Создание элементарного FDM 3 d-принтера на основе проекта

Создание элементарного FDM 3 d-принтера на основе проекта Rep. Rap.

Rep. Rap. Проект Rep. Rap (от англ. Replicating Rapid Prototyper — самовоспроизводящийся механизм для быстрого изготовления прототипов) — инициатива, направленная на создание самокопирующегося устройства, которое может быть использовано для быстрого прототипирования и производства. Устройство Rep. Rap представляет собой 3 D-принтер, способный создавать объемные изделия на основе моделей, сгенерированных компьютером. Одной из целей проекта является «самокопирование» , определяемое авторами как способность аппарата воспроизводить компоненты необходимые для создания другой версии себя. Аппарат представляет собой разработку с общедоступными наработками.

Комплектующие для сборки устройства: Необходимые инструменты и материалы Набор отвёрток Кусачки Канцелярский нож Линейка Рулетка Ножницы Машинное масло или смазка Ключ 5. 5 mm Набор шестигранных ключей Паяльник, припой и флюс Карандаш Плоскогубцы Штангенциркуль ABS пластик 1. 75 mm

Возможно понадобятся Термопаста Устройства для зачистки проводов Дрель Набор сверл Электроника принтера Плата Ramps 1. 4 Плата Arduino Mega 2560 Драйверы шаговых двигателей Pololu 5 шаговых двигателей NEMA 17 (5. 5 KГ-CM) Механические детали Нейлоновые стяжки шириной 2 мм Изолента Термоусадочные кембрики Провода с конекторами Деревянная часть столика Силиконовый шланчик (небольшой отрезок) Полиамидная лента (каптон)

Нагревательная часть экструдера J-типа (0. 4 mm сопло 1. 75 mm пластик) с нагревателем и терморезистором Термостойкое крепление нагревательной части экструдера 2 зубчатых ремня GT 2 2 зубчатых шкива для ремня GT 2 – 16 -20 зубьев (отверстие 5 mm) Печатная плата нагрева столика 12 линейных подшипников LM 8 UU 6 осевых подшипников 608 ZZ Болт с продольными засечками (Hobbed Bolt) 2 блока питания на 12 В 30 А Шнуры питания 220 В с вилкой Кабель USB 1 метр толстого двужильного провода для подключения подогрева столика Если двигатели или экструдер не снабжены проводами, то их тоже надо взять отдельно 3 оптических ограничителя хода 2 пружины для экструдера 2 пружины для оси Z Эталонная палка 234 mm Эталонная палка 290 mm Measuring Stick

4 больших зажима для бумаг Пластиковые детали для принтера Prusa Mendel Iteration 2 Гайки и болты 2 М 8 O 1 гладких стержня, ось X 390 мм 2 М 8 O 1 гладких стержня, ось Y 395 мм 2 М 8 О 1 гладких стержня, ось Z 343 mm 1 M 8 О 1 гладкий род E – холостой 18 мм 6 резьбовых стержней M 8 365 mm 4 M 8 резьбовых стержня 275 мм 3 M 8 резьбовых стержня 420 mm 2 M 8 резьбовых стержня 220 мм 1 M 8 резьбовой стержень 40 мм 100 гаек M 8 100 шайб M 8 30 гаек М 3 30 контргаек М 3 100 шайб M 3 30 М 3 болтов 10 мм 2 М 3 болта 50 mm

3 M 3 болта 30 mm 8 M 3 болтов 20 мм 20 М 3 болтов 25 mm 30 М 3 болтов 14 мм 2 М 4 болта 20 мм 2 M 4 гайки 2 шайбы M 4 6 широких шайб M 8 Резьбовые и гладкие стержни

В FDM 3 D-принтере в качестве материала печати используется ABS-пластик Свойства: Ø Не имеет запаха Ø Не токсичен Ø Прочен, Ø Достаточно гибок Ø Температура плавления до 240°С Ø Боится длительного воздействия прямых солнечных лучей

При FDM 3 D-печати нужно учитывать: Что такой метод печати плохо справляется с изготовлением нависающих частей объектов. Для корректной печати таких частей следует доработать исходную модель, снабдив нависающие части легко удаляемыми подпорками.

Толщину сопла и точность позиционирования экструдера при проектировании модели. Т. к. Принтер не сможет корректно напечатать элементы, которые будут меньше его разрешающей способности(толщина стенок модели должна быть либо кратна диаметру сопла, либо больше чем величина равная произведению диаметра сопла на количество периметров плюс один диаметр сопла). Что напечатанную методом послойного наплавления модель очень трудно сломать поперёк печатного слоя, однако разделить слои между собой относительно легко.

Рассмотрим подробнее узлы и агрегаты устройства: Ø Предметнетный столик, на котором будет печататься модель оснащён нагревательным элементом для улучшения сцепления печатаемых объектов с поверхностью. При помощи шагового двигателя он перемещается по оси Y Ø Экструдер состоит из двух частей. Нижняя из них предназначена для нагревания пластика, подаваемого в экструдер. Верхняя проталкивает ABS пластик в экструдер с помощью шагового двигателя. Ещё два шаговых двигателя предназначены для перемещения экструдера по оси X и Z. Ø Для того чтобы устройство знало свои крайние положения по всем осям будут использоваться датчики предельных положений. Ø С помощью специальной программы 3 D-модель преобразуется в G-код(стандарт работы с ЧПУ станками) и отправляется в Arduino, где выполняется. G-код - это список координат и команд которые должен выполнять 3 D-принтер для достижения заданной задачи. Ø Мощность данного устройства составит около 300 W, таким образом питание данного устройства должно обеспечиваться блоком питания мощностью не менее 400 W

Тонкости: Сцепление столика с образцом должно быть максимальным на протяжении всего процесса печати. Для этого его покрывают термостойкой полиамидной пленкой и поддерживают при всем процессе печати при температуре близкой, к температуре печатаемого объекта. Иначе в результате температурной деформации объект после попадания на столик сожмется и отщелкнется от него. Подогреваемая часть экструдера должна быть хорошо изолирована от пластмассовых деталей конструкции. К тому же область нагрева пластика, в принципе, желательно минимизировать, т. к. длительный перегрев пластика внутри экструдера может послужить причиной его затвердевания и порчей экструдера в целом.

Программное обеспечение для управления принтером и подготовки моделей. Slic 3 r – преобразует модель в G-код. Pronterface – это, одно из интерфейсных приложений для 3 D печати, которое используется для контроля работы 3 D принтера.