Graber i3 из фанеры инструкция

Здравствуйте, меня зовут Данила и мне 14 лет и я учусь в 8 классе!

И сегодня я вам расскажу о том как я в 13-14 лет я собираю свой первый 3Д принтер. Вся идея началась с того что у моего папы на работе появился 3д принтер ‘Ultimaker 2’. Я увидел на что он способен но меня напрягла его цена в 2100$ и во вторых что я встретил в моей школе человека который собирает принтер из старых парт и стульев. Кстати у него тоже есть свой блог).

Прошел месяц и я подумал :

А а не сделать что не будь подобное, ведь идея неплоха

И вот на следующей же неделе я заказал деталей на 180$. распаковки на которые вы можете увидеть на моём канале. И вот уже через 14 дней начинили приходить первые посылки: блок питания на 12В 30А и тд. :):):)

Ещё через 2 недели мне из фанеры сделали корпус

[IMG ID=43219 WIDTH=639 HEIGHT=479]

И в то время пока я ждал механическую часть в виде моторов я начал настраивать пошивку ‘Marlin’. хотя изначально заказанные моторы не приехали:(.

После, когда пришли валы и прочая ‘расыпуха‘ я начал устанавливать электронику.

спустя день остальное.

после попросил друга скинуть чертежи его экструдера.

И после этого сразу напечатал.

В данный момент занимаюсь настройкой прошивки и подключение термисторов и концевиков.

В ожидании приезда последних 4-х движков.

Кстати почти всё печатаю из PLA или ABS пластика.

Плюсы и минусы самодельного 3Д принтера в том что:

+ -сы

1) Сделано своими руками +

2) Выходит намного дешевле готового +

3) Детали очень просто можно заменить +

— -сы

1) Ест много электричества —

2) сборка и настройка занимает много времени +-

И в общем могу сказать что 3Д печать это будущие наверника через 2-5 лет люди будут ходить с напечатанными органами.

Продолжение следует)))!!!

3Д принтер Graber i3 в котором большая часть каркаса сделана из фанеры. Почти полная копия Prusa i3.

Файлы для скачивания Graber i3 https://github.com/sgraber/Graber

Каркас из фанеры можно купить здесь: https://220v.biz/3d

Посмотреть каркас в 3D https://220v.biz/pages/3d/graber-i3/

комплектующие для сборки: https://forum.220v.biz/viewtopic.php?f=19&t=7&sid=8a3c92f5a05761ecfde180e304971485

Так же существует версия Graber i3 ATX. В ней можно использовать БП от системного блока https://220v.biz/karkas-3d-printera-graber-i3/

инструкция по сборке: https://forum.220v.biz/viewtopic.php?f=19&t=8&sid=8a3c92f5a05761ecfde180e304971485

Не все начинающие печатники могут позволить себе новый 3D-принтер. Во-первых, это дорого. Во-вторых, нужно понимать, что конкретно данная модель подойдет наверняка. Устройство печати – это не популярный смартфон в магазине. Его не получится пощупать, запустить и попробовать в деле. Вот и выходит, что единственный бюджетный путь в мир трехмерной печати – это сбор 3Д-принтера своими руками.

Почему выгодно собрать 3D-принтер своими руками

Некоторые пользователи считают, что самоделки не имеют право на существование. Возможно, так рассуждают люди, которые просто не умеют и не хотят обращаться с цифровой техникой. Тут стоит привести контраргумент: если пользователь не хочет изучать механику работы принтера, настройку и калибровку устройства – ему быстро надоест это дело. Поэтому сборка аппарата в домашних условиях – это скорее плюс, чем минус.

Если разбирать по пунктам, то получим целый ряд очевидных достоинств:

1. Цена. Свой принтер обойдется на порядок дешевле, чем аналог из магазина. Средняя цена готового устройства находится в пределах ₽20 000–30 000. Кит-комплект для сборки девайса из Китая встанет в ₽12 000–15 000. Причем это будет пустая базовая версия, которую еще нужно будет дорабатывать. Собирая принтер самостоятельно, пользователь потратит в 2–4 раза меньшую сумму денег.
2. Постепенная сборка, настройка и отладка собственной техники дает множество плюсов. В частности, пользователь учится всему процессу печати. Он познает каждый шаг. Понимает, какое действия последует при заданных параметрах. Может быстро найти проблему и устранить ее.
3. Те юзеры, которые владеют покупными и самодельными моделями принтеров, могут с уверенностью сказать, что качество печати между ними не сильно различается. Конечно, если у печатника относительно прямые руки.
4. Апгрейд. Собственноручно сделанный принтер легко обновлять и совершенствовать. Он печатает запасные и новые детали сам для себя. Таким образом снимается часть бюджета, плюс идет практика и оттачивание навыка.
5. При должной сноровке можно сделать принтер с большей печатной областью. Тогда разница в стоимости между готовым устройством и самоделкой вырастет на порядок.

Конечно, есть и свои минусы, но все они исходят исключительно от самого 3D-мейкера: уровня его знаний и опыта, понимания электротехники, а также навыка владения ручным инструментом. Человек может допустить ошибки, но об этом чуть ниже.

Интересно! Многие китайские стартапы собирали первые коммерческие образцы, делая их на базе других принтеров. Некоторые мини-фабрики и вовсе работали в кустарном режиме.

Чертежи для сборки принтера с нуля: самые лучшие схемы

Здесь мы рассмотрим 2 несложные схемы, при помощи которых можно собрать 3D-принтер в домашних условиях. Уделим немного внимания особенностям построения, основным моментам, которые необходимо учитывать при сборке.

Схемы:

Принтер закрытого типа с корпусом из фанеры. Эта модель сделана с использованием частей рамы от кит-комплекта. За основу подойдет любой набор из Китая. Для жесткости конструкции к ней был добавлен жесткий кожух из фанеры. Такое решение позволило добавить прочности. Это сказалось на точности печати. Плюс на таком устройстве уже есть собственный блок управления с дисплеем. Из схематичного изображения видно, что элементы питания и управления вынесены на заднюю стенку. LCD-дисплей и кнопка включения находятся в передней части. Рельсы оси Y прикреплены сверху к фанерной раме, стол передвигается по оси Z вверх-вниз.

Принтер открытого типа. Это известная схема принтера Graber I3. В ее основе лежит рама из фанеры, к которой крепится подвижная ось Z. Направляющие для принтера закрепляют на вертикальный П-образный каркас. Блок питания и управления можно разместить на задней части неподвижной платформы. Некоторые умельцы устанавливают крепление для катушки филамента на верхнюю часть рамы. Однако такое расположение может незначительно влиять на качество печати. LCD-дисплей находится на передней части устройства.

Принтер открытого типа. Это известная схема принтера Graber I3. В ее основе лежит рама из фанеры, к которой крепится подвижная ось Z. Направляющие для принтера закрепляют на вертикальный П-образный каркас. Блок питания и управления можно разместить на задней части неподвижной платформы. Некоторые умельцы устанавливают крепление для катушки филамента на верхнюю часть рамы. Однако такое расположение может незначительно влиять на качество печати. LCD-дисплей находится на передней части устройства.

Пошаговое руководство по сборке подобных принтеров будет расписано в следующем параграфе. Для сборки печатного устройства нужно закупить электронику, электрику, сопло экструдера, Hotend, механические запчасти, крепеж, направляющие, подшипники, валы, кулеры, концевики, пружинки, муфты и ходовые винты. Полный перечень компонентов составляют, опираясь на наличие деталей в магазине, а также отталкиваясь от конечной задумки автора. Здесь необходимо отметить, что каждый принтер – это индивидуальный проект. В данном материале даны только общие схемы сборки.

Важно! Конечный масштаб конструкции может немного меняться. Каждый печатник делает принтер под свои нужды и задачи. Некоторые пользователи вносят в проект дополнения и замечания. Поэтому указанные схемы – это примерный ориентир того, что можно получить, но не точная инструкция по сборке.

Пример по связке электрики и электронике:

• управляющая плата Arduino mega 2560;
• шилд-плата Ramps 1.4 – для соединения всех элементов в цепь;
• шаговые двигатели Nema17 17HS4401;
• печатная головка E3D V6;
• LCD-дисплей LCD 2004.

Указанные компоненты отлично работают между собой, без конфликтов и подвисаний.

Пошаговая инструкция, как сделать 3D-принтер в домашних условиях

Общий алгоритм взят на основе коммерческой модели Prusa I3 Steel. Этот FDM-принтер довольно прост, при этом схема сборки подойдет как для новичка, так и для профи. На основе данного алгоритма можно собрать самодельный аппарат, не боясь пропустить что-либо важное.

Пошаговое руководство:

1. Сборка каркаса или рамы. Это П-образный скелет, который состоит из двух вертикальных и одной поперечной балки. Также в нижней части основания может быть соединительная плашка для усиления жесткости конструкции. Перпендикулярно вертикальным стойкам прикручивают ножки, чтобы рама могла уверенно стоять на плоскости.
2. Собираем каретку нагревательной платформы. Укрепляем каркас под будущий стол. Вкручиваем направляющие валы. Устанавливаем каретку на валы.
3. Собираем каретки для оси X и Y. Ставим направляющие на вертикальных стойках. Надеваем валы на правую каретку оси Y, после чего фиксируем основную каретку по оси X. Закрепляем валы в левой каретке Y.
4. Монтируем двигатели оси X. Ставим муфты на вал. Сначала муфты, потом двигатель под ось X. Устанавливаем ремни. Натягиваем их на двигатели.
5. Устанавливаем концевики на все оси.
6. Интегрируем электронику. Основной чип Arduino и шилд Ramps. Пока не коммутируем платы между собой. Монтируем LCD-дисплей.
7. Ставим нагревательную платформу. После чего можно приступать к монтажу экструдера.
8. Теперь пристраиваем блок питания. Его можно закрепить в задней части устройства. Заводим питание электрики на клеммы.
9. Выставляем джамперы и драйверы на Ramps. Здесь важно соблюдать положение установки. Джампер устанавливают строго в одном направлении, а именно, подстроечным резистором в противоположную сторону от разъема питания.
10. Коммутируем электрику. Схема установки показана выше.
11. Ставим вентиляторы и кулеры. Заводим питание на них.

Это общая схема монтажа принтера в домашних условиях. После его отстройки нужно провести калибровку и первичную настройку.

Подготовка к эксплуатации

После сборки и монтажа пользователя ждет еще несколько шагов, которые необходимо пройти для полноценного запуска самодельного устройства:

1. Установка программного обеспечения. В данном случае потребуется скачать программу для управляющей платы Arduino. Утилиты лучше скачивать с официального сайта разработчика.
2. Установка прошивки. Подключите Arduino при помощи USB-кабеля и скачайте официальные драйверы. Разархивируйте файл, после чего откройте приложение Marlin, через которое нужно поставить прошивку: открыть вкладку в верхнем меню «Инструменты» -> выбрать плату Arduino -> указать соответствующий порт. Далее открыть вкладку Configuration h, нажать кнопку «Загрузить».
3. Установка программы (слайсера) на ПК для настройки и подготовки печати. Можно использовать любое совместимое приложение. Например, Cura. Настройте программу под принтер. Скорее всего, этот пункт затянется, так как пользователь сделает кучу тестов, прежде чем найдет оптимальное сочетание параметров.
4. Калибровка платформы. Обычно это делают при помощи чистого листа бумаги формата А4. Его подкладывают между нагревательным столом и соплом экструдера. После чего выставляют зазоры при помощи регулировочных винтов.
5. Установка филамента и загрузка нити в экструдер. Стоит заранее купить несколько катушек материала, чтобы понять, какой из них будет лучше работать в принтере.
6. Загрузка модели в слайсер. Предварительное выставление настроек печати. Обычно принтер проверяют через модельку кубика. Это самый простой тест, который показывает детские болячки устройства.
7. Перенос настроенной модели на SD-карту. Печать готового файла на принтере.

Это общая схема подготовки печатного устройства к работе.

Ошибки и способы их избежать

Есть ряд ошибок, которые допускают начинающие 3D-мейкеры при сборке, настройке и самой печати. Рассмотрим их:

1. Изготовление каркаса кустарным образом. Заготовки для рамы выпиливают обычной ножовкой. Таким способом не получится достичь точных размеров. Появятся зазоры. Части элементов конструкции будут болтаться, люфтить. Все это скажется на качестве печати. Не стоит дешевить на данном пункте. Лучше заказать все детали рамы в лазерной мастерской. Такой резак сделает выверенные детали для рамы с минимальными допусками.
2. Использование тонкого материала для рамы. Для построения каркаса берут фанеру, оргстекло, акрил, МДФ. При этом их толщина должна быть не менее 6 мм. В противном случае конструкция может дать трещину. Через этот казус прошел не один десяток печатников.
3. Для снижения шума и вибрации, которые исходят от двигателей, стоит использовать резиновые прокладки-демпферы. Это могут быть силиконовые ножки, которые продают для стиральных машин в хозяйственных магазинах. Также это скажется на качестве изготавливаемой модели.
4. Отсутствие системы охлаждения. Сильная нагрузка на блок питания, отсутствие вентиляции в области подогреваемой платформы – все это может привести к подвисаниям печати. Не стоит экономить на охлаждении.
5. Заказ дешевых компонентов. Не нужно экономить на электрике! Если выйдет из строя хотя бы один моторчик, работа встанет. Это особенно губительно скажется на работе тех 3D-мейкеров, кто делает модели на заказ.
6. Выставлять завышенные настройки. Некоторые печатники ставят самую высокую скорость печати. Они наивно полагают, что это не скажется на качестве конечной продукции. Рекомендуем экспериментировать с разными материалами и настройками, чтобы найти золотую середину. Не нужно сразу же загонять принтер. Испортите гору пластика в пустую.

Это большая часть основных ошибок, которые могут сказаться на качестве конечной работы.

Интересно! Естественно, в процессе сборки и первичной настройки пользователь будет сталкиваться с другими трудностями. Но все их можно решить, если не торопиться и делать все последовательно.

Сборка 3D-принтера в домашних условиях – это не такое сложное занятие. Огромное количество людей сэкономили десятки тысяч рублей, изготавливая печатное устройство своими руками. Тем более что это довольно несложный процесс, если делать все четко и по шагам. Еще один плюс сборки в домашних условиях – бесценный опыт, который пригодится при работе на более профессиональном оборудовании.

Сборка корпуса и установка электроники

Вторым этапом была сборка корпуса и установка электроники. В то время, пока я ожидал механическую часть в виде моторов, начал делать прошивку для принтера. Когда пришла прочая электроника, я начал её устанавливать ее в корпус в соответствии с чертежом. (Приложение 1. Рис 1, 2, 4, 6, 7)
Для изготовления экструдера в своем принтера воспользовался готовыми чертежами и напечатал на 3D принтере. (Рис 5. Фото экструдера)
После этого занялся настройкой прошивки и подключением термисторов и микропереключателей.
В целом на сборку принтера было потрачено два месяца.
Приехали долгожданные шаговые двигатели. Буквально через несколько часов все детали были на своих местах…
Для начала печати требовалось приобрести стекло, на котором будет вестись печать. В итоге пошел в ближайшую фирму по резке стекол, там меня разочаровали, сказав, что это займет от одной недели до месяца. Но я был удивлен, когда мне через 5 дней позвонили и сказали, что стекло готово.
И вот у меня получился хороший бюджетный 3D принтер «Graber i3», стоимость которого составила 200$!)
На следующем этапе предстояло провести тестирование работу всех систем.
Также я использовал дополнительный обдув сопла, который повышает качество изделия, предотвращает растекание расплавленного пластика, дает возможность печатать с более высокой скоростью.(Приложение 1. Рис 3)

Электроника

На третьем этапе требовалось настроить электронику.
По поводу исполнительной части я могу сказать, что в основе 3D Принтера лежит плата:
Arduino mega 2560 – самая большая из плат ардуино, имеющая самое большое количество контактов ввода-вывода;
Ramps 1.4 – плата: часто называемая «шилд», созданная для удобного подключения всех элементов, подключающаяся поверх платы ардуино.
4-5 драйвера шаговых двигателей(Приложение 2 рис. 1);
Печатающая голова E3D V6 для пластика диаметром 1.75мм и диаметром сопла 0.4мм (Приложение 2 рис. 2)
Шаговый двигатели Nema17 17HS4401 (Приложение 2 рис. 3)
И самый стандартный жидкокристаллический экранLCD 2004
(Приложение 2 рис. 4)
И еще несколько мелочей в виде: термисторов, концевых переключателей, нагревательного стола.

Механическая часть

Сложным этапом явилось выполнить калибровку шаговых двигателей.
Для механической части принтера использовал всем известную, самую распространенную кинематику Mendel.
Принтер построен таким образом, что экструдер двигается по оси Х (вправо-влево) и по оси Z (вверх-вниз). Стол же двигается по оси Y (вперед и назад). Все довольно просто. Однако конструкция имеет очень большое количество крепежей, гаек, винтиков, которые крайне важно одновременно держать настроенными на правильную геометрию. В случае, если вы, не использовав различные фиксаторы резьбы, идеально настроите Ваш принтер в основании, то получите качественную печать, которая, чем выше, тем больше начнет «уплывать». В процессе калибровки и настрой принтера не слишком эффективен.
Я использовал шпильки для оси Z и ремни для осей X и Y. А также комплект валов разной длинны.
Хотя идею со шпильками оказалась не совсем удачной из-за того, что точность в подобных 3D принтерах зависит от резьбы шпилек и их жесткости. Качественные шпильки — это 70% качества данного 3D принтера.

Технология НРМ (FFF) HPM

Даёт возможность создавать не только модели, но и конечные детали из стандартных, конструкционных и высокоэффективных термопластиков. Это единственная технология, использующая термопластики производственного класса, обеспечивающие не имеющую аналогов механическую, термическую и химическую прочность деталей.
Печать по технологии НРМ выгодно отличается чистотой, простотой использования и пригодностью для применения в офисе. Детали из термопластика устойчивы к высоким температурам, механическим нагрузкам, различным химическим реагентам, влажной или сухой среде.
Растворимые вспомогательные материалы позволяют создавать сложные многоуровневые формы, полости и отверстия, которые было бы проблематично получить обычными методами. 3D-принтеры, действующие по технологии НРМ, создают детали слой за слоем, разогревая материал до полужидкого состояния и выдавливая его в соответствии созданными на компьютере путями.
Для печати по технологии НРМ используется два различных материала – из одного (основного) будет состоять готовая деталь, и вспомогательного, который используется для поддержки. Нити обоих материалов подаются из отсеков 3D-принтера в печатающую головку, которая передвигается зависимости от изменения координат X и Y, и наплавляет материал, создавая текущий слой, пока основание не переместится вниз и не начнется следующий слой.
Когда 3D-принтер завершит создание детали, остаётся отделить вспомогательный материал механически, или растворить его моющим средством, после чего изделие готово к использованию.
Интересно, что в наши дни популярностью пользуются не только автоматические настольные HPM принтеры, но и приспособления для ручной печати. Причем, правильно было бы назвать их не печатными устройствами, а ручками для рисования трехмерных объектов.

Программное обеcпечение

Arduino IDE.»>Для настройки и прошивки я использовал — Arduino IDE.
Это стандартная среда разработки для плат Arduino, написание в которой идет на таких языках программирования как C – C++. Эти языки в какой-то мере адаптированные для работы с микроконтроллерами.

Для тестов я использовал Pronterface.
Это среда для тестирования и калибровки 3Д принтеров.
А также возможность контроля печати и преобразование 3Д моделей из формата .stl в .gcode.

Cura Software,»>Для более гибкой настройки печати я использовал программу Cura Software,
С помощью программы Cura Software я настраиваю степень заполнения объекта, а также способ печати и параметры (температуру плавления пластика и диаметр сопла, толщину начального и конечного слоя пластика ).
Все эти параметры влияют на продолжительность печати и качество изделия.

Прошивка

Осталось активировать LCD дисплей с SD картой. Свой дисплей я нашёл на RepRap.org и идентифицировал как RepRapDiscount Smart Controller.

[

Расходные материалы

В данных типах 3D принтеров имеется несколько расходных материалов.
Первый из расходных материалов в связи с потребностью замены сопла. Это необходимо делать один раз в месяц при активной печати или один раз в три месяца при неактивной печати.
Второй расходный материал –это пластик, которым «ёё1питаются» данные типы принтеров.
Необходимо отметить, что технология FFF имеет массу преимуществ, среди которых относительная простота конструкции принтеров и ценовая доступность, как устройств, так и расходных материалов. Причем, ассортимент материалов является, пожалуй, самым широким среди всех доступных технологий. Как правило, для печати используются термопластики, но есть и исключения – композитные материалы, содержащие различные добавки, но основанные, опять-таки, на термопластиках. В этом разделе мы постараемся рассказать о наиболее широко применяемых материалах поподробнее, начиная с наиболее популярных видов.
Я же использую три самых распространённых типов пластика:
1)ABS-пластик (сополимер)
2)PLA- -пластик (полилактид)

ABS — пластик

АБС-Acrylonitrile butadien styrene. Пластик такого типа изготавливается на основе нефти. Это техническая термопластическая ударопрочная смола. Материал непрозрачный и отлично окрашивается в разные оттенки.
Применение ABS-пластика
Сфера использования материала очень обширна. Он используется для производства:
• деталей авто. Это могут быть панели приборов, решетки радиатора, колпаки колес и многое другое;
• корпусных элементов бытовой техники. Так, нередко технология применяется для создания деталей телевизоров, пультов, телефонов, факсов, компьютеров и т.д.;
• металлизированных запчастей оргтехники и бытовых приборов;
• некоторых деталей электротехнической сферы: переключателей, выключателей, корпусов электрических устройств;
• канцтоваров;
• игрушек;
• металлизированной продукции сантехнического назначения (моек, вентилей и т.д.)

PLA-Пластик

Мономером данного вида полиэфира (биосовместимого и биоразлагаемого) является молочная кислота. В качестве сырья выступает сахарный тростник или кукуруза. Именно благодаря этому материал является полностью экологичным и может использоваться для создания одноразовой посуды, упаковки, средств личной гигиены, предметов, используемых в медицине. И даже с учетом такого свойства, как биоразлагаемость, стоит отметить, что изделия из данного пластика характеризуются прочностью и долговечностью. Материал имеет низкий коэффициент трения, что делает его отличным вариантом для производства подшипников скольжения. По сравнению с АБС-пластиком он демонстрирует более низкую термоусадку, а также является менее хрупким и вязким.

Заключение

Я считаю, что существующее конструкция 3D Принтера универсальна, так как в ЧПУ станках или лазерных граверах используется перемещение по трем осям. ЧПУ, 3Д Принтер и Лазерный Гравер), если это все это можно совместить в едином устройстве?! Ведь универсальность — это самое главное. Сейчас я работаю над возможными модификациями моего 3Д принтера.»>Созданную мною 3д принтер можно легко модифицировать для этого необходимо доработать прошивку и докупить несколько деталей, то получится очень функциональный продукт. Кому понадобится покупать отдельно эти 3 устройства (ЧПУ, 3Д Принтер и Лазерный Гравер), если это все это можно совместить в едином устройстве?! Ведь универсальность — это самое главное. Сейчас я работаю над возможными модификациями моего 3Д принтера. А так же можно предусмотреть модульную систему. Если нужно сделать гравировку, то будет возможность снять голову для 3д принтера и поставить голову для ЧПУ; если нужно что-то выжечь, снимаем голову от ЧПУ и ставим лазер для выжигания. Это, на мой взгляд, очень удобно. Это будет единый прибор, а не три отдельных. И это бюджетное решение.