم با شما اسمبلش میکنم.
مقالات به سبک IKEA نوشته می شود - برای هر کسی قابل دسترس و قابل درک است!
تو خواهی توانست حالت آنلاینبه همراه من یک چاپگر سه بعدی برای خودم بسازیم، در نظرات مقالات سؤالات خود را بپرسید و پاسخ های من را دریافت کنید. مقالات هر 2 هفته یکبار منتشر خواهند شد.
هزینه: چاپگر حدود 25 هزار روبل برای شما هزینه خواهد داشت - دستگاه قابل اعتماد و با کیفیتی خواهد بود.
اکثر بازدیدکنندگان جامعه به دنبال چاپگر هستند. من طرفدار مونتاژ چاپگر با دستان خودم هستم و بعد از آن چه اتفاقی می افتد، هر کس برای خودش تصمیم می گیرد.چرا اینجا و حالا؟
چرا خانگی؟ چند دلیل وجود دارد:
- هزینه معقول. در حال حاضر، قیمت چاپگر حدود 25000 روبل است. بسیاری از چاپگرهای چینی از 14 تا 18 هزار روبل قیمت دارند. با این حال، این طراحان برای شروع به تولید آنچه که می توان چاپ سه بعدی نامید، به همان مقدار نیاز دارند. این هزینه چاپگرهای کارخانه از موارد زیر تشکیل شده است: بازاریابی، حقوق، تحقیقات مهندسی و غیره. در مسیر بررسی های مهندسی، من بسیار بیشتر از 25000 روبل هزینه کردم. اکنون دانش و تجربه انباشته شده خود را به صورت رایگان به اشتراک می گذارم.
- خرید یک چاپگر سه بعدی یک طبقه یا حتی یک سوم معامله نیست، شما هنوز باید نحوه استفاده از آن را یاد بگیرید! بنابراین تجربه مونتاژ و راه اندازی گامی ملموس در تسلط بر پرینت سه بعدی می دهد.
- به عنوان مالک و کاربر دو چاپگر Ultimaker 2 و یک Ultimaker خانگی به یقین می توانم بگویم که سرعت و کیفیت چاپ یکسان است. هر دوی آنها به زیبایی چاپ می‌کنند، و اکسترودر و سر چاپ Ultimaker 2 کمی بداخلاق‌تر هستند.
- چرخه مقاله نوعی دستورالعمل مصور برای مونتاژ و راه اندازی چاپگر سه بعدی شخصی شما خواهد بود. من سعی خواهم کرد تا جایی که ممکن است کل روند را با جزئیات پوشش دهم و در نظرات با شما گفتگو کنم.
Ultimaker به عنوان چاپگر برای ساخت و ساز انتخاب شد و به عنوان پایه در نظر گرفته شد:
- بسیار ساده است - مونتاژ کردن.
- قابل اعتماد است - مانند یک تفنگ تهاجمی کلاشینکف.
- تمام نقاشی های او در مالکیت عمومی است.
- شاید گسترده ترین در جهان باشد.
- من و سایر کاربران در سراسر جهان در حال انجام تحقیقات مهندسی روی آن هستیم. تقریباً همه چیزهایی که در این چاپگر وجود دارد از مکان های مختلف جمع آوری شده است و به صورت باز موجود است. سؤال فلسفی در مورد قطر میله می تواند 3 میلی متر یا 1.75 میلی متر باشد - هر کسی خودش تصمیم می گیرد از چه چیزی استفاده کند، من فقط نظر خود را بیان می کنم. در مورد جوانب مثبت و منفی
- تهیه نوار با کیفیت پایدارتر حتی در خانه آسان تر است.
- بهترین برای اکسترودر Bowden.
- همانطور که در چاپگرهای با نوار 3 میلی متری به درستی، می توانید از نوار 1.75 میلی متری استفاده کنید.
- همپوشانی و جویدن در کویل کمتر از 1.75 است.
- تعداد کمی از تولید کنندگان در حال حاضر آن را تولید می کنند.
- چند نوع پلاستیک مختلف
- خیلی زیاد انواع متفاوتپلاستیک
- تولید کنندگان بسیار بیشتری وجود دارد.
- مناسب برای اکسترودر مستقیم
- برای یک اکسترودر bowden خیلی خوب نیست (برخی از کارشناسان مخالفت خواهند کرد، اما من فقط می توانم به یک چیز پاسخ دهم - آن را امتحان کنید، و سپس بحث خواهیم کرد).
پس بزن بریم! مقالات مونتاژ چاپگر هر دو هفته یکبار منتشر می شود، با توجه به مطالب، طرح زیر را بیان کرده ام:
1. این پست مقدماتی است. خرید هر چیزی که نیاز دارید.
2. مونتاژ چاپگر. بخش اول. مسکن و مکانیک.
3. مونتاژ چاپگر. بخش دوم. الکترونیک.
4. تنظیم سیستم عامل و چاپگر - مارلین.
5. تنظیم سیستم عامل و چاپگر - Repetier-Firmware.
1. مورد را انتخاب کنید از هر مواد ورقضخامت 6 میلی متر (پلی وود، ام دی اف، اکریلیک، پلی کربنات یکپارچه و غیره).آنچه برای خرید نیاز دارید:
قیمت تخته سه لا تقریباً 1200-2000 روبل است. من شخصاً انجام می دهم.
اگر کسی به قاب تخته سه لا شک دارد، در اینجا یک مدرک کوچک از قابلیت اطمینان آن وجود دارد، در حالی که این کار را می توان در حین چاپ انجام داد، در عکس چاپگر من از:
2. پایه میز از آلومینیوم ساخته شده است - برچسب قیمت با 700 روبل متفاوت است، من می سازم. می توان آن را از تخته سه لا درست کرد، اما من آن را دوست ندارم، نقاشی هایی از چنین جدولی وجود دارد، شما باید به جای LMK12LUU از LM12LUU استفاده کنید و یک آداپتور بسازید یا به دنبال مهره دیگری برای پیچ ذوزنقه ای بگردید.
3. شیشه میز را می توان در یک کارگاه شیشه ای معمولی سفارش داد - 4 میلی متر - 100-120 روبل، نقاشی
4. LM6LUU - 2 قطعه - 325 روبل.
5. LMK12LUU - 2 قطعه - 680 روبل.
6. بلبرینگ F688 - 8 قطعه - 217 روبل برای 10 قطعه.
7. شفت 6 میلی متر - 300.5 و 320 میلی متر طول، 1 قطعه، می توانید از فروشنده بخواهید که به اندازه برش داده یا خودتان را برش دهید - 550 روبل.
8. شفت 8 میلی متر - 2 عدد 348 میلی متر، 2 عدد 337 میلی متر، می توانید از فروشنده بخواهید که به اندازه برش داده یا خودتان را برش دهید - 1300 روبل.
9. شفت 12 میلی متر - 2 قطعه 339 میلی متری، می توانید از فروشنده بخواهید که به اندازه برش داده یا خودتان را برش دهید - 911 روبل.
10. اتصالات پنوماتیک - 1 قطعه 32 روبل برای 1.75 یا 3 میلی متر.
11. رمزگذار یا پتانسیومتر - 1 قطعه - 40 روبل.
12. دو قرقره 20 دندان در هر شفت 8 میلی متر - 134 روبل.
13. تخت گرما - 1 قطعه - 440 روبل.
14. موتورها - شما به 4 واحد نیاز دارید (در 5 واحد به قیمت 3600 روبل فروخته می شود). پیچ ذوزنقه ای - 480 روبل. کوپلینگ - 270 روبل برای 5 قطعه، قابل چاپ است.
15. بوش های مسی با درج گرافیت، کالسکه، تسمه های بلند و کوتاه و فنر برای تسمه - 1 مجموعه - به عنوان یک مجموعه به قیمت 1225 روبل فروخته می شود (کالسکه ها قابل چاپ هستند، یک تسمه با GT2 معمولی بدون فنر قابل استفاده است، شما یک پس انداز کم).
16. چرخ دنده خوراک - 1 قطعه - 217 روبل.
17. واحد منبع تغذیه - 1 قطعه - 1 800 روبل.
18. HotEnd e3d v6 + Volcano به عنوان هدیه - 765 روبل برای 1.75 یا 3 میلی متر و مانع حرارتی - 1 قطعه 44 روبل (سد حرارتی اختیاری است).
19. کولر خنک کننده قسمت - 2 قطعه - 136 روبل.
20. با پای بلند - 3 قطعه - 404 روبل در هر 10 قطعه به پایان می رسد.
21. قرقره های GT2 20 دندان برای شفت 8 میلی متر - 8 عدد - 340 روبل.
22. قرقره GT2 20 دندان برای شفت 5 میلی متر - 2 قطعه - 90 روبل.
23. کارتخوان - 1 قطعه - 178 روبل
24. آردوینو مگا 2560 + RAMPS 1.4 + A4988 (4 قطعه) - 1 مجموعه - 1 150 روبل.
25. صفحه نمایش 12864 - 1 قطعه -525 روبل.
26. فنر انگشت پدهای جلو VAZ - 4 قطعه - 100 روبل.
27. کانکتورهای DuPont tyts و tyts
28. دمپر - 1-2 عدد. (اختیاری) 230 روبل در هر 1 قطعه.
29. سوئیچ برای روشنایی - 1 قطعه (اختیاری). - 100 روبل برای 5 عدد.
30. رابط برای کابل با فیوز و سوئیچ - 1 قطعه - 86 روبل (اختیاری).
31. قیطان برای کابل - 3 متر 8 میلی متر - 300 روبل (اختیاری).
32. رادیاتور برای رانندگان - 4 عدد (اختیاری) - 10 عدد 290 روبل.
33. ترانزیستور - 1 قطعه - 246 روبل 5 قطعه. و رادیاتور برای ترانزیستور - 1 قطعه - 53 روبل 3 قطعه (اختیاری).
به جای جایگزینی ترانزیستور با RAMPS، می توان از رله خودرو یا حالت جامد استفاده کرد. با رله حالت جامد برای من و 39. سیم های رشته ای انعطاف پذیر با مقطع 2.5 میلی متر حدود 2 متر.
40. انقباض حرارتی برای این سیم ها.
41. من بست و سیم می گیرم، اگر در شهر با بست ها مشکل دارید، برای بقیه به همان مکان مراجعه می کنیم -:
41.1. پیچ M2.5x20 6 عدد.
41.2. پیچ M3x10 30 عدد.
41.3. پیچ M3x12 30 عدد.
41.4. پیچ M3x14 15 عدد.
41.5. پیچ M3x16 85 عدد.
41.6. پیچ M3x20 20 عدد.
41.7. پیچ M3x25 20 عدد.
41.8. پیچ M3x30 21 عدد.
41.9. پیچ M3x4 2 عدد.
41.10. پیچ M3X5 10 عدد
41.11. پیچ M3X6 10 عدد
41.12. پیچ M3X45 2 عدد
41.13. پیچ M3x8 10 عدد.
41.14. مهره M2.5 6 عدد.
41.15. مهره M3 130 عدد.
41.16. مهره خود قفل M3 35 عدد.
41.17. واشر M2.5 6 عدد.
41.18. شستشوی بدنه یا عریض M3 17 عدد.
42. چسب حرارتی - 1 عدد - 80 روبل (لازم نیست، اخیرا رادیاتورها خود چسب هستند یا می توانید از خمیر حرارتی استفاده کنید)
43. ترمیستور میز - 1 قطعه 59 روبل، ارزش آن را دارد که با حاشیه مصرف کنید، آنها می شکنند، می شکنند، دروغ می گویند.
44. بلبرینگ 623ZZ - 1 قطعه - 80 روبل برای 10 قطعه.
45. پایه مبلمان - 1 قطعه - 86 روبل (آنالوگ های زیادی وجود دارد) یا یک نگهدارنده برای یک سیم پیچ، می توانید آن را چاپ کنید.
46. قطعات پلاستیکی (من توصیه می کنم همه چیز را از ABS با پر کردن 100٪ چاپ کنید)، اگر نمی توانید چاپ کنید، می توانید برای مثال سفارش دهید.
درباره سازنده خواتحد. اکنون ما در حال آماده سازی برای آموزش افراد در سنین مختلف در زمینه ساخت و ساز و الکترونیک در مرکز همکاری خود هستیم. برای این، انتخاب تجهیزات نیز ضروری است.
با توجه به وظیفه تعیین شده توسط مدیریت، تجهیزات ساخت و ساز باید شرایط زیر را برآورده کنند:
هزینه بیش از 30 هزار روبل نیست
- معماری باز (نرم افزار و سخت افزار)
- سهولت تعمیر و نگهداری و در دسترس بودن قطعات
- ایمنی عملیاتی
- قابلیت ساخت محصولات پیچیده بر روی آن
- بازپرداخت سریع
قبلاً بیش از 1.5 سال تجربه در زمینه پرینت سه بعدی داشتم. بنابراین، انتخاب به نفع چاپگر سه بعدی انجام شد.
برای کلاس های ساخت و ساز و الکترونیک مجموعه ای برای آن انتخاب شد خود مونتاژ DIY (Do It Yourself)، چاپگر سه بعدی MC5 از MasterKit، که بر اساس یکی از تولید کنندگان روسی پرینترهای سه بعدی ایجاد شده است:
مجموعه ای برای مونتاژ که به منظور فروش، مونتاژ و آموزش ایجاد شده است. از آن برای ایجاد قطعاتی از خود (مفهوم RepRap)، تجهیزات کمکی و آموزش الکترونیک استفاده خواهد شد.
اگر وزن پیچ گوشتی در دست شما را نترساند، کل فرآیند به اندازه کافی بی اهمیت است. یک دستورالعمل کاملاً قابل درک به زبان روسی وجود دارد. قبل از شروع فرآیند مونتاژ، برای سهولت درک بهتر است قطعات تخته سه لا را با مداد علامت گذاری کنید:
هنگام مونتاژ مجموعه هد چاپ در اتصال اکسترودر J-Head به بدنه، یک نکته بحث برانگیز وجود داشت. در دستورالعمل، شما باید یک واشر M8 قرار دهید، من سعی کردم انواع مختلف، اما جی هد همچنان آویزان بود:
سر چاپ J-Head:
یک راه حل موقت با استفاده از یک حلقه از پیدا شد اشاره گر لیزری، که به جای واشر مشخص شده قرار دادم:
همچنین، من نتوانستم سوراخ های نشان داده شده را در جزئیات برای ثابت کردن مهره روی سنجاق سر محور عمودی Z و برای سیم های سر چاپ پیدا کنم:
اما این روند را نمی توان متوقف کرد. با کمک مته های لیزری و مته های 3 میلی متری و 8 میلی متری، 3 سوراخ از دست رفته به راحتی ایجاد شد:
به درایور موتور اکسترودر توجه کنید. من هر 4 درایور A4988 (MP4988) را داشتم، بنابراین همانطور که در نمودار نشان داده شده است، باید با ماشین اصلاح در یک جهت قرار گیرند. نیازی به پیچاندن مقاومت ها نیست.
نمای پرینتر سه بعدی مونتاژ شده: 
من توصیه نمی کنم سیم ها را فوراً پنهان کنید و ببندید. کمی صبور باش
برد کنترل از معماری سخت افزاری و نرم افزاری باز استفاده می کند: Mastertronics (که در بسته موجود بود) ترکیبی از آردوینو MEGA 2560 و محافظ چاپگر سه بعدی Ramps 1.4 است:
بنابراین، با خیال راحت تاب بخورید متن باز نرم افزار رایگان: Repetier-host (برای اتصال رایانه شخصی با برد کنترل چاپگر سه بعدی) و Arduino IDE (برای به روز رسانی کد میان افزار میکروکنترلر). در پیچیدگی های تنظیم این نرم افزاردر بخش دوم به آن پرداخته خواهد شد:
پس از راه اندازی نرم افزار، می توانید چاپ کنید:
به خصوص برای habr، Master Kit یک کد تبلیغاتی HABR ارائه کرد که به هر سفارش در وب سایت 7٪ تخفیف می دهد.
چاپ سه بعدی و پرینترهای سه بعدی مدت هاست که مورد استفاده قرار گرفته اند، سال به سال قیمت خود چاپگرها، قطعات و مواد مصرفی کمتر و کمتر می شود. با خواندن انجمن های متعدد، که در آن صاحبان چاپگرهای مارک معروف با قیمت 50000 تا 250000 روبل، از مشکلات مشابه مجموعه های ارزان قیمت خود گله مند بودند، فکر کردم. اگر تفاوتی وجود ندارد، چرا بیشتر پرداخت کنید؟ من قبلاً آن را در عمل 2 امتحان کردم ست های آمادهمن از کیفیت چاپگرهای سه بعدی چین بسیار راضی بودم. یکی باقی می ماند لحظه جالب، چه چیزی ارزان تر می آید؟ خودتان را از اجزا بسازید یا یکی از مجموعه ها را بخرید؟
در عکس، چاپگر من از بررسی قبلی در یک قاب فولادی پوشیده شده است. در اصل من فقط قاب را عوض کردم و تمام شد، اما چاپگر بسیار بهتر به نظر می رسد. او در تایپ کردن خیلی بهتر نشد، قبل از آن همه چیز مرتب بود، اما به من فکر کرد. چرا باید ست هایی با برندی مثل چینی یا اروپایی گرفت و اضافه پرداخت کرد، البته در مورد چین کمی، اما باز هم. و اگر قطعات را بدون قاب بگیرید و یک قاب از قبل در روسیه خریداری کنید؟ ارزان تر نمی شود؟
من شروع به جستجوی ارزان ترین آن در یک سایت معروف کردم و یک مورد مناسب را با قیمت 8700 روبل پیدا کردم. در باره. قیمت در حال حاضر با تحویل است.
بیایید نگاهی دقیق تر به این مجموعه بیندازیم.
اساس هر چاپگر سه بعدی مغز است. مغزها در اینجا استاندارد هستند - Arduina Mega 2560 و سپر برای آن - Ramps 1.4.
در اصل، این یک استاندارد است و اکثر چاپگرها در این نمودار مونتاژ می شوند. بردهای گرانتر، به عنوان مثال MKS Gen یا Base نیز بر اساس همان آردوین هستند.
نکته اصلی در اینجا این است که به دلیل وجود مکان های لحیم نشده یا برعکس هجوم های غیر ضروری به رمپ ها نگاه کنید ، به همین دلیل اغلب مردم مشکل دارند. 
به علاوه. من می بینم که در این کیت یک صفحه نمایش LCD2004 چهار خطی با کارت خوان وجود دارد. این یک افزودنی بسیار راحت است، من یک سال است که از ترکیب چاپگر سه بعدی + کامپیوتر استفاده نکرده ام. من کد G را برای چاپ روی کارت حافظه وارد می کنم و چاپگر به طور مستقل چاپ می کند.
جعبه قرمز آداپتور رمپ با سرب برای این صفحه نمایش است، در کیت موجود است و همچنین سیم برای صفحه نمایش نیز وجود دارد.
درایورها، سیم ها، سوئیچ های محدود. این تمام چیزی است که وجود دارد. درایورهای معمول - DRV8825، سوئیچ های محدود روی تخته ها، سیم ها بدون قیطان. ارزان و شاد، اما موثر. هیت سینک نیز به درایورها اضافه شد. موتورها همچنین برای اکثر چاپگرهای سه بعدی استاندارد هستند، اینها موتورهای پله ای NEMA17 هستند.
این مجموعه همچنین شامل یک عنصر گرمایش برای میز - تخته MK2A بر اساس تکستولیت است. برای من، این بخاری موفق تری نسبت به نسخه MK3 است که روی صفحه آلومینیومی یکپارچه شده است. واقعیت این است که من روی شیشه چاپ می کنم و نیازی به لایه اضافی بین شیشه و بخاری ندارم. MK2 سریعتر گرم می شود. 
و یک تاج این مجموعهیک هد چاپی به شکل کلون E3D نسخه 5 است. سر با یک عنصر گرمایش و یک ترمیستور مونتاژ می شود. تنها چیزی که وجود ندارد مکانیسم فشار برای پلاستیک - اکسترودر است. و از آنجایی که 5 موتور وجود دارد، تنها قسمت کوچکی از اکسترودر مورد نیاز است. یک اکسترودر نوع بودن برای این عنصر مورد نیاز است، به این معنی که پلاستیک از طریق یک لوله PTFE به یک نازل گرم داده می شود. من لوله PTFE را در تصویر نمی بینم، اگرچه فروشنده می نویسد که شامل آن است، شاید منظور او یک لوله تفلون کوچک در داخل مانع حرارتی است.
حالا آنچه در مجموعه گم شده است.
خب، قطعه اصلی گم شده قاب است. من 2 نوع اسکلت استیل از Nioz و Soberistanok خریدم. Nioz آسان‌تر مونتاژ می‌شود و به هیچ عنصر چاپی نیاز ندارد، اما هیچ پیچ و مهره‌ای در آن وجود ندارد. جمع کننده پیچ ها را در کیت قرار می دهد ، اما خود قاب از چندین عنصر چاپ شده استفاده می کند ، چاپگر ندارد که به راحتی بدست نمی آید. هر دو قاب در چلیابینسک و با قیمت حدود 3000-3500r بریده شدند. بدون رنگ و وزن 3-5 کیلوگرم. توسط یک شرکت حمل و نقل تحویل داده شده است. برای تحویل از چلیابینسک به مسکو، من کمی کمتر از 600 روبل برای قاب پرداخت کردم.
در حال حاضر یک پایه موتور روی قاب وجود دارد و از یک چرخ دنده فولادی خوب با دندانه های ریز استفاده شده است.
کمربند GT-2 را می توان از همان فروشنده گرفت: - 200 روبل، به خصوص که قبلاً 2 قرقره دارد.
حالا بیایید به یک کیت برای مونتاژ نگاه کنیم، به عنوان مثال، ارزان ترین -.
طبق پیوند، سازنده به عنوان Infitary ذکر شده است، اما این قطعاً شبیه سازی نسبتاً محبوب Annet A6 است، احتمالاً با برخی تغییرات.
بیایید آن را با مجموعه بالا مقایسه کنیم. در حال حاضر پیچ های ذوزنقه ای و حتی با دمپرهای آلومینیومی وجود دارد. یک اکسترودر گرانتر از نوع Direct و از قبل با دمیدن نصب شده است که هنگام چاپ با پلاستیک‌هایی مانند PLA یا HIPS تأثیر مثبتی دارد.
میز گرمایش گران تر است - MK3، اگرچه MK2 برای من جذاب تر است. برد کنترل یک ساندویچ از Mega + Ramps نیست، بلکه چیزی تاثیرگذارتر است، هیچ نام بردی در توضیحات وجود ندارد، اما کاملاً در آنجا به نظر می رسد، به نظر می رسد چیزی از خط MKS باشد.
همچنین یک صفحه نمایش 2004 با کارتخوان و پایه اضافی برای قرقره با پلاستیک وجود دارد.
قیمت این حدود 14200 R است.
یعنی اختلاف حدود 4000r معلوم می شود. که دقیقاً با قاب فولادی مطابقت دارد. و چاپگرهایی با قاب فولادی به عنوان مثال در همان چلیابینسک به قیمت 25000 روبل فروخته می شوند.
در اصل، من مشکوک بودم که گرفتن مجموعه ای از یک پرینتر سه بعدی از چینی ها تقریباً مشابه مونتاژ کردن آن توسط خودتان در قطعات است، فقط در مجموعه همه چیز از قبل تنظیم شده بود و با یکدیگر مطابقت داشت، و در یک چاپگر خود مونتاژ شده همچنین باید بفهمد که به چه چیزی باید وصل شود و با سفت‌افزار مشکلی ایجاد کند.
گزینه دیگری برای دریافت یک چاپگر سه بعدی ارزان قیمت باقی می ماند - خرید در Avito و غیره از طریق تبلیغات، اما در اینجا باید در جستجوی پیشنهادهای خوب بیشتر تابلوهای اعلانات را نظارت کنید، و حتی در این صورت، در نتیجه، می توانید یک کپی مشکل دار دریافت کنید.
تا زمانی که می توان یک پرینتر سه بعدی را در هر فروشگاه لوازم الکترونیکی به قیمت کارتریج برای آن خریداری کرد و قیمت چاپگرهای سه بعدی آماده در فروشگاه های آنلاین تخصصی، به تعبیر ساده، تعجب آور است. بنابراین ، برای شخصی با سر سالم آسان تر است که با دستان خود از 4 موتور و چندین قطعه آهن فروخته شده در هر مرکز ساختمانی به قیمت چند هزار روبل یک چاپگر سه بعدی بسازد و در نتیجه بودجه ساخت یک چاپگر سه بعدی را کاهش دهد. حداقل دو نفر یا حتی هر ده یک بار.
ما هم با سر از این آدم عقب نمی مانیم و با دست خودمان از مواد موجود چاپگر سه بعدی می سازیم!
یک خواننده آموزش ندیده ممکن است در ابتدا با ظاهر یک چاپگر سه بعدی خانگی گیج شود، اما می خواهم به شما یادآوری کنم که نکته یک چاپگر سه بعدی RepRap این است که می تواند قطعات را برای خود چاپ کند. بنابراین، در ابتدا با مونتاژ یک چاپگر سه بعدی با دستان خود از مواد بداهه، به تدریج تمام قطعات آن را به روز خواهید کرد و صاحب چنین پسر پلاستیکی خوش تیپ، مانند عکس، خواهید شد. خوب، یا چیز دیگری ... هر چه شما می خواهید 
من شروع به ساخت یک چاپگر سه بعدی با دستان خودم با طرحی کردم که متعلق به کلاس روبات های دلتا است. من سعی کردم یک چاپگر سه بعدی دلتا ایجاد کنم. ساختاری به اندازه کافی ساده برای ساخت دستی دارد که می‌توان آن را به اندازه کافی سفت کرد دقت بالابا سرعت چاپ سه بعدی به اندازه کافی بالا، معمولی برای چاپگرهای سه بعدی Dleta.
همانطور که از عکس می بینید، تمام محورهای چاپگر سه بعدی دلتا به صورت موازی روی سه سفت کننده قرار گرفته اند که می توانند به طور همزمان راهنمای واگن های محور باشند. سفت کننده ها مثلثی با زاویه 120 درجه تشکیل می دهند و حرف لاتین Δ - دلتا را تشکیل می دهند. از این رو نام.
اما در حال حاضر، من به طور موقت ساخت یک چاپگر سه بعدی دلتا را با دستان خود متوقف کردم، زیرا سر چاپ آن به اتصالات توپی به ارزش حداقل 300 روبل نیاز دارد. و برای هر محور به 4 عدد نیاز دارید. مجموع 300 روبل X 4 قطعه X 3 محور = 3600 روبل فقط برای یک لولا. این در حال حاضر کمی خارج از بودجه است، بنابراین من وظیفه کاهش هزینه لولا برای چاپگر سه بعدی دلتا را در پس زمینه فرآیند مغز فرو بردم.
در همین حین، این فرآیند در حال انجام است، من شروع به ساخت یک چاپگر سه بعدی با دستان خودم بر اساس یک طرح طراحی سنتی تر کردم - به شکل یک مکعب با قرار دادن متعامد محورهای X و Y، و همچنین یک میز بالابر گرم شده به عنوان محور Z. و در طول فرآیند طراحی، من در مورد چگونگی به حداقل رساندن اندازه فضای دسکتاپ چاپگر سه بعدی فکر کردم. در نتیجه، باید از نظر مساحت کمتر از چاپگر دلتا و از نظر ارتفاع کمتر باشد. ارتفاع زیاد یکی از معایب پرینترهای سه بعدی دلتا است.
بدنه اولین چاپگر سه بعدی من از نئوپان معمولی چند لایه ساخته شده است. شما همیشه می توانید آن را در هر ساختمانی خریداری کنید مرکز خریدیا در شرکت های اره کاری تخته نئوپان. هنگامی که یک چاپگر سه بعدی DIY را به شکل مکعب می سازید، مزایای بیشتری در قالب محافظت در برابر پیش نویس ها به دست می آورید، که اغلب مدل های چاپ شده با پلاستیک ABS از آن رنج می برند. به سوراخ های گرد در دیوار توجه نکنید - آنها از پروژه ناتمام قبلی باقی مانده اند و در واقع نباید آنجا باشند.
همانطور که می بینید، در پوشش بالاییدر جعبه چاپگر سه بعدی، پنجره ای برای ورود پلاستیک به سر چاپ ساخته شد. من تصمیم گرفتم یک اکسترودر خارجی بسازم تا وزن سر چاپ را تا حد امکان سبک کنم و فقط بخاری و نازل روی آن باقی بماند (به اصطلاح "هات انتهای" - HotEnd چاپگر سه بعدی).
خود هد چاپ روی راهنماهای محور X و Y آویزان می‌شود که روی جلد بالایی چاپگر سه بعدی نیز پیچ می‌شوند. هنگامی که یک چاپگر سه بعدی را با دستان خود می سازید، باید سعی کنید فقط سطوح صاف را برای نصب انتخاب کنید که به روش صنعتی به دست آمده است. بنابراین، به عنوان مثال، سطح تخته نئوپان را می توان به طور مشروط مسطح (در محدوده تحمل دقت قابل قبول) در نظر گرفت. بنابراین می توان با خیال راحت در انتهای مختلف این سطح در امتداد یک راهنما قرار داد و آنها را موازی (البته صفحات نئوپان) بدون نیاز به تنظیم (موازی سازی دقیق) در نظر گرفت.
موازی همان راهنماها را با کمک کالسکه مونتاژ شده محور X در یک صفحه دیگر تنظیم می کنیم. ابتدا کالسکه X را در امتداد محور Y به یک موقعیت انتهایی حرکت می دهیم و سوراخ هایی را برای اتصال دهنده ها دریل می کنیم، سپس در امتداد کالسکه هدایت می کنیم. محور Y را به یک موقعیت شدید دیگر بکشید و از انتهای دیگر دریل کنید. نگهدارنده های پیچ های راهنما را با حرکت دادن کالسکه ابتدا به یک موقعیت شدید و سپس به موقعیت دیگر ثابت می کنیم.
عکس های بالا نیز به وضوح میز بالابر گرم شده را نشان می دهد. این محور Z چاپگر سه بعدی ما است. همچنین با دستان خود از یک تکه تخته نئوپان معمولی ساخته شده است که در آن سوراخ هایی در گوشه ها برای چسباندن بلبرینگ های کشویی در امتداد چهار راهنما بریده می شود. اسلایدها و یاتاقان‌های ساده همان چیزی هستند که به احتمال زیاد مجبور به خرید خواهید بود.
اگر می خواهید یک چاپگر سه بعدی DIY بسازید و تعداد قطعات خریداری شده را به حداقل برسانید، راهنماها و بلبرینگ های اسلاید را می توان از چاپگرهای جوهرافشان قدیمی حذف کرد. من اخیراً وقتی سطل زباله را بیرون می آوردم یک زوج را در سطل زباله پیدا کردم. اما این کمتر و کمتر خوش شانس است، بنابراین شما هنوز هم باید چیزی بخرید.
درایو حرکت کالسکه در امتداد محورهای X و Y تسمه های دندانه دار هستند که توسط موتورهای پله ای می چرخند. تنها یک موتور پله ای در محور X وجود دارد، زیرا او بیشترین را می برد کار آسان- برای حمل هد چاپ که از یک HotEnd سبک تشکیل شده است. در امتداد محور Y، دو موتور پله ای روی تسمه های دندانه دار کار می کنند که هر کدام سمت خود را از کالسکه محور X می کشند. هنگام ساخت یک چاپگر سه بعدی با دستان خود، بهتر است یک بار دیگر آن را ایمن کنید و حذف کنید. انحرافات احتمالی کالسکه به دلیل استحکام ناکافی، و هنگامی که حداکثر صرفه جویی در خط مقدم باشد، سفتی همیشه وجود ندارد.
اگر فقط یک موتور را روی محور Y قرار دهید، آن را در یک طرف کالسکه محور X قرار دهید، آنگاه طرف دیگر کالسکه در امتداد راهنما حرکت می کند. با قرار دادن دو موتور به طور همزمان در طرف های مختلف کالسکه محور X، نه تنها از حرکت همزمان بلبرینگ های ساده روی راهنماها اطمینان حاصل می کنیم، بلکه می توانیم عمود بودن محورهای X و Y را در هر زمان کمی اصلاح کنیم. چرخاندن دستی یکی از موتورها و ثابت ماندن موتور دیگر. بنابراین، با ساختن یک چاپگر سه بعدی با دست خود و قرار دادن دو موتور در یک محور، فضای بیشتری برای مانور از نظر تنظیم دقت چاپگر سه بعدی برای خود باقی می گذاریم.
یکی از مهمترین وظایف هنگام تنظیم یک چاپگر سه بعدی با دستان خود، تنظیم موازی صفحه XY و صفحه میز گرم شده، حرکت در امتداد محور Z است. در هر نقطه از جدول، نازل سر چاپ باید دقیقاً در همان فاصله از سطح چاپ باشد. این امر ضروری است تا هنگامی که اولین لایه قطعه تشکیل می شود، پلاستیک از روی میز گرم شده جدا نشود. اگر نازل از میز خیلی دور باشد، پلاستیک به سادگی نمی تواند به آن بچسبد، که می تواند منجر به آسیب به کل قسمت شود.
برای اطمینان از امکان تنظیم موازی مرحله چاپگر سه بعدی، از چهار طرف با پیچ قابل تنظیم است که توسط فنرهای کششی پشتیبانی می شود. تنظیم با سفت کردن یا شل کردن متناوب پیچ های تنظیم در لحظه ای انجام می شود که نازل در مجاورت پیچ تنظیم شده در آن لحظه قرار دارد. برای تراز کردن صفحه با دقت کافی، باید سر چاپگر سه بعدی را روی هر یک از پیچ ها چندین بار تنظیم کنید.
اگر واقعاً به چشم خود اعتماد ندارید، می توانید از یک ورق کاغذ معمولی برای تعیین فاصله یکسان از نازل سر چاپ تا میز گرمایش چاپگر سه بعدی استفاده کنید. اگر حرکت ورق روی میز متوقف شود، نازل قبلاً آن را فشار داده است و پیچ تنظیم را می توان در این موقعیت رها کرد.
اکنون در مورد محور Z که در امتداد آن میز گرم چاپگر سه بعدی بالا می رود. کیفیت نهایی قطعه چاپ شده تا حد زیادی به وضوح محور Z بستگی دارد. بنابراین، هرچه گام محور Z شما کوچکتر باشد، قسمت نهایی جزئیات بیشتری خواهد داشت. اما، با این حال، چاپ بسیار بیشتر طول می کشد، ما قبلاً به طور جداگانه برای هر قسمت چاپ شده تصمیم خواهیم گرفت. نکته اصلی این است که اگر از قبل با دستان خود چاپگر سه بعدی می سازیم، این فرصت را داریم که تا حد امکان دقیق چاپ کنیم.
برای این، محور Z معمولاً به جای یک تسمه دندانه دار توسط یک درایو پیچ هدایت می شود. اگر یک گل میخ ساختمانی با گام رزوه 1 میلی متر و یک موتور پله ای با 200 پله در هر دور (موتور استاندارد با 1.8 درجه در هر پله) بگیریم، حداقل حرکت نظری محور Z چاپگر سه بعدی ما خواهد بود. 1/200 میلی متر یا 0.005 میلی متر (5 میکرون)! در عمل، چنین حرکتی با استفاده از لغزنده های استاندارد و یاتاقان های ساده به سختی امکان پذیر است، بنابراین حتی 0.05 میلی متر برای چشم ما کافی است.
من تصمیم گرفتم برای میز بالابر خود دو چرخ دنده مارپیچ را در طرف های مختلف نصب کنم و آنها را با دو موتور پله ای که به صورت موازی متصل هستند بچرخانم. چنین امکانی قبلاً در برد RAMPS 1.4 گنجانده شده است ، که به یک استاندارد تبدیل شده است ، جایی که قرار است دو موتور به طور همزمان در زیر محور Z متصل شوند. با این حال، خطر وجود آرتیفکت در قسمت پایانی به صورت قطرات مواج بین لایه های چاپ شده وجود دارد. این نشان دهنده چرخش ناهمزمان پیچ ها یا برخی تفاوت ها در گام رزوه روی پیچ ها است. از این گذشته، گل میخ ساخت و ساز به گونه ای ساخته شده است که هنگام ریختن بتن، دو تخته قالب را به هم نزدیک کند، نه برای محور یک چاپگر سه بعدی با جابجایی میکرو.
در هر صورت، اگر چنین مصنوعاتی ظاهر شوند، می توان بعداً با برداشتن یک محور و حرکت دادن آن تنها دو راهنما، طراحی میز را دوباره انجام داد و همزمان آنها را کمی طولانی کرد. در پایان چه اتفاقی خواهد افتاد، در TechnoBlog Dimanjy من بخوانید و با ما همراه باشید.
به هر حال، من یک ویدیوی کوچک از یک چاپگر سه بعدی گرفتم. یک جدول بالابر را در حال کار نشان می دهد. به نظر می رسد حرکت می کند و گوه نمی خورد، اگرچه موتورها کاملاً ضعیف هستند: جریان سیم پیچ فقط 0.4 A و گشتاور روی شفت 1.7 کیلوگرم در سانتی متر است. تا زمانی که دو موتور وجود داشته باشد و آنها به صورت موازی به هم وصل شوند، پس راننده یک جریان دو برابر تنظیم کرد - حدود 800 میلی آمپر. من اینها را دوست ندارم درایورهای استاندارد A4988 - پس از توقف مراحل، حالت نگه داشتن روشن می شود و جریان آن به طور قابل توجهی از اسمی فراتر می رود و موتورها شروع به گرم شدن می کنند. نگه داشتن در چرخ دنده پیچ به هیچ وجه لازم نیست، اما من نمی دانم چگونه آن را در این درایورها غیرفعال کنم. فقط درایورهای خود را دوباره لحیم کنید
و در اینجا یک ویدیو از یک چاپگر سه بعدی است که در آن محور X را آزمایش کردم. حرکات کاملاً شدید هستند، اما بدن کمی تکان می خورد. هنگام چاپ مطمئناً این کار تأثیر می گذارد ، بنابراین باید بدنه را با جامپرهای مثلثی ببندید که از شل شدن آن در این هواپیما جلوگیری می کند. برای مبلمان کابینت، دیوار پشتی تخته فیبر معمولاً برای این اهداف استفاده می شود که در تمام محیط میخکوب شده و اجازه نمی دهد بدن در امتداد مورب ها تکان بخورد.
اکنون در مورد یک اکسترودر برای چاپگر سه بعدی. من مقاله جداگانه ای را به او اختصاص دادم، زیرا او بخش نسبتاً مسئولیت پذیر یک چاپگر سه بعدی است. در این مقاله طرز تهیه را به شما نشان خواهم داد.
به روز رسانی 2015/11/28
او شروع به تقویت عناصر ساختاری کرد. سفتی برخی از راهنماها کافی نیست. بلکه کافی است، اما برای این کار باید پایه های حجیم تری از خود راهنماها بسازید و این باعث می شود که سانتی متر های گرانبها از سطح مفیدی که کالسکه می تواند روی آن غلت بخورد، دزدیده شود. من می خواهم ساختار را قوی و فشرده کنم (اگرچه یکی با دیگری در تضاد است).
برای یک چاپگر سه بعدی مقرون به صرفه، تخته چندلا ماده ساختمانی خوبی است، اما ساخت تیرهای مربعی از تخته سه بعدی هنوز یک کار است، به خصوص اگر از نرم افزار رایگان مانند QCad برای طراحی یک چاپگر سه بعدی استفاده کنید. اما، با استفاده از تفکر فضایی، هنوز هم می توانید چیزی شبیه به این را انباشته کنید.
به لطف دقت دستگاه CNC من، می‌توانم صندلی‌های یاتاقان‌های غلتشی را برش بزنم و بدون نیاز به بست‌های اضافی آنها را محکم فشار دهم (آنها را بعداً بیرون بیاورید، باید کل تیر را بشکنید و یک تیر جدید را آسیاب کنید). این بسیار قابل اعتمادتر از بند پلاستیکی است که من برای اولین بار پس از تماشای تصاویری از طرح های آماتور چاپگرهای سه بعدی در اینترنت استفاده کردم.
به روز رسانی از 1394/12/03
کار در اوج است. من آنقدر از نتایج طراحی یک چاپگر سه بعدی از تخته سه لا الهام گرفتم که تصمیم گرفتم یک چاپگر سه بعدی را با دستان خودم به طور کامل از تخته سه لا بسازم! اما برای چنین رویداد مسئولانه‌ای، دیگر تخیل کافی برای مدل‌سازی هواپیمای قطعات چاپگر سه بعدی در QCAD ندارم، بنابراین به مدل‌سازی سه بعدی در FreeCAD روی آوردم. البته توسعه مدل‌سازی پارامتریک به خوبی پیش نمی‌رود، اما چیزی در حال حاضر به دست آمده است. یادگیری آن سخت است - جنگیدن آسان! چاپگر سه بعدی تخته سه بعدی من اینگونه خواهد بود:
ویژگی این طراحی چاپگر سه بعدی این است که امکان رشد به معنای واقعی کلمه را دارد. هد چاپ بالایی به راحتی برداشته می شود و در یک جعبه محور Z بلندتر قرار می گیرد.
به هر حال، همانطور که در نظرات به من توصیه شد، تصمیم گرفتم نمودار سینماتیک را اصلاح کنم و CoreXY را امتحان کنم. به طور خلاصه در مورد مزایای اصلی سینماتیک CoreXY:
1. ما موتورها را با خود حمل نمی کنیم - آنها به شدت به قاب وصل شده اند. از این رو فرصتی برای دستیابی به شتاب های غیرقابل دستیابی با سینماتیک استاندارد (زمانی که باید موتور محور X را با خود حمل کنید) به دست می آید.
2. تعادل لحظه ها روی کالسکه. عدم وجود نیروهای پیچشی که تمایل به برهم زدن عمود بودن محورهای X و Y دارند.
در اینجا، شاید، همه مزایا هستند اما در حال حاضر تعداد آنها به اندازه کافی وجود دارد که سینماتیک استاندارد را کنار بگذارند. علاوه بر این، سینماتیک CoreXY اکنون به خوبی در سیستم عامل محبوب Marlin پشتیبانی می شود. درست از بهار تا تابستان، توسعه دهندگان به طور فعال در حال تکمیل این سینماتیک خاص بودند.
بزار ببینیم چی میشه.
به روز رسانی 12/9/2015
خب کار روی بدنه تقریباً تمام شده است. برش های آزمایشی روی دستگاه CNC من برخی از خطاهای طراحی را نشان داد که بلافاصله در فایل پروژه تصحیح می کنم. من هرگز سازه ای بر اساس نقشه ها نساخته ام. چاپگر سه بعدی DIY اولین پروژه من است که در آن از یک رویکرد مهندسی جدی استفاده کردم - ابتدا فکر کنید، سپس آن را انجام دهید. من معمولا برعکس عمل میکنم :)
با این وجود، کاری که در حال حاضر انجام می دهم، خودم آن را دوست دارم. به نظر می رسد که یک چاپگر سه بعدی تخته سه بعدی با طراحی مناسب می تواند بسیار محکم باشد. من حتی به موادی مانند تخته سه لا احترام می گذارم. من باید سعی کنم از او چیزی بسازم.
اکنون با بازگشت به چاپگر سه بعدی تخته سه بعدی خانگی خود، می خواهم به فشردگی باورنکردنی طراحی آن توجه کنم. از نظر مساحت پایه، دقیقاً شبیه دسکتاپ من بود پرینتر لیزری! برای خانه - همان چیزی است.
با این حال، فرصت های رشد را فراموش نکرده ام. اگر به عکس چاپگر سه بعدی دقت کنید، می بینید که قسمت بالایی قابل جدا شدن است. کافی است چند پیچ را باز کنید و قسمت چاپ را بالاتر روی جعبه قرار دهید و می توانید گلدان های بلند را چاپ کنید. جزئیات بیشتر در مورد ساخت و ساز چاپگر سه بعدی تخته سه بعدی من را می توانید در مقاله درباره پیدا کنید.
تنها چیزی که در این مرحله باقی می ماند این است که تسمه دندانه دار را سفت کنید و چرخ دنده مارپیچ را روی محور Z نصب کنید. اوه بله! یک اکسترودر دیگر
به روز رسانی 12/15/2015
هورا! من با دستانم یک پرینتر سه بعدی ساختم! اکنون به
- راهنما (شفت صیقلی Ø12 میلی متر) 1.5 متر = 1080 روبل
- بلبرینگ خطی LM12UU - 6 عدد x 150 روبل = 900 روبل
- استپر موتور نما 17 - 4 عدد x 750 روبل = 3000 روبل
- کمربند GT2 300 سانتی متر در 300 روبل / متر = 900 روبل
- قرقره 20 دندانه 3 عدد در هر ست = 840 روبل
- کنترلر (Arduino Mega 2560 r3 + Ramps 1.4 with stepper drivers) = 2000 روبل
- شیشه با کاپتون 200 x 200 میلی متر = 230 روبل
- بخاری رومیزی 220 ولت 200 x 200 میلی متر = 1000 روبل
- HotEnd E3D v5 با نازل 0.3 میلی متری، اتصالات و لوله PTFE = 2200 روبل
- مسدود کردن منبع تغذیه ATX 350 وات = 650 روبل
- ورق تخته سه لا 8 میلی متر = 300 روبل
- پیچ Ф3 х 25، مهره، واشر = 400 روبل
جمع: 13500 روبل
تمام قطعات در فروشگاه های تخصصی در مسکو خریداری شد. کسانی که دوست دارند همه چیز را در چین سفارش دهند، احتمالاً می توانند حتی پول بیشتری پس انداز کنند.
به طور دوره ای در مورد "تمشک"، "پرتقال" و اینکه اصلاً کجاست و چرا از من سؤال می شود. و سپس متوجه می شوم که قبل از نوشتن دستورالعمل های "باریک" برای راه اندازی، خوب است که به طور خلاصه در مورد نحوه عملکرد این آشپزخانه از پایین به بالا و از چپ به راست صحبت کنیم. دیر بهتر از هرگز، یک نوع برنامه آموزشی در مورد آردوین ها، رمپ ها و دیگر کلمات وحشتناک به شما ارائه می شود.
ما جنبش RepRap را مدیون این واقعیت هستیم که اکنون فرصت خرید یا مونتاژ چاپگر سه بعدی FDM خود را با قیمت مناسب داریم. اکنون در مورد تاریخچه و ایدئولوژی آن صحبت نمی کنم - آنچه اکنون برای ما مهم است این است که در چارچوب RepRap است که "مجموعه آقایان" خاصی از سخت افزار و نرم افزار تشکیل شده است.
برای اینکه خودم را تکرار نکنم، یک بار می گویم: در چارچوب این مواد، من فقط چاپگرهای سه بعدی FDM "معمولی" را در نظر می گیرم، بدون توجه به هیولاهای اختصاصی صنعتی، این یک جهان کاملاً مجزا با قوانین خاص خود است. لوازم خانگیبا سخت افزار و نرم افزار "خود" نیز خارج از محدوده این مقاله باقی خواهد ماند. علاوه بر این، منظور من از "چاپگر سه بعدی" به طور کامل یا جزئی است باز کردن دستگاه، که "گوش" هایش از RepRap بیرون زده است.
قسمت اول - 8 بیت برای همه کافی است.
بیایید در مورد میکروکنترلرهای AVR هشت بیتی Atmel در رابطه با پرینت سه بعدی صحبت کنیم. از نظر تاریخی، "مغز" اکثر چاپگرها یک میکروکنترلر هشت بیتی از Atmel با معماری AVR، به ویژه ATmega 2560 است. و یک پروژه بزرگ دیگر مقصر این است ^ نام آن - Arduino. جزء نرم افزاری آن است در این موردبدون علاقه - درک کد آردوینو برای مبتدیان آسان تر است (در مقایسه با C / C ++ معمولی)، اما به کندی کار می کند و منابع را به صورت رایگان مصرف می کند.
بنابراین، زمانی که توسعه‌دهندگان آردوینو با کمبود کارایی مواجه می‌شوند، یا این ایده را رها می‌کنند، یا به آرامی تبدیل به embedder می‌شوند (توسعه‌دهندگان «کلاسیک» دستگاه‌های میکروکنترلر). در عین حال، به هر حال، لازم نیست سخت افزار آردوینو را رها کنید - آن (در قالب کلون های چینی) ارزان و راحت است، فقط شروع به در نظر گرفتن نه به عنوان یک آردوینو، بلکه به عنوان یک میکروکنترلر با حداقل مهار لازم
در حقیقت، آردوینو IDEآن را به عنوان مجموعه ای از کامپایلر و برنامه نویس استفاده می شود، راحت برای نصب، آردوینو "زبان" در سیستم عامل و بوی نمی دهد.
اما کمی منحرف می شوم. وظیفه میکروکنترلر صدور اقدامات کنترلی (برای انجام به اصطلاح "جهش") مطابق با دستورالعمل های دریافتی و خوانش سنسورها است. بسیار نکته مهم: این میکروکنترلرهای کم مصرف دارای تمام ویژگی های معمولی یک کامپیوتر هستند - یک تراشه کوچک دارای یک پردازنده، رم، حافظه فقط خواندنی (FLASH و EEPROM). اما اگر رایانه شخصی تحت کنترل سیستم عامل اجرا شود (و قبلاً تعامل سخت افزار و برنامه های متعدد را "حل" می کند)، در "مگا" دقیقاً یک برنامه داریم که مستقیماً با سخت افزار کار می کند. اساساً است.
اغلب می توانید این سوال را بشنوید که چرا کنترل کننده های چاپگر سه بعدی را بر اساس ریز کامپیوتری مانند همان Raspberry Pi نمی سازند. به نظر می رسد که قدرت پردازش ماشین، شما می توانید بلافاصله یک رابط وب، و یک دسته از نان های راحت درست کنید ... اما! اینجاست که ما وارد حوزه ترسناک سیستم های بلادرنگ می شویم.
ویکی‌پدیا تعریف زیر را ارائه می‌کند: «سیستمی که باید به رویدادهای یک محیط خارج از سیستم پاسخ دهد یا در محدودیت‌های زمانی لازم بر محیط تأثیر بگذارد». اگر کاملاً روی انگشتان باشد: وقتی برنامه مستقیماً "بر روی سخت افزار" کار می کند، برنامه نویس به طور کامل فرآیند را کنترل می کند و می تواند مطمئن باشد که اقدامات ذاتی به ترتیب مورد نظر انجام می شوند و در تکرار دهم برخی دیگر بین آنها گوه نمی شوند. . و هنگامی که با یک سیستم عامل سروکار داریم، تصمیم می گیرد که چه زمانی یک برنامه کاربر را اجرا کنیم و چه زمانی با کار کردن با آن حواسمان پرت شود. آداپتور شبکهیا یک صفحه نمایش البته، شما می توانید بر عملکرد سیستم عامل تأثیر بگذارید. اما کار قابل پیش بینی با دقت لازم را می توان نه در ویندوز و نه در لینوکس دبیان (که عمدتاً میکرو رایانه های شخصی روی آن کار می کنند) بلکه در به اصطلاح RTOS (سیستم عامل بلادرنگ، RTOS) به دست آورد. برای وظایف داده شده توسعه یافته (یا اصلاح شده). استفاده از RTOS در RepRap امروزه عجیب و غریب است. اما اگر به توسعه دهندگان ماشین ابزار CNC نگاه کنید، در آنجا طبیعی است.
به عنوان مثال، برد بر اساس AVR نیست، بلکه بر اساس 32 بیت NXP LPC1768 است. اسموت برد نامیده می شود. بسیاری از آثار وجود دارد، توابع بیش از حد.
نکته این است که در این مرحله از توسعه RepRap، "8 بیت برای همه کافی است." بله، 8 بیت، 16 مگاهرتز، 256 کیلوبایت حافظه فلش و 8 کیلوبایت رم. اگر نه همه، پس خیلی زیاد. و برای کسانی که کافی نیستند (این اتفاق می افتد، به عنوان مثال، هنگام کار با microstep 1/32 و با نمایشگر گرافیکیو همچنین چاپگرهای دلتا که ریاضیات نسبتاً پیچیده ای برای محاسبه جابجایی ها دارند، میکروکنترلرهای پیشرفته تری به عنوان راه حل ارائه می شوند. معماری متفاوت، حافظه بیشتر، قدرت پردازش بیشتر. و این نرم‌افزار هنوز هم عمدتاً بر روی سخت‌افزار اجرا می‌شود، اگرچه برخی از معاشقه‌های RTOS در افق ظاهر می‌شوند.
مارلین و مگا: فرکانس سیگنال STEP
قبل از رفتن به قسمت دوم و شروع گفتگو در مورد الکترونیک RepRap. من می خواهم سعی کنم با یک نکته بحث برانگیز مقابله کنم - مشکلات بالقوه با میکرو استپ 1/32. اگر ما از نظر تئوری تخمین بزنیم، سپس از قابلیت های فنیسکوی ظرفیت آن نباید برای حرکت با سرعت بالاتر از 125 میلی متر در ثانیه کافی باشد.
برای بررسی این، من ساخته ام " نیمکت آزمون"، یک آنالایزر منطقی را وصل کردم و شروع به آزمایش کردم. "پایه" یک ساندویچ کلاسیک" Mega + RAMPS "با منبع تغذیه پنج ولتی تبدیل شده است، یک درایور DRV8825 (1/32) نصب شده است. "اتصال، در وجود راننده و عدم وجود موتور، در صورت عدم وجود هر دو راننده و موتور.
آنالایزر یک کلون چینی Saleae Logic است که به پین STEP درایور متصل است. سیستم عامل Marlin 1.0.2 به صورت زیر پیکربندی شده است: حداکثر سرعت، بیشینه سرعت 1000 میلی متر بر ثانیه در هر محور، CoreXY، 160 پله در میلی متر (این برای موتور گام 1.8 اینچی، قرقره 20 دندانه، تسمه GT2 و خرد کردن 1/32 است).
تکنیک تجربی
ما یک شتاب کوچک (100 میلی متر در ثانیه) تنظیم می کنیم و حرکتی را در امتداد محور X 1000 میلی متر با سرعت های هدف متفاوت شروع می کنیم. به عنوان مثال، G-code G1 X1000 F20000. 20000 سرعت بر حسب میلی متر در دقیقه، 333.3 (3) میلی متر بر ثانیه است. و بیایید ببینیم چه چیزی با پالس های STEP داریم.
نتایج کلی
یعنی از فرکانس وقفه 10 کیلوهرتز شروع به فرکانس موثر تا 40 کیلوهرتز می کنیم. با اعمال کمی حساب در این مورد، به این می رسیم:
تا 62.5 میلی متر در ثانیه - یک مرحله در هر وقفه.
تا 125 میلی متر در ثانیه - دو مرحله در هر وقفه.
تا 250 میلی متر در ثانیه - چهار مرحله در هر وقفه.
این تئوری است. و در عمل چطور؟ و اگر بیش از 250 میلی متر در ثانیه تنظیم کنید؟ خوب، خوب، من G1 X1000 F20000 (333.3 (3) میلی متر در ثانیه) را می دهم و نتیجه را تجزیه و تحلیل می کنم. فرکانس پالس اندازه گیری شده تقریباً 40 کیلوهرتز (250 میلی متر بر ثانیه) است. منطقی است.
بیش از 10000 میلی‌متر در دقیقه (166.6 (6) میلی‌متر بر ثانیه) شیب زمان‌بندی ثابتی دریافت میکنم. در هر دو موتور به طور همزمان (به یاد داشته باشید، CoreXY). آنها 33 میلی ثانیه طول می کشند و تقریباً 0.1 ثانیه قبل از شروع کاهش سرعت هستند. گاهی اوقات همان شکاف در ابتدای حرکت است - 0.1 پس از اتمام افزایش سرعت. به طور کلی، این ظن وجود دارد که به طور پیوسته با سرعت تا 125 میلی متر در ثانیه ناپدید می شود - یعنی زمانی که 4 مرحله برای وقفه اعمال نمی شود، اما این فقط یک سوء ظن است.
چگونه این نتیجه را تفسیر کنم - من نمی دانم. با هیچ تأثیر خارجی - با ارتباطات در ارتباط نیست درگاه سریالمطابقت ندارد، سیستم عامل بدون پشتیبانی از هیچ نمایشگر و کارت SD مونتاژ می شود.
اندیشه ها
1. اگر سعی نکنید کاری با مارلین انجام دهید، سقف سرعت (1.8 اینچ، 1/32، 20 دندان، GT2) 250 میلی متر بر ثانیه است.
2. در سرعت های بالاتر از 125 میلی متر در ثانیه (به طور فرضی) یک نقص با خرابی زمان وجود دارد. کجا و چگونه در کار واقعی خود را نشان می دهد - نمی توانم پیش بینی کنم.
3. در شرایط سخت تر (زمانی که پردازنده به شدت در حال محاسبه چیزی است) قطعا بهتر نخواهد بود، بلکه بدتر خواهد بود. چقدر برای یک مطالعه بسیار مهم تر سوال است، زیرا من باید حرکات برنامه ریزی شده توسط برنامه را با انگیزه های واقعی صادر شده (و تسخیر شده) مقایسه کنم - باروت کافی برای آن ندارم.
قسمت 2. کوارتت گام.
در قسمت دوم خواهد بودچگونه میکروکنترلر قبلا توضیح داده شد، موتورهای پله ای را کنترل می کند.
حرکت کن!
در چاپگرهای "مستطیلی" باید حرکت را در امتداد سه محور فراهم کنید. فرض کنید هد چاپ را در امتداد X و Z، و جدول را با مدل - در امتداد Y حرکت دهید. برای مثال، این همان Prusa i3 معمولی است که مورد علاقه فروشندگان چینی و مشتریان ما است. یا مندل شما می توانید سر خود را فقط در امتداد X، و جدول - در امتداد Y و Z حرکت دهید. این، به عنوان مثال، فلیکس. تقریباً بلافاصله وارد پرینت سه بعدی شدم (با MC5 که یک میز XY و یک سر Z دارد)، بنابراین طرفدار حرکت دادن سر در X و Y و میز در Z شدم. اینها Ultimaker، H-Bot هستند. ، سینماتیک CoreXY.
به طور خلاصه، گزینه های زیادی وجود دارد. بیایید برای سادگی فرض کنیم که ما سه موتور داریم که طبق سیستم مختصات دکارتی، هر کدام از آنها وظیفه حرکت چیزی را در امتداد یکی از محورهای فضا دارند. در "پروشا" دو موتور وظیفه حرکت عمودی را بر عهده دارند، این امر ماهیت پدیده را تغییر نمی دهد. بنابراین، سه موتور. چرا یک رباعی در عنوان وجود دارد؟ چون هنوز باید پلاستیک را سرو کنیم.
در پا
به طور سنتی از موتورهای پله ای استفاده می شود. ترفند آنها طراحی حیله گر سیم پیچ های استاتور است، یک آهنربای دائمی در روتور استفاده می شود (یعنی هیچ تماسی با روتور لمس نمی شود - هیچ چیز پاک نمی شود یا جرقه نمی زند). موتور پله ای همانطور که از نامش پیداست به صورت مجزا حرکت می کند. نمونه رایج در RepRap دارای اندازه استاندارد NEMA17 است (در واقع، صندلی تنظیم شده است - چهار سوراخ نصب و یک برآمدگی با شفت، به علاوه دو بعد، طول می تواند متفاوت باشد)، مجهز به دو سیم پیچ (4 سیم) است. و دور کامل آن از 200 مرحله (1.8 درجه در هر مرحله) تشکیل شده است.
در ساده ترین حالت، چرخش استپر موتور با فعال کردن متوالی سیم پیچ ها انجام می شود. فعال سازی به اعمال ولتاژ تغذیه با قطبیت مستقیم یا معکوس به سیم پیچ اشاره دارد. در این مورد، مدار کنترل (درایور) نه تنها باید بتواند "بعلاوه" و "منهای" را تغییر دهد، بلکه جریان مصرف شده توسط سیم پیچ ها را نیز محدود کند. حالت سوئیچ شده جریان کلکامل استپ نامیده می شود و دارای یک اشکال قابل توجه است - on سرعت های پایینموتور به طرز وحشتناکی منقبض می شود، در موتورهای کمی بالاتر شروع به لرزیدن می کند. در کل چیز خوبی نیست برای افزایش نرمی حرکت (دقت افزایش نمی یابد، گسستگی مراحل کاملهیچ جا ناپدید نمی شود!) حالت کنترل میکرواستپینگ اعمال می شود. این شامل این واقعیت است که محدودیت جریان عرضه شده به سیم پیچ ها به صورت سینوسی تغییر می کند. یعنی برای یک مرحله واقعی تعداد معینی حالت میانی وجود دارد - ریزگام ها.
برای اجرای کنترل موتور میکرواستپینگ، میکرو مدارهای تخصصی... در RepRap، دو مورد از آنها وجود دارد - A4988 و DRV8825 (ماژول های مبتنی بر این ریز مدارها معمولاً یکسان نامیده می شوند). به علاوه، TMC2100s مبتکرانه شروع به ورود به اینجا کرده اند. درایورهای موتور پله ای به طور سنتی به شکل ماژول هایی با پایه ساخته می شوند، اما می توان آنها را روی برد نیز لحیم کرد. گزینه دوم در نگاه اول کمتر راحت است (هیچ راهی برای تغییر نوع درایور وجود ندارد و در صورت عدم موفقیت، یک بواسیر ناگهانی وجود دارد)، اما مزایایی نیز دارد - در تخته های پیشرفته معمولاً اجرا می شود. کنترل برنامهجریان موتور، و روی تخته های چند لایه با سیم کشی معمولی، درایورهای لحیم شده از طریق "شکم" تراشه به لایه هیت سینک برد خنک می شوند.
اما، دوباره، در مورد رایج ترین گزینه صحبت می کنیم - یک ریزمدار راننده روی برد مدار چاپی خود با پایه. دارای سه سیگنال در ورودی است - STEP، DIR، ENABLE. سه پین دیگر وظیفه پیکربندی microstepping را بر عهده دارند. ما با نصب یا حذف جامپرها ( جامپرها ) یک واحد منطقی را به آنها عرضه می کنیم یا نمی دهیم. منطق microstep در داخل تراشه پنهان است، ما نیازی به ورود به آن نداریم. تنها یک چیز وجود دارد که باید به خاطر بسپارید - ENABLE راننده را قادر می‌سازد تا کار کند، DIR جهت چرخش را تعیین می‌کند، و ضربه‌ای که به STEP ارسال می‌شود به راننده می‌گوید که یک میکروگام (طبق پیکربندی تنظیم شده توسط جامپرها) انجام دهد.
تفاوت اصلی بین DRV8825 و A4988 پشتیبانی از خرد کردن 1/32 مرحله است. نکات ظریف دیگری نیز وجود دارد، اما این برای شروع کافی است. بله، ماژول هایی با این تراشه ها به روش های مختلف وارد سوکت های برد کنترل می شوند. خوب، از نظر چیدمان بهینه تابلوهای ماژول اتفاق افتاد. آ کاربران بی تجربهمهار
به طور کلی، هر چه مقدار خردایش بیشتر باشد، موتورها نرمتر و بی صداتر کار خواهند کرد. اما در همان زمان، بار روی "پرش" افزایش می یابد - از این گذشته، شما باید STEP را بیشتر صادر کنید. من شخصاً در مورد مشکلات هنگام کار در 1/16 اطلاعی ندارم ، اما هنگامی که تمایل به تغییر کامل به 1/32 وجود دارد ، ممکن است قبلاً عملکرد مگا وجود نداشته باشد. TMC2100 در اینجا متمایز است. اینها درایورهایی هستند که سیگنال STEP را با فرکانس 1/16 دریافت می کنند و خودشان به 1/256 فکر می کنند. در نتیجه یک صافی داریم کار بی صدااما بدون نقص نیست اولا، ماژول های مبتنی بر TMC2100 گران هستند. ثانیاً، من شخصا (در یک CoreXY خانگی به نام Kubocore) با این درایورها به شکل پرش از مراحل (به ترتیب، شکست موقعیت) در شتاب های بالاتر از 2000 مشکل دارم - این مورد در مورد DRV8825 نیست.
به طور خلاصه در سه کلمه: هر راننده برای تنظیم جهت و صدور یک پالس میکرو استپ به دو پایه میکروکنترلر نیاز دارد. ورودی فعال کردن درایور معمولاً در همه محورها رایج است - فقط یک دکمه خاموش کردن موتور در Repetier-Host وجود دارد. میکرواستپینگ از نظر نرمی حرکت و مقابله با رزونانس و ارتعاش خوب است. حداکثر محدودیت جریان موتورها باید با استفاده از مقاومت های برش روی ماژول های درایور تنظیم شود. اگر جریان بیش از حد باشد، گرمای بیش از حد درایورها و موتورها را دریافت خواهیم کرد؛ اگر جریان کافی نباشد، مراحل پرش وجود دارد.
Spotykach
RepRap بازخورد موقعیت ارائه نمی کند. یعنی برنامه کنترل کننده کنترل نمی داند قسمت های متحرک چاپگر در حال حاضر کجا هستند. البته عجیب است. اما با مکانیک ساده و تنظیمات معمولی، کار می کند. قبل از چاپ، چاپگر هر چیزی را که می تواند به موقعیت شروع حرکت می دهد و از قبل در تمام حرکات از آن دفع می شود. بنابراین، پدیده معکوس پرش از مراحل. کنترل کننده پالس هایی را برای راننده صادر می کند، راننده سعی می کند روتور را بچرخاند. اما با بار بیش از حد (یا جریان ناکافی)، "بازگشت" رخ می دهد - روتور شروع به چرخش می کند و سپس به محل شروع... اگر این اتفاق در محور X یا Y رخ دهد، یک تغییر لایه دریافت می کنیم. در محور Z - چاپگر شروع به "لکه کردن" لایه بعدی به لایه قبلی می کند، همچنین هیچ چیز خوبی نیست. اغلب، پرش روی اکسترودر اتفاق می افتد (به دلیل گرفتگی نازل، تغذیه بیش از حد، دمای ناکافی، فاصله بسیار کم تا میز در شروع چاپ)، سپس لایه های نیمه یا کاملاً چاپ نشده داریم.
با نحوه رد شدن از مراحل، همه چیز نسبتاً واضح است. چرا این اتفاق می افتد؟ در اینجا دلایل اصلی ذکر شده است:
1. بار خیلی سنگین است. به عنوان مثال، کمربند بیش از حد سفت شده است. یا راهنماهای کج. یا بلبرینگ های "کشته شده".
2. اینرسی. برای شتاب دادن یا کاهش سرعت یک جسم سنگین، باید تلاش بیشتری نسبت به تغییر آرام در سرعت صرف کنید. بنابراین، ترکیب شتاب بالا با یک کالسکه (یا میز) سنگین ممکن است باعث پرش از مراحل در هنگام استارت تند شود.
3. تنظیم نادرستدرایور فعلی
نکته آخر به طور کلی موضوعی برای یک مقاله جداگانه است. به طور خلاصه، هر استپر موتور پارامتری مانند جریان نامی دارد. برای موتورهای معمولی، در محدوده 1.2 - 1.8 A است. بنابراین، با چنین محدودیت فعلی، همه چیز باید به خوبی برای شما کار کند. در غیر این صورت، موتورها بیش از حد بارگذاری می شوند. اگر هیچ گامی با حد پایین تر پرش نباشد، خوب است. هنگامی که جریان نسبت به اسمی کاهش می یابد، گرمایش درایورها کاهش می یابد (و می توانند بیش از حد گرم شوند) و موتورها (بیش از 80 درجه توصیه نمی شود)، به علاوه، حجم "آهنگ" مراحل کاهش می یابد.
قسمت 3. تب.
در قسمت اول این مجموعه، من در مورد معماری Atmel AVR میکروکنترلرهای کوچک 8 بیتی ضعیف صحبت کردم، به طور خاص - در مورد Mega 2560، که اکثر چاپگرهای سه بعدی آماتور را "حکم می کند". بخش دوم به کنترل موتورهای پله ای اختصاص دارد. اکنون - در مورد وسایل گرمایشی.
ماهیت FDM (مدل سازی رسوب ذوب شده، علامت تجاری Stratasys، همه معمولاً به این موضوع اهمیت می‌دهند، اما افراد محتاط FFF - ساخت رشته‌های ذوب شده) را در همجوشی لایه به لایه رشته ارائه کردند. همجوشی به شرح زیر اتفاق می افتد: رشته باید در ناحیه خاصی از انتهای داغ ذوب شود و مذاب که توسط قسمت جامد میله رانده شده است از طریق نازل به بیرون فشرده می شود. هنگامی که هد چاپ حرکت می کند، فیلامنت فشرده می شود و در انتهای نازل به لایه قبلی صاف می شود.
به نظر می رسد که همه چیز ساده است. خنک می شویم قسمت بالاییلوله های مانع حرارتی و قسمت پایینی گرم می شود و همه چیز خوب است. اما یک تفاوت ظریف وجود دارد. لازم است دمای انتهای داغ با دقت مناسبی حفظ شود تا بتواند تنها در محدوده های کوچک راه برود. در غیر این صورت، ما یک اثر ناخوشایند خواهیم داشت - برخی از لایه ها در دمای پایین تری چاپ می شوند (رشته چسبناک تر است)، برخی در دمای بالاتر (مایع بیشتر)، و نتیجه شبیه به لرزش Z است. و بنابراین، در ما تمام قدمسئله تثبیت دمای یک بخاری با اینرسی بسیار کم مطرح می شود - به دلیل ظرفیت گرمایی کم، هر گونه "عطسه" خارجی (فن کش، فن دمنده، شما هرگز نمی دانید چه چیز دیگری) یا یک خطای کنترل فوراً منجر به تغییر قابل توجهی در دما
در اینجا ما به کاخ های رشته ای به نام TAU (نظریه کنترل خودکار). واقعاً تخصص من نیست (متخصص IT، اما بخش فارغ التحصیل ACS)، اما ما چنین دوره ای داشتیم، با معلمی که اسلایدهایی را روی یک پروژکتور نشان می داد و به طور دوره ای آنها را با نظراتی می سوزاند: "اوه، من به این دانش آموزان سپردم که سخنرانی هایی را انجام دهند. نمای الکترونیکیترجمه کن، آنها چنین جملاتی را اینجا می گذارند، خوب، هیچ چیز، شما متوجه خواهید شد." خوب، به کنار خاطرات غنایی، به کنترل کننده PID خوش آمدید.
بدون این فرمول نمی توانید در مورد کنترل PID بنویسید. برای اهداف این مقاله، او فقط برای زیبایی است.
من به شدت توصیه می کنم که مقاله را بخوانید، در آنجا به راحتی در مورد کنترل PID نوشته شده است. برای ساده کردن کامل، تصویر به این صورت است: ما یک مقدار دمای هدف مشخص داریم. و با فرکانس خاصی، مقدار دمای فعلی را دریافت می کنیم و برای کاهش خطا - تفاوت بین مقادیر فعلی و هدف باید یک عمل کنترلی صادر کنیم. عمل کنترل در این مورد یک سیگنال PWM به گیت است ترانزیستور اثر میدانی(mosfet) بخاری. از 0 تا 255 "طوطی"، که در آن 255 حداکثر توان است. برای کسانی که نمی دانند PWM چیست، این ساده ترین توصیف از پدیده است.
بنابراین. هر "ساعت" کار با بخاری، باید از 0 تا 255 تصمیم بگیریم. بله، می‌توانیم به سادگی بخاری را بدون مزاحمت با PWM روشن یا خاموش کنیم. فرض کنید درجه حرارت بالای 210 درجه است - آن را روشن نکنید. زیر 200 - آن را روشن کنید. فقط در مورد بخاری داغ، چنین پخشی برای ما مناسب نیست، ما باید فرکانس "سیکل های ساعت" کار را افزایش دهیم، و اینها وقفه های اضافی هستند، کار ADC نیز رایگان نیست، و ما منابع محاسباتی بسیار محدودی داریم. به طور کلی، شما باید با دقت بیشتری کنترل کنید. بنابراین کنترل PID. P - متناسب، I - انتگرال، D - دیفرانسیل. مولفه تناسبی مسئول پاسخ "مستقیم" به انحراف است، مولفه انتگرال مسئول خطای انباشته شده، و جزء دیفرانسیل مسئول پردازش نرخ تغییر خطا است.
به بیان ساده تر، کنترل کننده PID بسته به انحراف فعلی، با در نظر گرفتن "تاریخچه" و نرخ تغییر در انحراف، یک عمل کنترلی را صادر می کند. من به ندرت در مورد کالیبراسیون کنترل کننده PID "مارلین" می شنوم، اما چنین تابعی وجود دارد، در نتیجه ما سه ضریب (متناسب، انتگرال، دیفرانسیل) دریافت می کنیم که به ما امکان می دهد بخاری خود را با بیشترین دقت کنترل کنیم، نه کروی. در خلاء علاقه مندان می توانند کد M303 را مطالعه کنند.
نمودار دمای داغ (Repetier-Host، Marlin)
برای نشان دادن اینرسی بسیار کم انتهای داغ، فقط روی آن دمیدم.
خوب، این در مورد پایان داغ است. وقتی صحبت از FDM / FFF می شود همه آن را دارند. اما برخی آن را داغ دوست دارند، اینگونه است که میز گرمایشی بزرگ و وحشتناک، موسفت و رمپ سوزان، پدید می آید. از نقطه نظر الکترونیکی، همه چیز با آن پیچیده تر از یک هات اند است - قدرت نسبتاً زیاد است. اما از نقطه نظر کنترل خودکار، ساده تر است - سیستم بی اثر تر است و دامنه انحراف مجاز بالاتر است. بنابراین، به منظور صرفه جویی در منابع محاسباتی، جدول معمولاً طبق اصل بنگ-بنگ ("بنگ-بنگ") کنترل می شود، من این روش را در بالا توضیح دادم. تا زمانی که دما به حداکثر خود برسد، آن را تا 100 درصد گرم می کنیم. سپس اجازه دهید تا حداقل قابل قبول خنک شود و دوباره آن را گرم کنید. همچنین توجه می کنم که هنگام اتصال یک میز داغ از طریق یک رله الکترومکانیکی (و این اغلب برای "تخلیه" ماسفت انجام می شود)، فقط bang-bang یک گزینه قابل قبول است، نیازی به PWM رله نیست.
حسگرها
در نهایت - در مورد ترمیستورها و ترموکوپل ها. یک ترمیستور بسته به دما مقاومت خود را تغییر می دهد، با مقاومت اسمی در 25 درجه و ضریب دما مشخص می شود. در واقع دستگاه غیر خطی است و در همان «مارلین» جداولی برای تبدیل داده های دریافتی از ترمیستور به دما وجود دارد. ترموکوپل یک مهمان نادر در RepRap است، اما با آن روبرو می شود. اصل کار متفاوت است، ترموکوپل است منبع EMF... خوب ، یعنی ولتاژ خاصی را می دهد که مقدار آن به دما بستگی دارد. این به طور مستقیم به RAMPS و کارت های مشابه متصل نیست، اما آداپتورهای فعال وجود دارد. جالب توجه است که "مارلین" میزهایی را برای دماسنج های مقاومت فلزی (پلاتینوم) نیز فراهم می کند. در اتوماسیون صنعتی چنین چیز نادری نیست، اما نمی‌دانم که در RepRap "زنده" یافت می‌شود یا خیر.
قسمت 4. وحدت.
یک چاپگر سه بعدی که بر اساس اصل FDM / FFF کار می کند، در واقع از سه بخش تشکیل شده است: مکانیک (حرکت چیزی در فضا)، وسایل گرمایشی و الکترونیک که همه اینها را کنترل می کنند.
به طور کلی، من قبلاً نحوه عملکرد هر یک از این قطعات را توضیح داده ام و اکنون سعی خواهم کرد در مورد "چگونه در یک دستگاه مونتاژ می شود" حدس بزنم. مهم: من از نقطه نظر یک صنعتگر خانگی که مجهز به ماشین آلات چوب یا فلز نیست و با چکش، مته و اره برقی کار می کند، بسیار توضیح خواهم داد. و با این حال، برای اینکه اسپری نشود، عمدتاً در مورد RepRap "معمولی" - یک اکسترودر، منطقه چاپ در منطقه 200x200 میلی متر است.
کمترین متغیر
E3D V6 اصلی و قیمت بسیار ناراحت کننده آن.
من با بخاری شروع می کنم، گزینه های محبوب زیادی در اینجا وجود ندارد. E3D hot-end امروزه در بین افرادی که DIYER انجام می دهند رایج ترین است.
به طور دقیق تر، او کلون های چینیکیفیت بسیار شناور من در مورد شکنجه صیقل دادن یک مانع تمام فلزی یا استفاده از لوله بودن "به نازل" صحبت نمی کنم - این یک رشته جداگانه است. از یک تجربه شخصی کوچک - یک مانع فلزی خوب با ABS و PLA بدون یک شکست عالی کار می کند. یک مانع فلزی بد با ABS خوب کار می کند و منزجر کننده است (تا "به هیچ وجه" - با PLA)، و در این مورد آسان تر است که یک مانع حرارتی به همان اندازه بد قرار دهید، اما با یک درج تفلون.
به طور کلی، E3D ها بسیار راحت هستند - می توانید هم با موانع حرارتی و هم با بخاری ها آزمایش کنید - هر دو "کوچک" و آتشفشان در دسترس هستند (برای نازل های ضخیم و چاپ سریع وحشیانه). همچنین تقسیم متعارف، به هر حال. در حال حاضر از Volcano با نازل 0.4 استفاده می شود. و برخی یک آستین فاصله‌دهنده اختراع می‌کنند و با نازل‌های کوتاه E3D معمولی برای خودشان با آرامش کار می‌کنند.
حداقل برنامه - ما یک کیت معمولی چینی "E3D v6 + بخاری + مجموعه نازل + کولر" می خریم. خوب، من فوراً یک بسته از موانع حرارتی مختلف را توصیه می کنم، به طوری که وقتی نوبت به این می رسد، لازم نیست منتظر بسته بعدی باشید.
بخاری دوم پایان داغ دوم نیست (اگرچه بد نیست، اما شیرجه نزنیم)، بلکه یک میز است. شما می توانید خود را در بین شوالیه های میز سرد قرار دهید و به طور کلی بحث گرمایش پایین را مطرح نکنید - بله، پس انتخاب رشته باریک می شود، باید کمی در مورد ثابت کردن ایمن مدل روی میز فکر کنید، اما هرگز نخواهید توانست در مورد پایانه های RAMPS ذغالی شده، روابط عمیق با سیم های نازک و نقص اثر پای فیل بدانید. باشه، بذار بخاری اونجا باشه. دو گزینه محبوب فایبرگلاس با روکش فویل و آلومینیوم هستند.
اولین مورد ساده، ارزان، اما خمیده و "مایع" است، نیاز به اتصال معمولی به یک ساختار سفت و سخت و شیشه صاف در بالا دارد. دومین
در اصل همینطور تخته مدار چاپی، فقط به عنوان بستر - آلومینیوم. سفتی ذاتی خوب، گرمایش یکنواخت، اما گران تر.
یک عیب نامشخص میز آلومینیومی این است که یک چینی سیم های نازک را به خوبی به آن نچسباند. با داشتن مهارت های اولیه لحیم کاری، می توان سیم ها را بر روی میز تکستولیت جایگزین کرد. اما با توجه به رسانایی حرارتی عالی این فلز، لحیم کاری 2.5 مربع به مسیرهای یک تخته آلومینیومی یک کار پیشرفته است. من از یک آهن لحیم کاری قوی (که یک دسته چوبی و یک نوک در انگشتم دارد) استفاده کردم و برای کمک به او مجبور شدم با یک ایستگاه لحیم کاری هوای گرم تماس بگیرم.
جذابترین
چاپگر سه بعدی با کینماتیک بازوی روباتی.
خوشمزه ترین قسمت انتخاب سینماتیک است. در پاراگراف اول به طور مبهم از مکانیک به عنوان وسیله ای برای «حرکت چیزی در فضا» یاد کردم. در اینجا، اکنون فقط در مورد چه چیزی و کجا حرکت کنیم. به طور کلی باید سه درجه آزادی بدست آوریم. و می توانید هد چاپ و میز را با قطعه جابجا کنید، از این رو همه تنوع. طرح های رادیکالی با میز ثابت (چاپگرهای دلتا) وجود دارد، تلاش هایی برای استفاده از طرح های ماشین های فرز (XY-table و Z-head) وجود دارد، به طور کلی انحراف وجود دارد (چاپگرهای قطبی یا مکانیک SCARA که از روباتیک به عاریت گرفته شده است). شما می توانید در مورد این همه آشوب برای مدت طولانی صحبت کنید. بنابراین، من خودم را به دو طرح محدود می کنم.
"پریوشا"
پورتال XZ و جدول Y. از نظر سیاسی درست است که این طرح را "استحقاق" بنامیم. همه چیز کم و بیش روشن است، صد بار اجرا شده، تمام شده، اصلاح شده، روی ریل کاشته شده، در اندازه کوچک شده است.
ایده کلی به شرح زیر است: یک حرف "P" وجود دارد که روی پاهای آن یک میله متقاطع سوار می شود که توسط دو موتور هماهنگ شده با استفاده از گیربکس "پیچ مهره" به حرکت در می آید (تغییر نادر - با تسمه). یک موتور روی میله متقاطع آویزان است که کالسکه را توسط تسمه به چپ و راست می کشد. سومین درجه آزادی جدولی است که به جلو و عقب حرکت می کند. از مزایای طرح، به عنوان مثال، آگاهی از طول و عرض یا سادگی فوق العاده در اجرای صنایع دستی از مواد ضایعاتی است. معایب آن نیز شناخته شده است - مشکل همگام سازی موتورهای Z، وابستگی کیفیت چاپ به اندازه دو پین، که باید کمابیش یکسان باشد، شتاب دادن به آن دشوار است. سرعت های بالا(از آنجایی که یک میز بی اثر نسبتا سنگین در حال حرکت است).
جدول Z
هنگام چاپ، مختصات Z به کندی تغییر می کند و حتی فقط در یک جهت. بنابراین جدول را به صورت عمودی حرکت می دهیم. اکنون باید نحوه حرکت هد چاپ را در یک صفحه بیابیم. یک راه حل برای مشکل "در پیشانی" وجود دارد - در واقع. پورتال "پریوشی" را می گیریم، آن را در کنار خود قرار می دهیم، گل میخ ها را با تسمه تعویض می کنیم (و موتور اضافی را جدا می کنیم، آن را با چرخ دنده جایگزین می کنیم)، انتهای داغ را 90 درجه می چرخانیم، voila، چیزی شبیه MakerBot Replicator به دست می آوریم. (نه آخرین نسل).
چگونه می توان این طرح را بیشتر بهبود بخشید؟ دستیابی به حداقل جرم قطعات متحرک ضروری است. اگر اکسترودر مستقیم را رها کنیم و فیلامنت را از طریق لوله تغذیه کنیم، هنوز موتور X وجود دارد که بیهوده باید در امتداد ریل ها بچرخد. و اینجاست که دانش مهندسی واقعی وارد می شود. در هلندی به نظر می رسد یک دسته از شفت و تسمه در جعبه به نام Ultimaker. طراحی به حدی رسیده است که از نظر بسیاری، Ultimaker بهترین چاپگر سه بعدی رومیزی است.
اما راه حل های مهندسی ساده تری وجود دارد. مثلا H-Bot. دو موتور ثابت، یک تسمه بلند، یک مشت غلطک. و این مورد به شما امکان می دهد با چرخاندن موتورها در یک یا در یک کالسکه را در هواپیما XY حرکت دهید. طرف های مختلف... زیبا. در عمل، افزایش تقاضا برای استحکام سازه، که تا حدودی ساخت کبریت و بلوط را پیچیده می کند، به خصوص در هنگام استفاده از یاتاقان های چوبی.
CoreXY کلاسیک با تسمه های متقاطع.
بیشتر طرح پیچیده، با دو تسمه و یک دسته بزرگ غلطک - CoreXY. من فکر می کنم بهترین گزینهبرای اجرا، زمانی که قبلا "چرخش" خود یا چینی را جمع آوری کرده اید، و خارش خلاقانه فروکش نکرده است. می توان از تخته سه لا، پروفیل های آلومینیومی، چهارپایه و سایر قطعات غیر ضروری مبلمان ساخت. در اصل، نتیجه مشابه H-Bot است، اما کمتر مستعد گیر کردن و چرخاندن قاب به سمت شاخ قوچ است.
الکترونیک
اگر نیاز به صرفه جویی در هزینه دارید، نسخه چینی Mega + RAMPS به سادگی فراتر از رقابت است. اگر دانش خاصی در برق و الکترونیک وجود ندارد و اعصاب اضافی نیست، بهتر است به تابلوهای گران تر اما با شایستگی ساخته شده از Makebase یا Geeetech نگاه کنید.
زخم های اصلی یک ساندویچ به شکل ترانزیستورهای خروجی "اشتباه" و منبع تغذیه کل مزرعه پنج ولتی از طریق یک تثبیت کننده روی برد آردوینوآنجا درمان شد اگر در مورد گزینه های کاملاً جایگزین صحبت کنیم ، پس من منتظر فرصتی هستم که یک برد بر اساس LPC1768 بخرم ، به عنوان مثال ، همان MKS SBase و با سیستم عامل ARM و Smoothieware 32 بیتی سرگرم شوم. و به موازات آن، من به آرامی فریمور Teacup را در رابطه با آردوینو نانو و نانودل مطالعه می کنم.
خانگی
خوب، فرض کنید تصمیم گرفتید دوچرخه خود را قالب بزنید. من هیچ چیز بدی در آن نمی بینم.
به طور کلی، باید از توانایی های مالی و از آنچه در گاراژ یا زیرزمین یافت می شود شروع کنید. و همچنین از وجود یا عدم دسترسی به ماشین ها و شعاع انحنای بازوها. به طور کلی، فرصتی برای خرج کردن 5 هزار روبل وجود دارد - خوب، ما با حداقل ها کنار می آییم. برای ده نفر برتر، می توانید کمی پرسه بزنید، و نزدیک شدن به بودجه به 20 هزار تا حد زیادی دست ها را باز می کند. البته، فرصت خرید یک طراح چینی "pryushi" زندگی را بسیار آسان تر می کند - هم می توانید اصول چاپ سه بعدی را درک کنید و هم می توانید یک ابزار عالی برای ایجاد یک چسب خودکار دریافت کنید.
علاوه بر این، اکثر قطعات (موتورها، الکترونیک، بخشی از مکانیک) با آرامش به طراحی بعدی مهاجرت می کنند. به طور خلاصه، ما آشغال های اکریلیک می خریم، آن را به حالت عاقل تمام می کنیم، قطعات چاپگر بعدی را چاپ می کنیم، نسخه قبلی را برای قطعات یدکی راه اندازی می کنیم، صابون، می شوییم، تکرار می کنیم.
ساخت Kubocore 2 را شروع کنید.
احتمالاً همین است. شاید کمی در یک تاخت. اما درک این بیکران به روشی دیگر در چارچوب یک مطلب مرور کلی دشوار است. اگر چه، لینک های مفیدبرای فکر انداختم، به هر حال سالک آن را خواهد یافت. به طور سنتی از سؤالات و اضافات استقبال می شود. خوب، بله، در آینده قابل پیش بینی ادامه خواهد داشت - در حال حاضر در مورد تصمیمات خاصو یک چنگک به عنوان بخشی از طراحی و ساخت Kubocore 2.
