3D pisač će to učiniti sami. Mogu li napraviti 3D pisač vlastitim rukama?

Izdavanje prvih uređaja za 3D ispisivanje izazvalo je mnogo oduševljenih povratnih informacija. Doista, ovo je jedan od najupečatljivijih razvoja IT segmenta početkom 21. stoljeća. Trenutno su trodimenzionalni pisači dovoljno čvrsto ušli u specijalizirana područja instrumentacije, industrije i drugih područja. Tvrtke kojima je potreban vrlo učinkovit proizvođač hardvera za male dijelove, željno kupuju 3D pisač. Cijena, koja je oko 100 tisuća rubalja, ne zaustavlja ih, jer se tehnološki uređaj plaća za sebe.

Što se tiče kućne upotrebe, takva ulaganja rijetko su opravdana, budući da postoji smisao u nabavi takve opreme. Sama potreba za takvim uređajem obično se objašnjava radoznalošću i željom za eksperimentom. Iako, naravno, ima mnogo primjera kada se 3D-pisači aktivno koriste u svakodnevnom životu. U svakom slučaju, metode samoproizvodnje inovativnih uređaja posljednjih su godina stekle mnogo sljedbenika. Taj interes za trodimenzionalnu proizvodnju pojačan je uspjehom domaćih obrtnika.

Od čega je izrađen pisač?

Kao što se obično događa u kreativnosti samoproizvodnje, polje za realizaciju ideja je neograničeno. Svaki majstor razvija svoje recepte i tehnologije koje omogućuju realizaciju ideje. Ipak, nemoguće je napraviti 3D pisač vlastitim rukama bez posebnih priručnika. U početku, primjer prvih entuzijasta bili su proizvodi tvrtke Z Corporation i 3D-Systems. Najznačajniji doprinos industriji uređaja za samostalni rad napravljen je od strane tvrtke RepRap, koji razvija komplete za pisače s trodimenzionalnim ispisom.

Zapravo, prije nego što bilo tko odluči napraviti sličan proizvod, postoji dilema: upotrijebite komplet koji zahtijeva samo montažu ili kupite komponente zasebno. Svatko rješava odgovor na to pitanje sam, ali 3D pisač sa svojim vlastitim rukama može biti učinjen samo ako imate relevantna znanja i tehničke vještine koje svakako trebate u procesu proizvodnje.

Mehaničke komponente

Bez obzira na to je li gotov paket kupljen ili je odlučeno samostalno kupiti komponente (po mogućnosti u Kini), nijedan komplet 3D pisača nije potpun bez sljedećih elemenata:

• pričvršćivači, s kojima se oblikuje okvir uređaja;
• metalne vodilice za pokretne dijelove;
• zupčanici, na temelju kojih će se osigurati prijenos od električnih pogona na pokretne jedinice;
• platforma, koja će biti posebno područje za proizvodnju predmeta;
• uređaj za grijanje i termopar s kojima će se pratiti temperatura.

Glavni sklop

Proces montaže ovisi o skupu komponenti. S pravim pristupom može se ostvariti okom - ali u ovom slučaju potrebno je strogo slijediti konfiguraciju položaja električnog pogona, vodilica i glave ekstrudera duž osi. Bez posebnog pribora, možete sastaviti vlastiti 3D pisač s listovima od šperploče, prikladnim vijcima i stezaljkama.

Motor je pričvršćen za svaku os i djelovat će kao izvor energije za sustav remena, koji je odgovoran za kretanje duž vodilica. Također, na jednoj od osi treba predvidjeti pogonsku jedinicu kroz koju će se izvoditi kretanje platforme. Druga os, fiksirana na vrhu 3D pisača, omogućit će pomicanje ekstrudera.

Elektrotehnički uređaji

Za one koji se odluče samostalno tražiti komponente, mehanički dio se može realizirati iz otpadnog materijala. No, kako bi se 3D pisač sa svojim vlastitim rukama, također je potrebna elektronika, bez kupnje koje nećete moći učiniti. Za provedbu ovog dijela potrebno je sljedeće:

• prekidači koji će biti odgovorni za ograničavanje ispisa na "radnom" području duž glavnih osi;
• koračni motori;
• ploča s mikrokontrolerom - ova komponenta je jedna od najvažnijih: ona omogućuje ispis na 3D pisaču i kontrolira pozicije vagona.

Osim toga, potreban vam je ekstruder s termalnim senzorom. On je onaj koji će djelovati kao pretvarač materijala od čvrstog do mekog taljenja.

Elektronika ožičenja

U ovoj fazi potrebno je realizirati ugradnju središnje šipke (nosača) i glave ekstrudera, od kojih ovisi djelovanje 3D pisača, a osobito tiskarska tehnika. Slijedi povezivanje mjesta za ispis i grijaće elemente. Na kraju, ostaje da se poveže ploča i osigura priključak kabela na grijače, napajanje i indikatore temperature. Spajanje na žicu kao i druge operacije, oni neće uzrokovati probleme onima koji su upoznati s osnovnim pravilima radijske tehnike. Na mnogo načina, tijek rada sličan je instaliranju skakača na računalnu "matičnu ploču".

Važno je zapamtiti da pouzdanost okvira uvelike ovisi o tome kako će se visokokvalitetni ispis obaviti na 3D pisaču, tako da sve spone, pričvršćivači i spojevi trebaju biti izrađeni što točnije - bez odstupanja u proporcijama i konzistentnosti.

Osim toga, ovdje je potrebno osigurati mogućnost povlačenja radnog mjesta. Tijekom rada neizbježno će biti potrebno očistiti ga, tako da se spojnice mogu jednostavno odvojiti. Usput, posebni setovi imaju ZIP-brave, koje vam omogućuju da lako popravite pločicu. Međutim, njihova kvaliteta je rijetko visoka, stoga biste trebali biti spremni zamijeniti držače.

Rad hardverskog nadeva

Kôd koji obrađuje rezač prenosi se u operativnu memoriju uređaja, nakon čega mikrokontroler započinje s radom. Tijekom izvođenja algoritma elektronika se može podešavati ovisno o stanju toplinskih senzora. Osim toga, sustav kontrolira parametre prema kojima se ekstruder pomiče za 3D pisač i prati karakteristike temperature. Kvaliteta dobivenog trodimenzionalnog objekta ovisit će o ispravnosti doziranja i ekstruzije potrošnog materijala.

Precizni ispis i njegovo povećanje

Osim postavljanja regulatora, koračni motor igra značajnu ulogu u parametrima vagona, što izravno određuje točnost ispisa. Odmah je važno napomenuti da će domaći 3D-pisač, čija će cijena biti od 30 do 50 tisuća rubalja, nesumnjivo koštati manje od brendiranog. Poželjno je osigurati snažan električni pogon. Ova mini jedinica služi za pomicanje glave ekstrudera i određuje osjetljivost njegovog rada. Na primjer, s rotacijom vretena od 360 stupnjeva, broj koraka elektromotora bit će 200, odnosno osigurat će se točnost od 5 mikrona. Ako je broj koraka 400, točnost se dobiva na 2,5 mikrona. Tako će pogon s najvećim brojem koraka moći jamčiti veću točnost.

softver

Glavni zadatak programa za 3D pisač je prevesti trodimenzionalni virtualni model u algoritam koji kontroler može razumjeti. Nadalje, u skladu s parametrima ovog koda, objekt će biti proizveden rezanjem točno u obliku u kojem je model spremljen na računalu. U tom smislu, važno je napomenuti da nije svaka datoteka prikladna za pisač - danas se STL format koristi češće. To neće izvršiti konverziju rada, ali za naknadnu obradu koda i davanje mikrokontrolera potreban je odgovarajući softver.

U brandiranim uređajima, tvrtke posebno razvijaju softver dizajniran za određene modele. U stvari, to su jednostavni programi za 3D pisač, koji se nazivaju i rezači. Aplikacije kao što su Skineforge, Slic3r i Kisslacer se nose s takvim funkcijama. Za plodan rad trebate i 3D editor koji će spremiti praznine u STL datoteci. Valja napomenuti da se pri korištenju velikih modela pisač može nepravilno izrezati zbog nedovoljne površine platforme. Rješenje takvih problema leži u elementarnoj podjeli virtualnog objekta na nekoliko dijelova.