3D принтер своими руками - часть 2

92 для mozgochiny.ru

Продолжение статьи, о том, как сделать самодельный 3D принтер (часть 1).

Шаг 6: Электропроводка и регулирование интенсивности тока

Теперь все готово к тому, чтобы протестировать двигатели принтера. Подключите компьютер к контроллеру, используя USB кабель, двигатели должны быть подключены к соответствующим выводам. Запустите Repetier Host и активируйте связь между программным обеспечением и контроллером, выбрав для этого соответствующий последовательный порт. Если соединение прошло успешно, вы сможете контролировать подключение двигателей с помощью ручного управления.
Для того, чтобы избежать перегрева двигателей, во время постоянного использования, будем регулировать какую величину тока подавать на какой двигатель. Это важная операция, для того чтобы избежать потерь шага.
Для этого подключим только один двигатель, который соответствует одной оси. Такую же операцию будем проводить и для двух оставшихся двигателей. Для этого шага нам нужен мультиметр, который подключен последовательно между источником питания и контроллером. Мультиметр должен быть выставлен в режим измерения тока (смотрите рисунок).

Затем подключим контроллер к компьютеру, измерив при этом ток с помощью мультиметра. После того, как двигатель активирован через интерфейс Repetier, ток должен вырасти на определенную величину. На дисплее мультиметра показан ток, что идет в работающий шаговый двигатель. Нужно определить ток для каждого двигателя-оси. Все значение отличаются друг от друга. Необходимо настроить небольшой потенциометр для шагового двигателя и установить ограничение по значению для каждой оси в соответствии со следующими контрольными значениями:
•    По разводной плате течет ток примерно 80mA;
•    Назначим ток в 200mA для X и Y осей шаговых двигателей;
•    400mA для Z-оси потому, что ей нужно больше энергии для перемещения каретки;
•    400mA для двигателя экструдера, поскольку он другого типа.

Шаг 7: Постройка структуры принтера

В следующей ссылке вы найдете необходимые шаблоны деталей рамы, что следует вырезать. Используем акриловые пластины толщиной 5 мм, но можно использовать и другие материалы, такие как дерево, в зависимости от наличия в магазинах и цен на них. Файл шаблона: e-waste_laser_frame
Конструкция рамы позволяет собрать всю конструкцию без использования клеия, части собраны с помощью механических соединений и винтов. Перед вырезанием элементов рамы, убедитесь в том, что отверстия для двигателей расположены в соответствии с частями CD/DVD, что использованы для постройки принтера. Проведите измерения и внесите необходимые изменения для отверстий двигателей в шаблоне CAD.

Шаг 8: Калибровка X, Y и Z осей

Хотя скачанная прошивка Marlin имеет стандартную калибровку регулирования осей. Вам придётся пройти этот шаг, если вы хотите настроить точность принтера.
Ниже рассказывается, о прошивке для перемещения рабочей части принтера на миллиметры. Это значения зависит от количества шагов на оборот двигателя и размеров резьбы в движущемся стержне оси.
Эти процедуры необходимо сделать для того, чтобы убедится в том, что движения принтера на самом деле соответствуют расстояниям заданным в g-коде.
Знания того, как это все работает, позволит нам самостоятельно построить ЧПУ-принтер независимо от типа составных частей и размеров будущей машины. В случае данного проекта оси X, Y и Z имеют одинаковые резьбовые стержни, поэтому калибровочные значения будут одинаковы для всех (для разных компонентов и соответственно разных осей – калибровочные значения будут отличаться).
Нужно рассчитать количество шагов двигателя для перемещения каретки на 1 мм, это будет зависеть от:
•    Радиус шкива;
•    Количество шагов на 1 оборот шагового двигателя;
•    Параметры микро-шагов в электронике (в нашем случае 1/16, это означает, что за один такт (шаг) сигнала, выполняется только 1/16 шага, давая таким образом более высокую точность системы).
Установим эти значения в прошивке (stepspermillimeter).
Для оси Z:
Используем интерфейс контроллера (Repetier), установив для оси определенное расстояние и измерив реальное смещение. В качестве примера приведем следующие значения. Зададим оси Z, переместиться на 10 мм и измерим смещение в 37,4 мм.
Существует N число шагов в прошивке (stepspermillimeter)
(X=80, Y=80, Z=2560, EXTR=777.6).
N = 2560
N = N*10/37.4
Новое значение должно быть 682.67.
Повторим в течении 3-х раз перекомпиляцию и перезагрузку прошивки контроллера, для более высокой точности.
В настоящем проекте не используются функции возврата каретки, это сделано по причине упрощения программной части машины, но они быть легко включены в установленную прошивку. Функции возврата делают самонаведение принтера более легким. Их отсутствие заставит пользователя перемешать каретку вручную, для введения её в область печати.

Шаг 9: Экструдер

Привод подачи пластикового волокна состоит из шагового двигателя NEMA 17 и MK7/MK8 привода шестерни, что нужно купить для проекта. Также необходимо скачать драйвер управления частями экструдера 3D принтера, что вы можете скачать по ссылкам ниже
1) Экструдер в состоянии покоя:e-waste_extruder_idle
2) "тело" экструдера : e-waste_extruder_body
3) "горячее сопло":RepRapPro_mount

Пластиковое волокно, после того, как втягивается в экструдер, попадает в нагревательную камеру.
Между барабаном с волокном и нагревательной камерой, волокно направляется вовнутрь гибкой тефлоновой трубки.
Соберем прямой привод, что показан на рисунке, прикрепив к нему шаговый двигатель и закрепив его на акриловой раме.
Для калибровки потока пластика нужно измерить расстояние (например 100 мм) и положить кусочек ленты в этом месте. Затем перейдите в программное обеспечение Repetier и выставьте на экструдере 100 мм, после чего измерьте реальное расстояние и повторите шаг 9.

Шаг 10: Первое испытание

Теперь принтер готов к первому тесту. Экструдер использует пластиковое волокно диаметром 1,75 мм, которое легче прессовать и оно более гибкое, чем стандартное диаметром 3 мм. Также для работы принтера потребуется меньше энергии, нежели в случае использования 3 мм. Используем PLA пластик – это биопластик, который имеет ряд преимуществ по сравнению с ABS: он плавится при более низкой температуре, придает легкость при печати кареткой и имеет незначительный эффект втягивания.
Запустим Repetier, необходимо активировать срезы профилей Skeinforge.
Напечатаем небольшой куб для проверки калибровки (10x10x10mm) потому, что он напечатается очень быстро и сразу можно будет обнаружить проблемы конфигурации и потерю шагов моторов, путем проверки фактического размера напечатанного куба.
Для начала печати откроем модель STL и проводим нарезку используя при этом стандартный профиль (или тот что вы скачали) для Skeinforge: увидим представления нарезанного объекта и соответствующий ему g-код. Подогреваем экструдер, после того как он достигнет температуры плавления пластика (190-210C в зависимости от марки пластика) выдавим немного пластика, что бы убедится том, горячее сопло и привод подачи волокна работают должным образом.

Всем спасибо за внимание. Творческих успехов!

( Специально для МозгоЧинов #eWaste-60-3DPrinter" target="_blank">)