3D tiskárna si sami. Mohu vytvořit 3D tiskárnu vlastním rukama?

Uvolnění prvních zařízení pro 3D tisk způsobilo hodně nadšené zpětné vazby. To je skutečně jeden z nejvýraznějších vývojů segmentu IT na počátku 21. století. V současné době se trojrozměrné tiskárny pevně dostaly do specializovaných oblastí přístrojové techniky, průmyslu a dalších oborů. Firmy, které potřebují vysoce efektivní výrobce hardwaru pro malé součásti, dychtivě kupují 3D tiskárnu. Cena, která je asi 100 tisíc rublů, je nezastaví, protože technologické zařízení platí za sebe.

Pokud jde o domácí použití, jsou takové investice jen zřídka odůvodněné, neboť existuje smysl pro získání takového zařízení. Samotná potřeba takového zařízení je obvykle vysvětlena zvědavostí a touhou experimentovat. Ačkoli samozřejmě existuje mnoho příkladů, kdy se 3D-tiskárny aktivně používají v každodenním životě. Metody samoobslužného inovačního zařízení v posledních letech získaly mnoho následovníků. Tento zájem o "trojrozměrnou výrobu" zvyšuje úspěch domácích řemeslníků.

Z čeho je tiskárna vyrobena?

Jak se obvykle děje v vlastní tvorbě, pole pro realizaci myšlenek je neomezené. Každý mistr vyvíjí své recepty a technologie, které umožňují realizaci této myšlenky. Přesto není možné vytvořit 3D tiskárnu s vlastními rukama bez zvláštních manuálů. Zpočátku byl příkladem pro první nadšence produkty společnosti Z Corporation a 3D-Systems. Nejvýznamnějším příspěvkem k výrobě vlastních přístrojů byla společnost RepRap, která vyvíjí soupravy pro tiskárny s trojrozměrným tiskem.

Vlastně před každým, kdo se rozhodne udělat podobný výrobek, existuje dilema: použijte sadu, která vyžaduje pouze montáž, nebo zakoupit samostatně komponenty. Každý sám řeší odpověď na tuto otázku sám, ale 3D tiskárna se svými vlastními rukama může být provedena pouze tehdy, pokud máte příslušné znalosti a technické dovednosti, které rozhodně potřebujete ve výrobním procesu.

Mechanické součásti

Bez ohledu na to, zda je hotový balíček zakoupen, nebo zda se rozhodne nezávisle na nákup součástek (nejlépe v Číně), není dokončena žádná sestava 3D tiskárny bez následujících prvků:

• spojovací prvky, se kterými je vytvořen rám zařízení;
• kovové vodítka pro pohyblivé součásti;
• převodovky, na jejichž základě bude zajištěn přenos z elektrických pohonů na pohyblivé jednotky;
• platforma, která bude zvláštní oblastí pro výrobu předmětů;
• topné zařízení a termočlánek, se kterými bude sledována teplota.

Hlavní sestava

Postup montáže závisí na sadě součástí. Při správném přiblížení může být dosaženo oka - avšak v tomto případě je nutné přísně sledovat konfiguraci umístění elektrického pohonu, vedení a hlavy extrudéru podél os. Bez speciální sady můžete sestavit vlastní 3D tiskárnu s překližkami, vhodnými šrouby a svorkami.

Motor je připevněn ke každé ose a slouží jako zdroj energie pro pásový systém, který je zodpovědný za pohyb po vodítkách. Také na jedné z os, by měla poskytnout pohonnou jednotku, skrze kterou bude proveden pohyb plošiny. Další osa, upevněná na horní straně 3D tiskárny, umožní extruderu pohybovat se.

Elektrotechnické přístroje

Pro ty, kteří se rozhodnou nezávisle hledat komponenty, může být mechanická součást realizována ze šrotového materiálu. Ale chcete-li vytvořit 3D tiskárnu s vlastními rukama, potřebujete také elektroniku, bez jejího nákupu, kterou nebudete moci dělat. Pro provedení této části je nutná následující sada:

• přepínače, které budou odpovědné za omezení tisku v "pracovní oblasti" podél hlavních os;
• krokové motory;
• Deska s mikrokontrolérem - tento komponent je jedním z nejdůležitějších: poskytuje tisk na 3D tiskárně a ovládá polohy vozíku.

Kromě toho potřebujete extruder s tepelným čidlem. Je to ten, kdo bude působit jako materiálový konvertor z pevné látky do měkké taveniny.

Elektroinstalace

V této fázi je nutné realizovat instalaci centrální tyče (nosiče) a hlavy extruderu, na které závisí činnost 3D tiskárny, a zejména tiskové techniky. Dále následuje připojení místa pro tisk a topení. Nakonec zůstane připojit desku s obvody a zajistit připojení kabelů k ohřívačům, zdrojům a teplotním indikátorům. Připojení k síti stejně jako jiné operace, nebudou způsobovat problémy pro ty, kteří jsou seznámeni se základními pravidly radiového inženýrství. V mnoha ohledech je průběh práce podobný instalaci propojky na základní desce počítače.

Je důležité si uvědomit, že spolehlivost rámce závisí především na tom, jak vysoce kvalitní tisk bude proveden na 3D tiskárně, takže všechny klipy, spojovací prvky a spoje by měly být vyrobeny co nejpřesněji - bez odchylek v proporcích a konzistenci.

Kromě toho je zde třeba zajistit možnost stažení "pracovního" místa. Během provozu bude nutně nutné ji vyčistit, aby se svorky snadno oddělily. Mimochodem, speciální sady mají ZIP-zámky, které vám umožňují snadnou fixaci desky plošných spojů. Nicméně jejich kvalita je zřídka vysoká, takže byste měli být připraveni nahradit držáky.

Práce hardwarové výplně

Kód zpracovaný slicerem je přenesen do provozní paměti zařízení, po němž mikrokontrolér začne pracovat. Během provádění algoritmu lze elektroniku upravit v závislosti na stavu tepelných čidel. Kromě toho systém řídí parametry, podle kterých se extruder pohybuje pro 3D tiskárnu a sleduje teplotní charakteristiky. Kvalita získaného trojrozměrného objektu bude záviset na správnosti dávkování a vytlačování spotřebního materiálu.

Přesný tisk a jeho nárůst

Kromě nastavení ovladače hraje důležitou roli krokový motor v parametrech vozíku, který přímo určuje přesnost tisku. Bezprostředně je důležité si uvědomit, že domácí 3D tiskárna, jejíž cena bude od 30 do 50 tisíc rublů, bude nepochybně levnější než značková. Je žádoucí zajistit silný elektrický pohon. Tato mini jednotka slouží k přesunutí hlavy extruderu a určuje citlivost jeho práce. Například při 360 ° otáčení vřetena bude počet kroků elektromotoru 200, respektive přesnost 5 mikronů. Pokud bude počet kroků 400 - přesnost je 2,5 mikronů. Pohon s největším počtem kroků tak bude schopen zaručit vyšší přesnost.

Software

Hlavním úkolem programu 3D tiskárny je překládat trojrozměrný virtuální model na algoritmus, který správce může pochopit. Dále, v souladu s parametry tohoto kódu, objekt bude vyroben přesným řezáním ve formě, ve které byl model uložen na počítači. V tomto ohledu je důležité poznamenat, že ne každý soubor je vhodný pro tiskárnu - dnes je formát STL používán častěji. Nevyžaduje přeměnu práce, ale pro následné zpracování kódu a jeho předání mikrokontroléru je potřebný příslušný software.

Ve značkových zařízeních společnost konkrétně vyvíjí software navržený pro konkrétní modely. Ve skutečnosti se jedná o jednoduché programy pro 3D tiskárnu, nazývané také slicery. Aplikace jako Skineforge, Slic3r a Kisslacer se s těmito funkcemi vyrovnávají. Pro plodnou práci potřebujete také 3D editor, který uloží prázdné soubory do souboru STL. Je třeba poznamenat, že při použití velkých modelů může tiskárna nesprávně řezat kvůli nedostatečné ploše plošiny. Řešení takových problémů spočívá v elementárním rozdělení virtuálního objektu na několik částí.