3D принтер-конструктор 3D START v2.0
Несмотря на то, что технология трехмерной печати находится у всех на слуху только последние несколько лет, ее появление стоит искать еще в прошлом веке. Пионером в данной области стала компания Charles Hull, которая в 1984 году разработала технологию трехмерной печати, а чуть позже запатентовала технику стереолитографии, которая сегодня используется повсеместно. Тогда же компания разработала и создала первый промышленный трехмерный принтер, который фактически стал началом новой эпохи.
90-е годы двадцатого века стали временем появления новых разработок в сфере трехмерной печати, благодаря которым 3D принтеры нашли применение в производственных условиях и стали использоваться для прототипирования. Пик развития технологии приходится на XXI век, и мы сами становимся очевидцами того, как семимильными шагами трехмерная печать покоряет новые вершины. Сегодня печать может осуществляться разными материалами, причем не только пластиками и металлом, но и тканью, бумагой, керамикой, пищевыми продуктами и даже живыми клетками.
В 2005 году появилась возможность печатать в цвете, а в 2006 году был создан принтер, который может распечатать около половины всех своих собственных комплектующих. В 2014 году появились первые принтеры с областью печати, практически неограниченной в размере. С помощью этого устройства уже попытались создать полноценный дом, используя в качестве основного материала бетон. На возведение такого сооружения было потрачено не более суток. Уже в 2016 году было представлено первое здание, построенное с помощью трехмерной печати в Дубае. В феврале 2017 года Россия также представила дом, целиком напечатанный на стройплощадке. В этом году также был разработан принтер с шестью осями, с помощью которого сложные элементы будет печатать намного проще, без необходимости использовать поддерживающие конструкции. На данный момент активно ведутся разработки принтеров, которые смогут печатать органы человека, протезы, имплантаты, корпусы автомобилей и даже еду.
Чаще всего в настоящее время используется технология FDM-печати. FDM-технология (Fused Deposition Modeling) – это технология послойного наплавления нити. Сегодня этот способ 3D-печати считается самым распространенным, одновременно он относится и к одним из самых старых методов. Принцип заключается в послойном наплавлении нити пластика по контуру модели и в качестве заполнения. Эта технология является абсолютным лидером для домашних принтеров.
Для печати используются термопластики, которые поставляются в виде катушек или прутков. Чаще всего печатают PLA и ABS пластиками, в числе которых нейлон, полиамид, поликарбонат, PET (он же полиэтилентерефталат, который используется для создания пластиковых бутылок) и некоторые другие вещества.
FDM-технология позволяет использовать термопластики производственного класса, поэтому распечатанные объекты получают отличную механическую, химическую и термическую прочность. Технология простая, чистая и пригодна для использования в условиях офиса или дома.
Цели использования домашнего 3D-принтера могут быть совершенно любыми: от простого любопытства (или, скорее, любознательности) и знакомства с новой технологии до печати полезных в хозяйстве мелочей и моделей-прототипов для собственного бизнеса.
Следуя своей многолетней традиции, компания Мастер Кит разработала и изготавливает 3D-принтер в виде набора для сборки. В процессе сборки можно изучить принципы работы 3D-принтеров, особенности их конструирования и эксплуатации. Также собранный принтер поможет освоить приемы создания и предпечатной подготовки объемных моделей с помощью различных графических редакторов и специального программного обеспечения, и, наконец, постпечатной обработки готовых изделий.
Итак, вашему вниманию предлагается обзор 3D принтера-конструктора 3D START v2.0.
Модель имеет ряд доработок и улучшений по сравнению с ранее выпускавшейся.
Основные области применения принтера-конструктора:
- обучение детей и всех интересующихся 3D-печатью принципам построения устройств для печати с помощью аддитивных технологий как дома (самостоятельно), так и в профильных учебных заведениях;
- печать самостоятельно сконструированных с помощью 3D-редакторов, или скачанных из различных источников моделей любых конфигураций;
- прототипирование различных элементов машин и механизмов.
Принтер имеет модульную конструкцию, в которой логически функциональные модули уже предварительно собраны. Такой подход облегчает финальную сборку и уменьшает время, затрачиваемое на нее.
При этом при желании можно разобрать каждый модуль, если это необходимо для пониманий принципа его действия как отдельно, так и в составе принтера. При аккуратной разборке и последующей сборке любой модуль не теряет своей работоспособности. Все пластиковые детали принтера могут быть распечатаны на нем самом. Принтер может быть дооснащен нагреваемым столом для печати ABS-пластиком.
Размеры принтера в плане таковы, что для него найдется место как на рабочем столе, так и в шкафу, где он может находиться, пока не возникнет необходимость в использовании. Вес и размеры позволяют перемещать принтер без труда, а жесткая конструкция позволяет сохранять механические настройки после перемещения.
Технические особенности принтера:
- усиленная конструкция рамы с ручкой для простоты переноски;
- профессиональные комплектующие для построения кинематики;
- при сборке принтера не требует пайки;
- нет необходимости программировать и настраивать принтер (прошивка уже загружена в контроллер, а драйверы управления шаговыми двигателями откалиброваны);
- 100% совместимость с международным проектом REPRAP;
- открытый код используемой прошивки Marlin.
Комплект поставки:
- модуль привода оси Х с экструдером - 1 шт.
- модуль привода оси Y с установленным столом - 1 шт.
- модуль привода оси Z - 1 шт.
- рама с предустановленной системой подачи пластика - 1 шт.
- комплект крепежа и инструмента - 1 шт.
- кабель USB - 1 шт.
Основные технические характеристики:
Область печати ХYZ (мм) | 155 х 165 х 170 |
Материал для печати | нить PLA, Watson, Flex (1,75 мм) |
Диаметр сопла экструдера, мм | 0,3 |
Тип экструдера | E3D |
Тип подачи | Bowden |
Высота слоя, мм | 0,1...0,25 |
Рекомендованное ПО для слайсинга и управления принтером | RepetierHost, Simplify3D |
Источник питания | 12 В, ток не менее 5 А |
Вес | 2500 |
При разработке принтера 3D START v2.0 мы постарались учесть все пожелания, рекомендации и замечания, полученные от пользователей предыдущих моделей принтеров. Некоторые из них одну из основных ценностей видят именно в процессе сборки, другие предпочитают готовый продукт. Модульной конструкцией мы постарались объединить эти пожелания.
Ниже приведём основные изменения, которые претерпела версия 3D START v2.0 по сравнению с первой версией модульного принтера.
Рама
Рама по-прежнему выполнена из шлифованной 6мм фанеры. Но теперь рама оснащена боковыми рёбрами жёсткости, выполняющими также дополнительные функции:
- крепление узла подачи (возможна зеркальная установка узла подачи);
- отверстия под разъём питания и кнопку включения питания;
- отверстия для крепления и настройки концевого выключателя оси Z.
Так же важным изменением рамы является увеличение ее высоты. Это позволило увеличить максимальную высоту печатаемой модели с 80 мм до 170 мм.
Модуль автономного управления Smart Controller
Для автономной печати с SD-карты базовая версия, в отличие от предыдущей, уже предусматривает модуль для управления и печати в автономном режиме. SMART CONTROLLER представляет собой 4х-строчный LCD-дисплей с ручкой-энкодером для навигации по меню управления принтером, отображающимся на дисплее, а также считывателем SD-карты. При этом нет необходимости постоянно держать включенным компьютер для управления принтером, достаточно записать на SD-карту файл с G-кодами и запустить процесс печати.
Обдув печатаемой модели
Для печати некоторых моделей необходимо дополнительное охлаждение экструдируемого пластика в процессе печати.
В новой модели эту функцию обеспечивает управляемый вентилятор с напряжением питания 12В, размерами 40х40х10мм, и скоростью вращения до 5500 об/мин. В прошивке Marlin этим вентилятором можно управлять как с подключенного компьютера, так и с модуля автономного управления, меняя скорость вращения в широких пределах.
Конструкция крепления узла обдува экструдера позволяет расположить зеркально второй аналогичный вентилятор для более интенсивного и симметричного охлаждения детали. Файлы 3D-моделей узлов обдува в формате STL размещены на этой странице нашего сайта.
Для разработки моделей можно пользоваться любым редактором, предназначенным для создания объемных изображений, лишь бы в нем была возможность сохранения результатов в форматах .stl, .obj или .3mf, которые затем обрабатываются программами-слайсерами. На выходе этих программ получается файл в формате G-code (.gcode и др.), содержащий информацию для загрузки в контроллер принтера.
На странице сайта, посвященной принтеру 3D START v2.0, также можно найти следующие материалы, который помогут вам собрать, настроить и проверить принтер:
Библиотека Ардуино U8qlib для Full Graphic Smart Controller
Описание прошивки и калибровки Mega2560_RAMPS_DRV8825
Пластиковые детали 3D-START v2.0 MC7_V 2.0
Прошивка 3D-START v2.0 Marlin_MC7_sd
Прошивка для теста драйверов и шаговых двигателей RAMPS_Test
Тестовый куб для калибровки принтера
Файл конфигурации для Слайсера
Полезные ресурсы в интернете, которые мы рекомендуем при освоении 3D-печати:
https://www.thingiverse.com/explore/popular/ - огромное количество бесплатных 3D-моделей, подготовленных для печати;
https://www.arduino.cc/en/Main/Software - основной сайт проекта Arduino, где можно скачать бесплатную программную оболочку Arduino IDE;
Бесплатные программы для 3D-моделирования:
https://www.nchsoftware.com/meshmagic3d/
На нашем сайте вы можете ознакомиться с материалами по тематике 3D-печати и около нее:
Как мы решили делать модульный 3D-принтер
Доработка 3D-принтера MC7 Prime mini от Мастер Кит – установка подогреваемого стола своими руками
Доработка 3D-принтера MC7 Prime mini от Мастер Кит
Безопасный 3D-принтер – актуальная доработка принтера MC7
Корпус для MP700 с помощью 3D принтера
Проснись с комфортом — делаем светобудильник своими руками
Ходовой винт М8 - доработка 3D принтера МС7 (3D-СТАРТ)
Маленький - не обязательно плохой! Усилитель НЧ D-класс 2х50Вт с регулировкой тембра
Сигнализатор протечек на основе схемы из обучающего набора NR03
Корпус для MP700 с помощью 3D принтера
Печать пластиком ABS на холодном столе
3D-принтер как домашний инструмент
На сайте Мастер Кит в разделе 3D-печать представлены расходные материалы, запасные части, а также 3D-ручки, являющиеся ручным вариантом 3D-принтера и позволяющие рисовать быстро застывающим пластиком в пространстве. В этом разделе можно приобрести пластик для 3D-принтера и 3D-ручки.
