impresora 3d

La impresora 3D es un gran invento.

¡Le permito al usuario imprimir (casi) cualquier cosa que él / ella pueda imaginar!

Pero hay bastante caro.

Por supuesto, podría comprar una prefabricada barata por $ 200, pero el área de impresión es bastante pequeña y la calidad no es la mejor.

en el orden final de la escala es la otra impresora famosa, pero cuesta $ 2199.

Entonces, ¿qué hacer, gastar mucho dinero en buenas impresiones, o menos en menor calidad?

O construye el tuyo !!

En mi búsqueda de una impresora, me topé con el término RepRap.

RepRap significa: 'replicar prototipo rápido'

en otras palabras, una impresora que podría imprimir por sí misma.

El diseño más avanzado es el 'Mendel',

Consiste en un marco básico de ángulo de amarre, con 4 motores paso a paso para el movimiento X, Y, Z.

Paso 1: ¿Qué es la impresión en 3D?

Aquí hay una explicación de cómo funciona una impresora 3D.

Una impresora 3D deposita pequeñas gotas / línea de plástico fundido desde una punta con cabeza (boquilla).
en la mayoría de los casos, funde ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) o PLA (ácido poliláctico, hecho de almidón de maíz o caña de azúcar).
en contacto con el aire circundante, se enfría en estado sólido.

La impresora mueve su boquilla de 3 formas para depositar el plástico en un modelo 3D.
comienza en la parte inferior y coloca el plástico capa por capa, dando como resultado una forma completa.

Cuanto más pequeñas sean las líneas de sus depósitos, más suave será la impresión.

Paso 2: ¿Hacer o comprar?

eBay si está lleno de juegos para construir un 'Mendel RepRap'.
es fácil, pero algo más caro y menos divertido :)

si compraría un kit, hay un manual completo disponible en Internet.

También es posible mediante una impresora prefabricada y ensamblada.
Una buena comienza un dólar 1200


Pero quería construir el mío solo porque puedo.

Paso 3: Diseño 2D

¿Dónde empezar?
El marco es un buen lugar para comenzar, es el centro de todo el proyecto.

Después de mirar algunos diseños del estándar 'Mandel', pude hacer un dibujo:

Y por lo demás, usó la mayoría de los archivos predeterminados en el sitio web RepRap.
Modifico algunos de ellos porque estarían hechos de madera en lugar de estar impresos.

Agregué un archivo .ZIP que contiene todas las partes.
todo en archivos PDF y AutoCad (DWG).

¡Las medidas están en milímetros!

Archivos adjuntos

  • Descargar PDF.zip
  • Printer_2D.zip Descargar

Paso 4: diseño 3D

Después de diseñar todas las palmaditas, pensé que sería bueno ver el diseño en 3D antes de comenzar a construir.
De esta manera, podría tener una idea de la escala del proyecto Y mostrar cualquier falla de diseño.

Usé Inventor para construir todos los elementos por separado.
Después de construir todas las partes, las puse todas juntas en un ensamblaje.

Después de poner todo junto allí donde hay que cambiar algunas cosas en los dibujos
(los archivos en el paso anterior son los últimos)

Agregué un archivo .ZIP que contiene todas las partes.
Todos los archivos son para Inventor

Archivos adjuntos

  • Printer_3D.zip Descargar

Paso 5: Crear las partes

primero el marco A
Este es el centro de la construcción, todas las partes están conectadas a esto.

Así es como se hicieron todas las partes:
-Imprima el dibujo de la pieza que se necesita hacer.
-Obtenga un lápiz, una pinza, una cinta métrica y algo recto para dibujar deling.
-Dibujo de la vista superior sobre la madera.
-Corte la pieza a la forma correcta.
-Taladros donde sea necesario.
-Medir la parte:

-si está bien, pase a la siguiente parte.

-Si es pequeño, comience de nuevo y mire, "mida dos veces corte una vez"

-es demasiado grande, trata de llevarlo al tamaño correcto.


Después del cuadro principal, creé los soportes del motor del eje z

Paso 6: Crear las partes (v2)

Después de 2 intentos fallidos de crear el X - carrier, decidí imprimir las piezas originales,
A través de 3Dhubs.com encontré a alguien que imprimió mis piezas en ABS.


Las piezas que diseñé fueron hechas de madera a la semana.
O no tenía las herramientas adecuadas para hacerlos.

Paso 7: piezas compradas

Por supuesto, no pude construir toda la impresora yo mismo.

Así que compré las piezas en eBay, en tiendas web o en la ferretería local.


Lista de partes:
- Arduino Mega 2560.
- Rampas 1.4.
- 5x controlador paso a paso A4988.
- Cama climatizada.
- HotEnd (Budaschnozzle).
- Controlador inteligente LCD.
- Topes mecánicos
- Ventiladores más frescos
- Termistores NTC de 100k ohmios
- Muchos cables.
- T5-12 Tooth Pullys y correa de distribución
- 2x Acoplador de eje de 5 mm a 8 mm.
- 12x rodamientos lineales LM8UU.
- 10x 608zz Rodamientos de rellamada.
- KIT de extrusora con bisagras de Greg.
- 5x Nema17 Steppers (1.7A, 40mm, 48Oz.in)
- Rosca de acero m8 de 4m.
- 6 barras de acero precortadas.
- Espejo Ikea de 20 mm x 20 mm.
- Un montón de m3 tuercas y tornillos.
- Zip Ties. Y más pequeñas piezas aleatorias que se me ocurren en este momento.

Paso 8: Montaje de la impresora (1)

Con la mayor parte a mano se comienza a armar el marco.
Calculé que el espacio entre los marcos A debe ser de 31 cm.

Los marcos están conectados por 7x hilos de acero M8.

2 de los hilos inferiores donde se usaban para montar el paso a paso del eje Y.
Otros 2 fueron utilizados para sujetar los cojinetes de la correa del eje Y.

Paso 9: Montaje de la impresora (2)

El siguiente fue la cama climatizada.


Taladré un agujero de 15 mm en un bloque de madera y lo corté por la mitad.
Esto fue perfecto para montar los rodamientos.
estos bloques estaban pegados al tablero,
y en este tablero monté otro tablero con resorte entre ellos, para nivelar la cama con cabecera.

En el fondo de la cama calentada coloqué un termistor para controlar la temperatura.
En la parte superior de la cama coloqué un espejo Ikea de 20 mm x 20 mm, que se utiliza para crear una superficie plana lisa para imprimir.

Paso 10: Montaje de la impresora (3)

Para que esto funcione (y mantener una buena calidad de pinta) solicito 3 piezas impresas.

2 para conectar el eje X al eje Z,
y 1 para montar el extremo caliente.

Para mover el transportador de la extrusora, utilicé una correa de distribución, montada en los 2 bloques exteriores,
en uno y un rodamiento simple, en el otro extremo en paso con una polea unida a él.

Paso 11: Montaje de la impresora (3)

El eje Z es movido por 2 motores paso a paso.

Estos están conectados a dos hilos M8 por un acoplador.
para una mayor tracción, limpie un poco los ejes del motor

Paso 12: ¡PODER!

Entonces la impresora usó 12v, mucho.
Utilicé una fuente de alimentación ATX antigua, cortada de todos los cables de 5v y 3.3v.
agrupa los dos rieles (12v y 12v1).

usó uno para alimentar la conexión 5A
y el otro para la conexión 11a.

Para controlar el suministro, conecte el cable verde (encendido) y el negro (tierra) a un interruptor.
ahora puedo encender y apagar "remotamente".

Paso 13: cableado de la impresora

El siguiente paso fue la tarea de conectar TODO el cable a los pines correctos.

Usé la imagen del sitio RepRap para conectar todos los cables.
por suerte es bastante sencillo.

Las conexiones están claramente marcadas,
Para los motores y termistores, la polaridad no es un problema.
Los 3 topes finales son fáciles de conectar, + a +, - A - y señal a señal.

No te preocupes Si el motor gira en sentido contrario,
Esto se puede corregir en el firmware de Arduino.

Paso 14: el software (PC)

Como se mencionó anteriormente, estoy usando Cura para imprimir y crear el Gcode:

Descargar: //software.ultimaker.com/

Instala Cura e inícialo.
-Lo primero es configurar su impresora: recorra la configuración.
-Después de la configuración, puede cambiar la mayoría de las configuraciones.
-Una buena idea es cambiar la velocidad de impresión a un valor bajo (50), esto se puede volver a cambiar después de que la impresora se preforma bien.
-Mide el filamento en 3 puntos, suma los números y divide entre 3.
establezca este valor en "Diámetro (mm)"
-Ajuste la temperatura de impresión de acuerdo con la temperatura necesaria para el filamento que está usando.

Vaya a la pestaña de avance:
-Ajuste el diámetro de la boquilla.

Use "Ctrl" + "E" para abrir la configuración de experto.
Si su ventilador de enfriamiento (si está montado) sopla directamente sobre el hotend, es aconsejable bajar la velocidad máxima del ventilador

El resto de la configuración se puede cambiar como desee.
Pero tenga en cuenta que puede arruinar su impresión.




Para probar (ejes en movimiento) estoy usando PrintRun, solo porque es fácil: P
Descargar: //github.com/kliment/Printrun

Paso 15: el software

Hay 2 firmware principales para las rampas.
- Merlín
- Sprinter

Utilicé el software Merlin porque las impresiones se han visto mejor con Merlin que con Sprinter.

Lo descargó de: //github.com/ErikZalm/Marlin

Actualmente estoy usando Cura 14.01 para crear el gCode.
el Arduino usó el gcode para colocar su cabezal de impresora y extruir,
y mucho más por supuesto
incluso es posible imprimir directamente desde la PC con el cable USB conectado al Arduino.

Para modificar la configuración y cargar el software en Arduino, necesita un poco de software.
Necesitarás Arduino 0.23 para obtener el mejor resultado.
Ver archivo "arduino-0023.zip"

Después de instalar el software, extraiga el firmware de Merlin y abra el archivo "Marlin.PDE".
Vaya a la página "Configuración.h".

Aquí es donde están todas las configuraciones.
Pasaremos por esto, paso a paso.


Solo voy a mostrar la configuración básica.
Hay mucho más en esta configuración.
El número de fila y los valores son del archivo de configuración predeterminado.
En el archivo zip agregado encontrará los archivos predeterminados y personalizados


Fila nr: 73 #define MOTHERBOARD 7
Esto establece el tipo de placa electrónica.
el valor predeterminado es 7 (Ultiemaker)
Pero para este proyecto usé un RAMPS 1.4
con una extrusora, un ventilador y una cama con cabecera
así que usé nr 33


Fila nr: 77 // #define CUSTOM_MENDEL_NAME "Bram's Beast"
solo por diversión, llamé a mi impresora, esto se muestra en la pantalla LCD en el arranque.


Fila 84: #define EXTRUDERS 1
Esto establece el número de extrusoras que tiene la impresora.
el valor predeterminado es 1


Fila nr: 124/127 TEMP_SENSOR
El extrusor y la cama con cabeza tienen un termistor conectado.
esto para medir la temperatura.
Es importante obtener el valor correcto, de lo contrario, el extrusor de la cama se sobrecalentará o se mantendrá frío.
Si sabe qué termistor se usa, solo necesitará completar el número correcto.
- #define TEMP_SENSOR_0 es el termistor principal del extrusor
- #define TEMP_SENSOR_BED es el termistor de la cama calentada
Si solo se usan 2 termistores, puede completar 0 en las otras 2 filas
Arriba de la fila nr 124 hay una lista que contiene los termistores de uso común.
Si no está seguro del tipo de termistor que está utilizando,
descargue el truco de datos del termistor.
conecta el termistor a un multímetro y mide su resistencia,
Comprueba la temperatura. Y haga una referencia cruzada de esto con la tabla en la hoja de datos.



Fila nr: 234 #define PREVENT_DANGEROUS_EXTRUDE
Esto se utiliza para evitar que el extrusor se mueva cuando el extremo caliente está frío.
Comenté esto con fines de prueba.


Fila nr: 301/306 #define INVERT_X_DIR verdadero
Estas filas se utilizan para definir la dirección de giro del motor.
Después de que todo el extremo conectado se detenga y se active la impresora paso a paso,
lo conecté a la PC y usé "Printrun".
Printrun le permite imprimir, pero también mover el eje.
Moví la axisia 10 mm y confirme que los steppers estaban en la dirección correcta.
si no: cambie True a False en el eje, guarde el archivo y cárguelo nuevamente.

(si los steppers no se ejecutan correctamente, vaya al siguiente paso primero)


Fila nr: 313/319 #define X_MAX_POS 205
Esto establece los límites MAX y Min de su impresora.
El valor MIN de 0 no debe modificarse (excepto si desea que su punto HOME esté en el centro de la cama)
El valor máximo es fácil de averiguar.
Dirija su impresora y use Printrun o la pantalla LCD para mover la cabeza.
Mueva el eje justo antes de que la cabeza abandone la cama.
Verifique la distancia recorrida y cambie esto en el firmware.

(si los steppers no se ejecutan correctamente, vaya al siguiente paso primero)


Fila nr: 403 #define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT
Esta es la parte más difícil de la configuración.
Aquí está la determinación de cuánto tiene que girar el motor por 1 paso.

1 paso == 1 mm

Usé este sitio: //calculator.josefprusa.cz/
para obtener los valores para los ejes XY y Z.
Vaya al sitio y complete los objetos varables.

Los pasos predeterminados:
{78.7402, 78.7402, 200.0 * 8/3, 760 * 1.1}
78.7402 = AXIS_STEPS_PER_UNIT_X,
78.7402 = AXIS_STEPS_PER_UNIT_Y,
200.0 * 8/3 = AXIS_STEPS_PER_UNIT_Z,
760 * 1.1 = AXIS_STEPS_PER_UNIT_E

Este Ware los valores que utilicé:
{53.33, 53.33, 2560.00, 515.91}

Para probar esto,
-Guardar el código.
-Subelo al Arduino.
-Inicio Printrun.
-Home la axisia.
-Mida la distancia desde un punto fijo a un punto que se va a mover,
por ejemplo, el portador del eje X.
-Escriba el valor medido.
-Mover UN eje 50mm.
-Mide la distancia de nuevo y anótala.
-calcule la distancia recorrida por la impresora.
- si es igual a los 50 mm que moverá en el software: ¡felicidades, este eje está configurado correctamente!
Ir al siguiente eje.
- si no: use la siguiente fórmula para calcular el siguiente valor a intentar:
(Valor establecido / Valor real movido * 100) = nuevo valor;
por ejemplo: (53.33 / 55 * 100) = 96.96
¡Establezca el valor e intente nuevamente!
Usé el sitio web para calcular los valores, y funciona de inmediato.

La extrusora era otra historia.
para que esto funcione:
-Coloque un trozo de filamento en la extrusora y fíjelo.
NO PONGA EL FILAMENTO MUY LEJOS HACIA ABAJO.
solo pégalo 2 cm más o menos. Tiene que moverse hacia abajo 2 cm.
-Pega un trozo de cinta adhesiva en el filamento.
-Mide la distancia de la cinta al extrusor.
-Mueva hacia abajo la extrusora 1 o 2 cm. (con printrun)
-Mide la distancia nuevamente y calcula la distancia recorrida.
-si es igual a la distancia dada, genial. Si no es así, use la fórmula anterior e intente nuevamente.

(si hay un LCD conectado)
Fila nr: 470.
Descomente el código de la pantalla LCD que utilizó.



El resto del código está bien, puede leerlo para ajustarlo o establecer algunos otros valores.
pero estos son los valores necesarios para establecer.

Archivos adjuntos

  • arduino-0023.zip Descargar

Paso 16: Afinando los Steppers

Es posible que los steppers se muevan directamente de la caja, en combinación con los controladores.
o no: P

De cualquier manera, es una buena idea ajustar los controladores, esto fortalecerá los motores, los dejará funcionar sin problemas y dejará de sobrecalentarlos a ellos y a los controladores.

Hay 2 formas de hacer esto:

Para hacer esto (1):

  • Enciende tu impresora.
  • Use "Printrun" para mover el eje.
  • Mueva uno de los ejes hacia atrás y hacia adelante.
  • Simultáneamente, mueva el potenciómetro del conductor en el sentido de las agujas del reloj hasta que el paso a paso comience a actuar de forma extraña (haga sonidos extraños, vibre mucho)
  • gírelo un poco hasta que vuelva a funcionar suavemente.
  • ir al siguiente controlador / paso a paso / eje.

Para hacer esto (2):

Fuente: //reprap.org/wiki/Pololu_stepper_driver_boar ...

Según la hoja de datos A4988 [[1]], el cálculo para la corriente máxima de disparo es:

I_TripMax = Vref / (8 * Rs)

Con Pololus, las resistencias de detección son Rs = 0.05 ohm, por lo que un Vref de 0.4 debería producir una corriente máxima de 0.4 / (8 * 0.05) = 1A.

Como otro ejemplo, con el objetivo de alcanzar un aumento de temperatura del 50% en los motores paso a paso de 1 A mediante el uso de un máximo de 0, 7 A, reorganícelo como:

Vref = I_TripMax * 8 * Rs o

Vref = 0.7 * 8 * 0.05 = 0.280V

Con un Vref medido de 0.273V, debería esperar 0.6825A, y medí la corriente a través de una bobina como 0.486A en modo de paso completo, que debería ser 0.7071 de la corriente de disparo completa, o I_TripMax = 0.486 / 0.7071 = 0.687A, que parece lo suficientemente cerca

Se puede acceder a la señal Vref como el pin "VREF" en los portadores con reguladores de voltaje, como el orificio pasante en los portadores sin, y también como el limpiador en el potenciómetro en ambos portadores.

Paso 17: ¡Prueba!

El siguiente paso es probar la impresora y su configuración.
Antes de imprimir, es útil leer el siguiente artículo:


//reprap.org/wiki/Calibration

Calentando las partes.
Ahí estoy por primera vez para todo.
encienda la impresora y ajuste la temperatura de la cama a 50 o 60.
esperar a la cama se calienta.

QUEDATE CON TU IMPRESORA.
Si algo sale mal, es importante que pueda apagar la impresora.


Intento medir la temperatura de la cama, utilizo una "pistola" de temperatura IR.
Si todo está bien, apague la cama y encienda el Hotend.
primero vaya a 100C, luego 150C y 200C.

intente medirlo continuamente y verificar la temperatura con el software, para asegurarse de que esté en el mismo nivel (o muy cerca). Esto para evitar el agotamiento.

Paso 18: primera impresión

Oke, ahora es el momento de imprimir !!!!


Cargue el filamento en la extrusora.

Descargue un archivo de prueba (caja de 20x20 mm): //www.thingiverse.com/download:17274

-Abra Cura y cargue el archivo
-Utilice Cura para generar a Gcode (exportar a SD)
-O use Cura para imprimir directamente.


Comience la impresión, espere hasta que la cama y la extrusora se calienten.
y mira cómo la impresora te hace imprimir primero:

QUEDATE CON TU IMPRESORA.
Si algo sale mal, es importante que pueda apagar la impresora.

(a mitad del video, el ventilador comienza a soplar al 100%, esto enfrió mucho el extremo caliente)

Paso 19: ¡Tu impresora está lista!

Entonces imprimes el trabajo. ¡¡Felicidades!!

si no, intenta averiguar qué sale mal:
-para poca tensión en los cinturones.
-conductores no sintonizados correctamente
-cama no nivelada.

Intente con //reprap.org/wiki/Calibration nuevamente.


si realmente te quedaste Envíame un mensaje :)



Costos:
La cantidad de dinero que gasto en esta impresora no es segura.
Pienso en 350 euros (470 dólares).
Resumiré todos los costos en breve.

Sí, es más caro que las impresoras 3D prefabricadas más baratas.
Pero es mucho más divertido y educativo que las impresoras prefabricadas.

Paso 20: ¡Extras!

Ahora que la impresora está funcionando, puede comenzar a imprimir actualizaciones para su impresora.
visite //www.thingiverse.com para palmaditas, y otras cosas divertidas para imprimir !!

visite mi sitio para obtener más información sobre mi impresora: (holandés) //project.nerdz.nl/?cat=7

Más información sobre RepRap, su software y hardware:
//reprap.org/wiki/RepRap_Options



Cualquier pregunta de comentarios, no dudes en felicitarme o enviarme un mensaje !!

Paso 21: Extra (V2)

Después de algunos meses, noté que había algo de juego en los ejes X e Y.
así que imprimí algunas piezas nuevas para la impresora

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