Приветствую всех посетителей,
интересующихся 3D-печатью
и принтерами.
После четырех лет работы по этой
теме, у меня возникло желание поделиться накопленным опытом, достижениями и
ошибками. Ошибок намного больше, чем
достижений, но они тоже есть.
Сначала хочется пояснить, почему
я вообще занялся изучением вопросов 3D-печати;
Основным моим видом деятельности
уже больше 15 лет является печать технической документации по заказу .
Обслуживание, ремонт и покупка печатной техники для этих целей и есть моя
профессия.
Это и хобби и работа, дающая
основной доход.
Больше 4-х лет назад я наткнулся
в сети на тему объемной печати, если конкретно, то на проект FAB@HOME.
Поскольку печатью я занимаюсь
профессионально, то я решил, что просто обязан знать , что это такое и с чем
его едят, а прочитав тех. документацию на проект, стало понятно, что подобное
устройство можно изготовить самостоятельно. Ниша услуг подобной печати тоже
стала ясна сразу - любой сервис-инженер знает, какая морока раздобыть
вылетевшую шестеренку в копире или принтере. Срок поставки запчастей, если это
редкая модель, может быть очень долгим, а цена начинается от 10$. Раньше мы
отдавали шестеренки для их изготовления на Техприбор, пока он ещё работал. Прочие применения – сувенирка, макеты, детали
на заказ и прочее
пришло в голову позже.
Поскольку у меня имелся большой запас всякой всячины от
умерших копиров и принтеров, то сборка первого образца устройства по
мотивам FAB@HOME началась с использованием этих деталей. Получилось вот такое
сооружение.
В принципе, прибор совершал
перемещения (очень медленно!), жесткости 8мм. направляющих для работы с маленьким
моторчиком в качестве шпинделя было недостаточно для приличной гравировки, а
скорости – для печати.
В общем, неудачно для
практического использования.
Так же выяснилось, что дрели,
ножовки и тисков для того, чтобы сделать прилично работающее устройство –
недостаточно. Пришлось покупать всякие станочки и инструменты. За 2 года
собралось много всякого важного добра.
А пока у меня не было
инструмента, а результата сильно хотелось,
(причем быстро-быстро!) был куплен широко разрекламированный комплект «
кулибин » от МНТЦ, тем более что автор
его позиционировал в т.ч. как 3Д принтер.
Это остатки от чуда техники, железки всегда пригодятся.
Что-то сказать, кроме того, что из этого можно сделать
что-то, которое будет работать как-то, я не могу.
Если кого-то интересует
объективное мнение об этом наборе, то можно почитать статью о тестировании
данного комплекта в журнале «популярная механика». Хороший журнал для настоящих
технарей, рекомендую!
После этого был заказан комплект
деталей «PRUSA MEDEL»
у Михаила Беляева из Шадринска (RepRap Shop),
тогда он начал предлагать детали по очень демократичной даже сейчас цене (800$)
и пластик из Нижнего Тагила. А пока посылка ехала ко мне, был заказан комплект
корпусных деталей из оргстекла для первого варианта «ULTIMAKER», уж очень мне понравился
проект Эрика де Брюина! Резку заказывал
в лазерном центре на Гагарина 2. Вырезали очень точно за неделю, и обошлось в
5500 руб.
Дальше пришел комплект от Михаила, и началась возня со
сборкой Прюши. Выяснилось, что собирать на столе можно, а вот настроить раму
правильно нельзя. Столешница оказалась кривой! Пришлось настраивать принтер на
толстом стекле, иначе оси были не перпендикуляры и не параллельны, подшипники
заклинивало, а ремни соскакивали со шкивов. Плюс возникли проблемы с прошивкой
из-за непонимания принципов работы. Но спасибо Михаилу, он сумел даже
дистанционно наставить меня на путь истинный! Переделывать и доделывать пришлось довольно
много, например, сделать рабочий стол с нагревом (его в комплекте не было), несколько
раз переделать конструкцию HOT END-а,
HOBBED
BOLT, заменить
подшипники скольжения на капролоновые, направляющие на алюминиевые по типу IGUS, придумать систему
юстировки рабочей платформы и датчика Z, и тому подобное. Тогда же начали выявляться первые проблемы по
конструкции экструдера, которые стали для меня главной целью в
совершенствовании конструкции принтера (нет хорошего инструмента – и всё
остальное даром не нужно!). В общем,
нормальный процесс освоения особенностей новой технологии.
Сейчас эта конструкция является полностью
работоспособной и выглядит так;
Использую его для печати деталей для других принтеров и
проведения лабораторных работ по совершенствованию конструкции экструдеров, так
что прибор будет менять и внешний вид, и содержание.
Затем началась сборка ULTIMAKERа, при этом
использовались ремни, шкивы, подшипники,
моторы и оси от старых копиров. От боуденовской схемы экструдера после трёх месяцев
мороки пришлось отказаться. Настроить нормально работу на пластике АВС 3мм никак не получалось, поэтому каретку
переделал под мотор экструдера, а прежний узел подачи стал работать в роли узла
предподачи (это снимает нагрузку с двигателя экструдера, компенсирует трение
материала об трубку подачи материала, и существенно улучшает качество печати).
Несколько раз переделывал сам узел HOT END-а, экспериментировал с вентиляторами охлаждения. Сейчас
принтер работает совершенно предсказуемо и печатает достаточно быстро, свисток
можно сделать за 12 минут. Выглядит он так:
После того как я написал в
форуме REPRAP объявление
с предложением о сотрудничестве по принтеростроительству в Питере, мне
предложили вступить в сотрудничество в группе из пяти человек.
Компания подобралась очень
сильная – Денис Алексеев - идеолог, Андрей Урбан – технический дизайнер, Андрей
Васильев – программист, Дмитрий Давидович – специалист по связям и снабжению, к
тому же и владелец дизайн- студии со своим станком лазерной резки. Пока
обсуждались особенности проектов принтеров для коллективного изготовления, я
соорудил ещё одно устройство для опытных работ по совершенствованию конструкции
экструдера принтера. Были использованы материалы из «Максидома», а привод был
сделан на тросиках.
Кстати, это устройство было продемонстрировано
на встрече с Нилом Гершенфельдом, когда он приезжал в Питер и Москву на открытие первого ФабЛаба.
За время существования группы
было сделано 4 версии 3Д принтеров, и каждая последующая в принципе была чем-то
лучше предыдущей, но зато в ней появлялись новые проблемы. Но, так или иначе,
две последние разработанные версии было решено запустить в производство мелкой
серией и посмотреть, что из этого выйдет.
Это версия «ArtFormer» на выставке Geekpicnic.
А это модель «RobbyHobby».
Так проходила резка деталей из
оргстекла.
А так выполнялась сборка
принтеров для выставки.
Интерес к оборудованию у
потенциальных пользователей проявлялся,
но больше не практический, а платонический.
Поэтому было решено попробовать
применить комплекты для сборки этих принтеров в качестве учебных. На базе
ФабЛаб Политех был создан клуб «3Д-механика», где желающие могли научиться
работать с 3д принтером, изучить его устройство и особенности, а так же
приобрести самостоятельно собранное устройство по льготной цене.
В ФабЛаб было доставлено 12
комплектов деталей для сборки, из студентов было сформировано соответствующее
количество команд, и предложено самостоятельно собрать и настроить принтер до
состояния удовлетворительной (с точки
зрения собиравших данный принтер) работоспособности.
После 3-х месячных заездов два
раза в неделю для консультаций и руководства сборкой было собрано и доведено до
состояния, когда принтер хоть как-то печатает, аж целых три устройства!
В общем, идея себя не оправдала,
и к концу года была закрыта, а недоделанные принтеры были распределены среди
участников группы.
Вот в таком виде эти принтеры
достались мне. Возникнет желание и время - доделаю.
В это же время пришел первый
комплект 3Д - принтера « DreamMaker»
из Китая.
Везли его в срочном порядке, и
потому кое- какие детали в коробку не положили, какие-то были лишними, что- то
раскололи, а винтиков насыпали, наверное, на десяток принтеров, с килограмм.
Резка оказалась с некоторыми
ошибками, без напильника шасси не собиралось, ходовая гайка по оси Z подклинивала, а шкив подачи
прутка пришлось переточить, ну и ещё кое-что по мелочи. Но собрал я его
довольно быстро, потому что уже был опыт сборки ULTIMAKER-а.
Получилось вот что:
Через два месяца привезли ещё
два комплекта DreamMaker-ов.
Китайцы учли наши замечания, и эти комплекты были вырезаны очень качественно,
из ударопрочного пластика молочного цвета. Достаточно сказать, что язычки
панелей для уменьшения толщины были подвергнуты лазерной гравировке для того,
чтобы при сборке не возникало лишних напряжений в материале, и панели не
трескались.
Два комплекта я собрал за
полтора дня, настраивал ещё два дня.
Приборчики мне понравились,
печатают неплохо, но для работы с АВС – пластиком надо делать серьезную
модернизацию – устанавливать горячий стол , новый более мощный блок
питания и менять прошивку.
Так же параллельно со всеми я
начал делать собственную серию маленьких относительно недорогих принтеров. За основу был взят проект « Portabee», он понравился мне
своей продуманностью конструкции и хорошо выполненными файлами для печати.
Естественно, при реализации проекта, произошли изменения деталей и материалов,
использованных в конструкции принтера.
Машинки получились устойчиво и
быстро работающими, а пробная эксплуатация в ФабЛаб показала высокую надежность
устройства. За полгода работы в руках студентов его не сломали! Думаю, что это
показатель надежности.
Таких машинок планировалось
сделать 20 штук, для чего у Михаила Беляева было приобретено 20 комплектов
печатных плат MAKERBOT GEN3,
а в «Элитан» - комплектующие для их сборки. Паял и отлаживал электронику сам. Оказалось
не так долго и страшно.
Сейчас в наличии 11 собранных, а
9 уже нашли своих новых владельцев. Я считаю, что если они звонят только по вопросу – (есть ли катушка
пластика?), говорит о том, что их все устраивает.
За время работы в группе мне
пришлось поучаствовать более чем в десятке выставок и презентаций.
Вот так мы готовили стенд на Geekpicnic.
А вот так наш стенд осаждали
любопытствующие посетители выставки.
А это фантики с различных
мероприятий.
Последняя выставка – российский
промышленник 1-3 октября 2014г. В «Ленэкспо».
К этому времени группа приняла
решение самораспуститься, хотя общаться мы не перестали.
У каждого участника возникло
своё понимание целей, путей и методов их реализации в данной теме.
Поэтому сейчас я занимаюсь сборкой большого принтера, от
которого я хочу добиться максимально возможного качества печати за разумное
время.
Но об этом я расскажу в
следующий раз.