Самодельный ЧПУ станок

Самодельный ЧПУ станок

Разделы сайта

  • Самодельный ЧПУ станок
  • 3D принтер
  • Чертежи 3D принтеров
  • Чертежи ЧПУ станков
  • 3D модели
  • Механика
  • Электроника
  • Книги по ЧПУ
  • Софт для ЧПУ станка
  • Обзоры
  • Видео
  • Лазерные граверы

Интересное предложение

Лучшее

  • Домашний 3D принтер
  • Простой контроллер для ЧПУ станка
  • Самодельный ЧПУ станок моделиста
  • Чертеж самодельного ЧПУ станка
  • Самодельный ЧПУ станок из МДФ

Статистика

3D принтер Prusa I3 — достаточно известная модель. На основе ее китайские интернет магазины выпускают целую линейку 3D принтеров, мы даже писали о таком 3D принтере.

Основным отличием I3 является наличие портала из МДФ, фанеры или штампованного железа. Конечно, если собирать 3D принтер своими руками, то железо не подойдет, остается использовать фанеру или МДФ, впрочем, так же хорошо подходит толстый пластик или оргстекло.

Чертежи 3D принтера Prusa I3 можно скачать в конце статьи.

3D принтер это достаточно простое устройство, единственным «узким местом» в нем является экструдер с металлическим соплом и термоэлементом. Однако, эту деталь можно и заказать.

Электроника практически у всех 3D принтеров одинаковая, особенно у тех, что основаны на опенсорс проекте Мендель.

Посмотрите на набор для сборки 3D принтера 3DP02 — кроме электроники в нем только детали распечатанные на другом принтере трехмерной печати, шпильки из строительного магазина и гайки с болтами!

Такой 3D принтер можно собрать своими руками!

Надо сказать, принтеры трехмерной печати в сборке гораздо проще ЧПУ станков, так как не требуется противостоять нагрузке на фрезу, а нужно только точно спозиционировать сопло. Именно поэтому в 3D принтерах используются ременные передачи.

Скачать чертежи 3D принтера можно по ссылке в конце статьи.

снова о 3D принтерах.

Только разговор сегодня пойдет о 3Д принтере который печатает слоями. До этого речь заходила только о принтерах печатающих пластиком. Я говорю, конечно, об открытых проектах – тех 3D принтерах, чертежи которых можно скачать и повторить изготовление в домашних условиях.

Сегодня речь пойдет об опенсорс 3D принтере Pwdr-Model-0.1.

Скачать чертежи 3D принтера, софт для управления, плату контроллера и другие файлы можно по ссылке в конце статьи.

В чем основное отличие 3D принтера печатающего послойно от более распространенной экструдерной конструкции?

Боуден-экструдер

Кроме экструдеров с прямой подачей пластика, конструкция которых рассмотрена выше, существует т.н. боуден-экструдеры (“экструдер Боудена”, Bowden extruder). Единственное их отличие в том, что блок подачи филамента и сопло разнесены: колд-энд жестко закреплен на раме 3D-принтера, а хот-энд находится на подвижной печатающей головке. Филамент, при этом, подается в сопло по длинной тефлоновой трубке (по принципу боуден-троса).Подобное решение позволяет снизить массу и габариты печатающей головки, благодаря чему увеличивается скорость работы принтера, но страдает надежность подачи пластика.

На рынке электротехники стоимость 3D-принтеров колеблется от 500 до 3000 долларов США и выше. Цена относительно невысокая для такого полезного и технологически сложного устройства. Вам нужно уяснить, что все составные части придется покупать в розницу, а это однозначно дороже, чем оптовые цены, по которым их покупают производители.

Цена корпуса колеблется от 100 до 250 долларов США. На самом деле, корпус можно собрать практически из любого подручного материала: пластика, металла или даже из фанеры! В стоимость входит непосредственно стоимость материала плюс стоимость работы по изготовлению корпуса. Стоит учесть, что каркас лучше изготовить при помощи лазерной резки, ведь у него очень большие требования по ровности и точности.

Гораздо проще дело обстоит с шаговыми двигателями. Их цента составляет около 30 долларов. В стандартном 3Д-принтере стоит 4 двигателя. Получается, нам нужно 120$ долларов. Цена направляющих частей колеблется в районе 100-300 долларов. Всё зависит от типа и качества. Но экономить на них очень опасно, ведь именно они влияют на то, будут ли производимые предметы точные. Самые лучшие направляющие это линейные, но их цена выше в несколько раз!

Готовый предмет из пластика

Печатающая головка служит для того, чтобы создать тонкую нитку из пластика. В его комплект входит шаговый мотор, устройство нагревания, термометр, вентилятор и сопло. Стоит всё это в районе 60-150 долларов. Плюс стоимость элементов питания составит около ста долларов.

А вот с контроллерами дело обстоит намного интереснее. Ведь это технически сложные составляющие, изготовить которые самому, практически невозможно! Придется их купить и довести до ума, чтобы они могли самостоятельно управлять нашим принтером.

Задачи, которые выполняет контроллер, самые сложные – это управление всеми частями принтера, будь то направление шаговых двигателей или регулировка температуры. К тому же, необходимо взаимодействие с компьютером и программой. Общая стоимость надежного контроллера составит от 200 до 500$ (скорее 500 :)) Закупка остальных элементов, будь то контакты, различные шестеренки или вспомогательные ремни, обойдется еще в сто долларов.

В итоге, стоимость готового принтера составит от 700 до 1500$. Плюс потраченные усилия и время (а это в эквиваленте ещё столько же или даже больше в 2-3 раза). Кого это всё не пугает, я отправлю на сайт конкретных реализаций принтеров http://www.3dindustry.ru/how-to-build-3d-printer/

Датчик отпечатков пальцев и Arduino

Оптические датчики отпечатков пальцев обычно используются в системах безопасности. Эти сенсоры включают в себя DSP чип, который обрабатывает изображение, производит необходимые расчеты для обнаружения соответствия между записанными и текущими данными. Недорогие датчики отпечатка пальцев позволяют записать до 162 разных отпечатков пальцев!

Светодиодные часы своими руками на ардуино (Arduino) WS2312 управляемых (адресных) светодиодах

Прежде чем перейти к сборке часов немного полезной информации по поводу светодиодных лент на чипах ws2812

Светодиоды (пиксели) WS2812B и светодиодные ленты на базе этих пикселей довольно популярны и это оправдано по нескольким причинам:

— компактность — пиксель содержит в своем корпусе (размером всего 5х5 мм) 3 светодиода и драйвера для них

Перспективы и небольшие сложности

Несколько таких принтеров астронавты планируют захватить с собой в космос в ближайшем будущем. Грузоподъемность и полезная площадь летательного аппарата могут экономиться благодаря этим замечательным приспособлениям. Астронавтам придется собирать 3Д-принтер своими руками. Из принтера, задействованного, например, на Луне, может получиться весьма неплохая строительная аппаратура для возведения космических баз. Мелкодисперсный песок будет использоваться в качестве чернил.

Для современных инженеров не составит труда сделать 3Д-принтер своими руками. Reprap конструкции дают возможность уберечь кошелек от ненужных затрат. Готовые образцы требуют индивидуальной настройки. Это может негативно сказываться на качестве печати. Следует упомянуть, что для самостоятельной сборки потребуется много терпения и немалые знания инженерного дела.

Как самому собрать 3d принтер: чертежи и пошаговая инструкция

После того как вы закупили необходимое оборудование, можно приступать к процессу сборки. Прежде всего нужно найти точный план с чертежами, по которым будет производиться работа. Если вы впервые столкнулись с данным вопросом и не имеете готовых наработок в этой области, предлагаем воспользоваться пошаговым планом изготовления оборудования. Он состоит из следующих этапов:

  1. Сборка корпуса и основного столика для печати.
  2. Оснащение конструкции электроникой и двигателями для продвижения каретки и печатающего станка.
  3. Установка программного обеспечения и драйверов для, запуска работы системы.
Читайте также  Генератор ван де граафа своими руками

Первый этап является самым сложным во всём процессе. Для его выполнения следует внимательно ознакомиться с деталями процесса. Не всегда получается собрать сложную технику с первой попытки — процесс довольно трудоёмкий и требует опыта работы в данной сфере. Если вы сомневаетесь в своих возможностях, оптимальнее будет приобрести готовое устройство известного производителя. В целом процесс создания корпуса выполняется по следующему плану:

  1. Соберите боковые стенки и крышку корпуса. После этого установите нижнюю планку. Зафиксируйте всё болтами.
  2. На задней панели установите кронштейны под двигатели с печатающим станком.
  3. Прикрепите ремни к двигателям и присоедините их к кронштейну. Для двигателей подберите специальные крепления с разъёмами.
  4. Стяните все элементы болтами и гайками с резьбой.
  5. Соберите и установите на нижней панели каретку с нагревательным элементом.
  6. То же самое проделайте с вертикальной кареткой. Дополните конструкцию двигателями.
  7. Чтобы каретки двигались вдоль оси, необходимо приделать к ним ремни с зубчиками, по которым они будут перемещаться.

После этого настройте электронику и подключите полученное устройство к компьютеру, установив соответствующее программное обеспечение и драйверы.

Сборка корпуса

Чтобы сделать корпус трёхмерного принтера, подойдёт любой материал достаточной жёсткости, поставляемый в листах. Первым делом следует смоделировать конструкцию или найти готовую схему в Интернете. После этого можно приступить к вырезанию отдельных деталей. При наличии электролобзика или другого инструмента для резки такую работу можно выполнить самостоятельно. Если нужных инструментов нет, рекомендуется заказать услуги лазерной резки.

Для работы с ABS-пластиком предпочтительна закрытая конструкция устройства, сохраняющая высокую температуру в камере. Быстрое или неравномерное застывание такого пластика может вызвать трещины или привести к осаждению печатаемой модели. Если же вы планируете использовать принтер для печати при помощи полилактида (PLA), используйте открытый корпус или предусмотрите возможность его открытия. Печать этим типом пластика требует отвода тепла и постоянного охлаждения.

Для корпуса 3D-принтера подойдут листы толщиной 6 мм. В зависимости от выбранного материала, они могут быть прозрачными или нет. При недостаточной жёсткости конструкции установите алюминиевые или стальные уголки по бокам. Также можно сделать корпус из небольшого телекоммуникационного шкафа или другого предмета. При наличии второго 3D-принтера детали корпуса нового устройства можно распечатать на нём. Самые популярные материалы, применяемые для создания каркаса своими руками:

  • МДФ;
  • Фанера;
  • Монолитный поликарбонат;
  • Акрил.

Важно! Корпус из фанеры хорошо гасит вибрацию, возникающую при печати.

RepRap воспроизводит сам себя

RepRap представляет собой самореплицирующееся устройство, которое имеет возможность воспроизвести самого себя. Он послойно создает изделия из ABS пластика. RepRap характеризуется доступной стоимостью (по сравнению с промышленными принтерами). Его цена составляет около 200 000 рублей. Поэтому такое чудо техники доступно для некоторых частных лиц и субъектов хозяйствования.

Принцип саморегулирования означает способность одного принтера создавать реальные детали для второго. Таким образом, существует уникальная возможность собрать точно такое же устройство, которое можно будет продать или подарить друзьям.

Ведь изготовленные с его помощью детали будут пригодны для последующих сборок трехмерных принтеров. RepRap в состоянии воспроизвести до 50% собственных частей. Остальные комплектующие отличаются дешевой стоимостью и доступны практически в каждом уголке европейского и американского континента.

Но, как ни крути, RepRap-удовольствие дорогое для рядового пользователя, так что попробуем своими руками сделать 3D принтер с помощью этой статьи.

Что будет, если вы задумаете собрать 3D принтер своими руками

С чего всё начиналось

Собственно, сама мысль собрать принтер своими силами возникла примерно год назад после прочтения статьи на вики про RepRap принтеры. До этого ничего не собирая сложнее корпусов для компьютера, было трудно оценить всю сложность предстоящей работы. Но, листая страницы дальше, обнаружил, что все схемы, чертежи и инструкции присутствуют и более того даже на русском языке.

Немного погодя, оказалось, что все компоненты стоят вместе как готовый принтер и настрой сильно упал (Ох уж эти московские перекупщики), но на помощь пришел Китай со своими сверхдешевыми электроникой и электромеханическими компонентами. В порыве радости был заказан комплект электроники RAMPS 1.4 (Как самый простой в использовании по отзывам), 5 шаговых двигателей типа nema 17 (момент удержания должен быть не меньше 1.5кг/см, но я взял аж 4кг/см), 2 метра приводного ремня размера t2.5 с двумя алюминиевыми шкивами по 20 зубьев, а так же нагревательную платформу (mk2a самая распространенная), так же нужно не забыть взять 12 линейных подшипников lm8uu. На всё я потратил чуть больше 13 тысяч рублей, что, согласитесь, несколько меньше, чем, даже, комплекты для самостоятельной сборки в магазинах.

Спустя 2 месяца ожидания

За эти месяцы я успел познакомиться на форуме с несколькими интересными людьми, один из которых любезно распечатал на своем Replicator2 детали для моего принтера (Я выбрал конструкцию Prusa Mendel i2 из-за её дешевизны и простоты сборки). Кстати говоря, точность изготовления деталей мало на что влияет и, в принципе, можно их делать хоть из ложек, я лично сделал часть деталей для рамы из толстой фанеры. Большой проблемой было найти направляющие валы, которые стоят от 600 рублей за метр (Каленые и прочные, т.е. избыточная прочность), но решение было найдено на рынке: обычные прутки из нержавейки диаметром 8мм отлично подошли (Нужно всего 3 метра, как и что резать, написано на Вики), так же 6 метров шпилек м8 и 6 подшипников 608 (Как в роликах и скейтбордах). В качестве блока питания можно использовать что угодно от 400Вт 12-19В. Забрав с почты последнюю посылку (Не буду говорить про нашу почту, все и так всё знают. Битые и мятые коробки, ожидание, потерянные извещения), я понял, что предстоит много работы.

Первый блин комом

Самую сложную (как выяснилось позже) деталь решено было сделать самому, а именно hotend или сопло. Мой совет: если у вас нет токарного станка и вы не знаете тонкости изготовления хотендов, не беритесь за это. Было потрачено много времени и денег, но сопло было готово (спасибо сайтам и форумам), кстати, как выяснилось, готовое решение стоит 1500 рублей и это в два раза меньше, чем я потратил на свой хотенд. (Если кто-то всё же решится, то советую делать сопло сменным, а в качестве нагревателя не использовать резисторы из магазина, закажите керамический 12В 40Вт из Китая).

Собирать раму и подключать электронику по инструкции не сложно, но долго из-за возни с более чем 50 гаек и винтов.

Самая простая часть позади, предстоял самый долгий этап: настройка. Электроника основана на Ардуино, так что, проблем ни у кого возникнуть не должно. Собственно, нужно в прошивке настроить количество шагов по всем осям и на экструдере, так же настроить концевые датчики, откалибровать высоту и горизонтальность платформы, выбрать правильные термисторы. Кстати говоря, я начинал печатать ABS пластиком без нагревательной платформы на легендарном Синем Скотче. Важно: ABS нельзя печатать без нагревательной платформы, потому что неминуемо будет деформироваться деталь при остывании и все края загнутся наверх.

Читайте также  Сеялка для кукурузы

Детский восторг и осознание того, как много всего надо решить.

Работа над ошибками

Первым делом, я прикрутил нагревательную платформу, которая дала такой потрясающий результат с первого раза:

Ничего не отклеивается и не загибается даже на деталях такого размера. Но были и минусы: синий скотч оставался на деталях и его приходилось переклеивать каждый раз. плюс ко всему, перегорали резисторы раз в неделю стабильно и был заказан нагреватель из Китая.
Печать шла, вроде бы все хорошо, но хотелось большего. Засел за редактор и через пару дней родил проект нового принтера, больше, выше, солиднее. Рама из толстой фанеры, части напечатанные, все шло хорошо, но, собрав всё воедино, оказалось, что направляющие не параллельны и прочее и прочее, в итоге проект был заброшен.

Провал не давал спокойно спать и многие дни я думал надо новой конструкцией. Идей было много, некоторые удалось реализовать, но как это и бывает, с косяками, потому не буду надолго останавливаться на этом.

Музой стал принтер Prusa Mendel третьего поколения с фанерной рамой (Правильно читать не «пруса», а «прюша», т.к. это Чешский парень Йозеф Прюша). Как раз под рукой оказался станок для лазерной резки и автокад. Долгие вечера перед монитором, 3 разные версии.

Не обошлось без напечатанных деталей, но их было уже гораздо меньше: всего 3 каретки и 3 держателя концевиков.

Печать всех частей заняла около 9 часов. В то время я порезал фанеру (Покупайте для резки фанеру в магазинах, потому что на рынках она вся в сучках, которые не прорезаются нормально) и собрал первую версию рамы.


Ставка была сделана на высоту, она составила немного больше полуметра, что давало рабочую область высотой в 420мм, вряд ли вы найдете похожий.

Первое время я использовал пруток 3мм в силу его дешевизны, но для его подачи в экструдер необходимо использовать редуктор. печать неплохая, но подающий болт порой забивается и сам экструдер получается большим.

В следствии, было решено перейти на пруток меньшего диаметра, 1.75мм (Благо, сейчас полно производителей появилось) с маленьким экструдером без редуктора и с большей точностью подачи.

Советую всем сразу печатать прутком 1.75, потому что это реально удобнее. 3мм- это архаизм со времен использования сварочного прутка.

Идеальная машина

Само собой, работы еще предстоит много, но, могу сказать, что это вполне законченный продукт, который, при желании, можно повторить самому. Принтер не отличается ни сверхточностью, ни скоростью печати. Это обычный принтер на уровне того же Prusa i3, просто он выше и удобнее. Хочется сказать, что любой принтер можно настроить так, что он будет не хуже покупных монстров с ценником за 100.000, на который вы потратите не больше 15.000 рублей. Форумы и блоги пестрят различной информации, Китай доставляет что угодно за смешные деньги, так почему бы не сделать это самому?