3Д принтер своими руками на ардуино уно

В статье описана конструкция 3D принтера, стоимость которого составляет около 60-70 долларов (возможно, самый дешевый концепт в мире).

Этот 3D принтер работает с использованием самых дешевых моторов на рынке – 28Byj-48, Электроника – Ramps 1.4 с управлением от Arduino.

Автором проекта является 16-ти летний парень из Германии.

Технические характеристики 3D принтера:

Рабочее пространство: 10x10x10 см;

Скорость: 20 мм/с;

Разрешающая способность (точность): 0.2 мм.

P.S. Под каждым разделом в соответствии с оглавлением статьи в качестве наглядной инструкции выложены фотографии

Механическая часть

-1x 30×34 см (Основание).

Заказываем с Aliexpress:

-12 линейных подшипников в круглом корпусе LM8UU.

-2 шкива GT2 + 1 м зубчатый ремень GT2.

-10 подшипников 624.

-1 шкив Mk8 для привода.

Гладкие стержни для направляющих диаметром 8 мм:

– 4 длиной 17,5 см.

В местном хозяйственном магазине:

-1 вал с резьбой M5, который вы разрежете на 2 части.

-2 шестигранные гайки M5.

-8 винтов M3x16 мм.

-6 винтов M3x 25 мм.

-4 винтаx M4x45 мм.

-2 винта M4x60 мм.

-4 винта M4x20 мм.

-20 шестигранных гаек M4.

-10 шестигранных гаек M3.

-12 маленьких шурупов.

Электроника

-1плата Arduino Mega 2560 + Ramps 1.4 + 4 драйвера шаговых двигателей A4988.

-4 шаговых двигателя 28byj-48.

-3 оптических концевых выключателя.

-1 шаговый двигатель Nema 17 (тоже заказываем с Ali или Ebay. Такие привода стоят около 10 долларов).

-1экструдер E3D-V5 Aliexpress

или более дорогой, но с охлажднием

-1экструдер E3D-V6 Aliexpress.

Узлы, которые надо напечатать на 3D принтере

Скачать последние версии 3D моделей узлов, которые надо напечатать можно по ссылке: Thingiverse

2 детали "Z-Motor"

1 деталь "X-Carriage"

1 деталь "Hotend"

1 деталь "Hotend Clamp"

Механизм для экструдера скачать можно здесь: Thingiverse.

Модификация шагового двигателя 28BYJ-48

Для того, чтобы переделать шаговый двигатель 28BYJ-48 из униполярного в биполярный, вам надо открыть пластиковую крышку.

После этого удалите красный кабель и разомкните контактную дорожку от него как это показано на рисунке.

Теперь на другом конце – выход, который вы будете подключать к Ramps, расположите контакты следующим образом:

После такой небольшой модификации вы можете подключать эти моторы непосредственно к контактам, которые предусмотрены на шилде для Arduino Ramps 1.4

Ось Y

Для начала вам надо склеить две деревянные плиты.

После этого установите напечатанные детали " Motor ", "Z-Motor" на деревянные плиты.

Потом закрепите напечатанные детали с помощью винтов.

Следующий шаг: установите в пазы моторы, а потом – подшипники LM8UU.

Установите на двигателе шкив, а рядом с ним – подшипники 624zz.

Для фиксации подшипников LM8UU используйте пластиковые стяжки.

Дальше – установите две направляющие длиной 17.5 см диаметром 8 мм.

Ну и в конце – натяните ремень через "Y-ends" и установите концевой выключатель.

Ось Х

Для оси Х вам надо:

Установить два болта M4x45 мм в деталь "X-End".

Подключить двигатель, как это показано на рисунках.

Натянуть ремень и установить концевой выключатель.

Установить экструдер с помощью двух болтов M3x25 и затянуть гайками.

Ось Z

Для того, чтобы собрать ось Z, вам надо:

Установить подшипники LM8UU в "X-Carriage" + " X-Ends".

Постом установить "X-Ends" + "X-carriage" на направляющих 17.5 см (Ось X) и 21см (Ось Z).

После этого надо соединить резьбовой вал с мотором

Стол для печати

Сверлим в деревянной плите 20х13 см четыре отверстия диаметром 3 мм.

После этого закручиваем 4 болта M3x25.

Собираем весь 3D принтер

Сборку проводим в соответствии с рисунками ниже. Дополнительные пояснений давать нет смысла. Главное, чтобы предыдущие шаги были корректно реализованы. В таком случае проблем возникнуть не должно.

Подключаем электронику к 3D принтеру

Электронику (в том числе Arduino) подключаем в соответствии с рисунком, который представлен ниже.

Программное обеспечение для Arduino

Загрузить файл конфигурации для Arduino IDE можно по ссылке: www.repetier.com.

Этого должно быть достаточно. Непосредственную наладку вы можете проводить под вашу полученную конструкцию, габариты и т.п.

Фото процесса печати и результаты

После некоторой калибровки, были напечатаны неплохие образцы куба с размерами 1x1x1 см.

Разрешающая способность: 0.2 мм

Скорость: 10 мм/с

Одна из проблем, которая появляется – перегрев двигателей. В результате происходит значительное смещение слоев.

Так что рекомендую устанавливать A4988 на микрошаг 1/16 и настраивать силу тока на минимальное значение.

Кроме того, можно поиграться с прошивкой Arduino для получения более качественного результата.

Оставляйте Ваши комментарии, вопросы и делитесь личным опытом ниже. В дискуссии часто рождаются новые идеи и проекты!

3D принтер нашел применение во многих областях. Его используют как в промышленности, так и в домашних условиях. Но приобрести готовое оборудование иногда не по карману, поэтому тем, кто желают его получить, остается решиться на самостоятельное изготовление 3D принтера.

В связи с этим возникла необходимость в наборах для 3d принтера Arduino. Их популярность обуславливается низкими ценами на электронику и приемлемым уровнем производительности собранного процессора. Arduino — это марка аппаратно-программных инструментов для изготовления автоматических систем роботизированной техники. Продукция этого бренда предназначена для непрофессионалов.

Стандартный набор состоит из IDE (программной оболочки) и аппаратной части. Последняя представляет собой комплекс смонтированных печатных плат, причем реализовывать их может как сторонний, так и официальный производитель. Отмечают открытость архитектуры системы, что предопределяет постоянное дополнение и беспроблемное копирование разработанной продукции.

О чём пойдет речь:

Составляющие части

Платы Arduino сконструированы из:

• микроконтроллера – он представляет собой микросхему, предназначенную для микропроцессора и периферийных устройств;
• электрических выводов – они распределены по плате и классифицируются на аналоговые (характеризуются наличием диапазона между 1 и 0) и цифровые (имеют только два значения 1 и 0).

Подобное устройство делает платы универсальным ядром системы, в которую они включены. IDE – это язык программирования, разработанный специально для Arduino.

Как собрать 3D принтер Arduino своими руками

Изготовить 3d принтер своими руками вполне реально, для этого необходимо следовать инструкции, прилагаемой к набору Arduino. Также можно руководствоваться рекомендациями профессионалов и методическими пособиями.

Принтер для 3D печати состоит из таких частей:

• корпус;
• контроллеры;
• направляющие;
• блок питания;
• шаговые двигатели;
• экструдер.

Первым шагом является постройка осей координат. Для этого понадобятся приводы, например, от CD/DVD, которые находились на компьютере. Также надо приобрести Floppy-дисковод, проверка его работоспособности при этом обязательна. Ее показателем является пошаговый режим работы, осуществляющийся без постоянного тока. Далее нужно подобрать шаговые двигатели. Процесс перемещения расходного материала требует определенной мощности.

Следующий этап заключаются в выборе электроники. Вам понадобится непосредственно плата Arduino, кабель, драйвера (5 штук), радиаторы, блок питания (подойдет от компьютера), вентилятор, концевики (оптические или магнитные), стол для подогрева, термистор, транзистор, провода, штекера, устройство нагрева для хотенда, сопла и боуден. Их реально купить в наборе, это сэкономит время и усилия, не повредив качеству. Схему сборки деталей найдете в интернете.

На последнем этапе скачиваем Arduino IDE, устанавливаем прошивку (чаще используют Marlin) и подключаемся к ЧПУ-контроллеру. Проверив подобным образом сборку электроники, нужно определиться с ПО, которое будет отвечать за управление 3D принтером. Пример на фото.

К его функциям относят приемлемость выбранных параметров печати: заполнение, высоту секции и скорость послойного нанесения расходного материала. Остается только оценить состояние электропроводки, собрать последние элементы (раму, корпус, крепления) в соответствии с инструкцией и подключить собранный своими руками принтер к ПК.

Калибровка 3D принтера осуществляется с учетом диаметра шкива, количества шагов на оборот мотора и микро-шагов в системе электроники. Результатом операции становится окончательная настройка прошивки.

Плата Arduino UNO

Плата Arduino UNO работает в комплекте с микроконтроллером ATmega328, характеризующимся наличием:

• 14 цифровых и 6 аналоговых порта;
• USB порта;
• функции сброса;
• разъемов внутрисхемного программирования и питания.

Плата расширения обеспечивает питание вышеуказанных компонентов, например, с помощью USB. Расположение микроконтроллера облегчает его замену и проведение ремонта.

Arduino UNO имеет несколько отличий от других модификаций плат расширения этой компании:

• Во-первых, для его присоединения к ПК не нужен мост USB-UART FTDI.
• Во-вторых, электроэнергию она получает через USB порт и с посредством приспособлений извне. Для этого предопределено несколько выводов (Vin, IOREF, 5 V, GND).
• В-третьих, микроконтроллер платы Arduino UNO обладает тремя типами памяти: FLASH, EEPROM и SRAM.
• В-четвертых, присутствует последовательность в SPI. Это касается с 10 по 13 выход (вход).
• В-пятых, имеется функция сброса в автоматическом режиме.
• В-шестых, существует защита от последствий нагрева проводов.

ЗD принтер Arduino Uno считается самым востребованным в своей ценовой категории.

Arduino Mega 2560 для 3D принтера

Она разработана на основе Arduino Mega. Arduino Mega 2560 потребовала усовершенствованного ATmega2560. Устройство имеет:

• 54 цифровых и 16 аналоговых входа;
• UART, USB;
• резонатор;
• ISCP;
• функцию сброса.

Подключения Arduino Mega 2560 проводится путем присоединения к ПК или к внешнему источнику тока. Главные отличия нововведения:

1. Отсутствие необходимости в USB-to-serial.
2. Наличие резистора.
3. Добавление пинов SCL и SDA на Arduino Mega 2560.
4. Усиление рабочей последовательности RESET.

3d принтер Arduino Mega 2560 является популярным среди имеющихся аналогов. Это обуславливается производительностью его работы.

Плата Arduino CNC Shield v3.02

Плата расширения CNC Shield v3.02 создана для Arduino UNO 3D принтеров и подобного им оборудования. Данная база входов/выходов обеспечивает работу устройств в автоматическом режиме или посредством подключения к USB-порту.

Arduino CNC Shield v3.02 имеет 4 оси, интерфейс двух разновидностей (UART, I2C). Требуемое напряжение для силовой и логической частей соответственно равно 36 В и 5 В. Тип прошивки этой платы называется Arduino GRBL. База характеризуется четырьмя слотами (по числу осей) и перемычками для их дублирования. Драйверы Arduino CNC Shield v3.02 подключаются разными путями.

Плата Arduino Due

Arduino Due представляет собой плату, созданную на базе процессора Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3. На устройстве присутствуют:

• 54 цифровых и 12 аналоговых пинов;
• UART;
• ЦАП;
• TWI;
• ГТЧ;
• JTAG, SPI;
• функции стирания и сброса.

Сборка 3D принтера своими руками должна проводиться только после точного планирования действий. Процесс облегчит приобретение укомплектованного набора у официального производителя.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Добрый день, Любители 3D печати!

Вот решил поделиться, чего добился в создании 3D принтера я. Не судите строго это мой первый пост и опыт создания принтера.

Купленного 3D-принтера у меня нет, поэтому решил сделать его самостоятельно, попробовать свои силы) Самым простым и дешевым вариантом мне показался принтер на старых сидиромах :). Благо в интернете есть много информации о создании 3D принтеров в домашних условиях.

Корпус решил сделать из оргстекла, видел где-то и мне очень понравился :D.

Сделал чертеж в Sol >

1.6 кг. Для подачи пластика использовал двигатель Nema 17 (также заказан на AliExpress). Нагрев хотенда производится через реле, а для правильного регистрирования температуры спаял навесным монтажом схемку, которая есть на ramps 1.4.

Первые пробы печати (пока печатал только PLA):

По печати скажу, что пока не смог избавиться от соплей. И периодически возникают проблемы с подачей пластика: то вытекает самотеком, то перестаёт проталкиваться – пока разбираюсь.

На будущее есть желание увеличить площадь печати и сделать подогреваемый стол (остались выводы на arduino).

Вот еще пробы печати:

Буду рад ответить на вопросы и получить советы от профессионалов)

Спасибо за внимание;)!

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.