Как сделать игрушечный принтер

Обновлено: 04.07.2024

У меня выдалась возможность поработать над личным проектом, и заодно я решил написать небольшую статейку на волнующие меня темы.

По природе своей человеки часто считают себя умней чем они есть на самом деле. Им кажется что все на свете просто, и ничего не стоит. Что бы заняться 3д печатью нужно просто потратить 200$ на принтер, любую вещь можно сделать за тысячу рублей, а любой навык получить за 15 минут на ютубе. И только они сами непонятые гении

Когда-то я пытался таким людям что-то объяснить, потом просто над ними смеялся, а сейчас могу лишь пожалеть и пройти мимо.

Для тех же кто реально хочет разобраться, написана эта статья. Мы разберем создание простенького сувенира, который выглядит как 15 минут работы, а на деле занял 2 дня. Недавно я прошел великолепную во всем игру Disco Elysium, и особенно был поражен её визуальным стилем. Мне захотелось перенести часть этого стиля в реальный мир, и выбор пал на галстук боло в виде черепа мифической птицы.

Казалось бы, нужно просто взять модель из игры, и распечатать её. Плевое дело! Ну давайте попробуем.

Так, а как взять модель из игры то? Там же нет такой кнопки. Да и в папке с файлами какие-то непонятные штуки. Специально для этой статьи я решил разобраться. Пол часа гугления, час попыток, еще час гугления и попыток, и вот всего то осталось найти нужную модельку среди десятков тысяч файлов игры.

Ой, а почему так мало полигонов? где глаза? Почему модельку не видно в программе для 3д печати?
Ответ на все эти вопросы "потому что это игровая модель"
Так мало полигонов потому что на эту модель никто не видит вблизи, глаза нарисованы на текстуре, и масштаб в игре не совпадает с реальным миром, поэтому в программе для 3д печати размер модели в 1000 раз меньше миллиметра.

Конечно можно все свалить на то что это инди игра, и там "плохой графон", но на самом деле суть именно в игровой направленности моделей. Реальная геометрия требует много вычислительных мощностей, поэтому игровые разработчики срезают углы всеми доступными способами. Текстуры, сглаживание, карты нормалей итд итп. Ну и конечно никто не думает о том что эту веешь будут производить. "оптимизация", которую так любят игроки, создает пропасть между реальным миром и игрой

Давайте глянем на модель из игры покрупней - Apex. Тут уже не так сильно жадничают с полигонами. Можно наверно забить на всю мелкую детализацию, и распечатать прям так. Ну и технически действительно можно, некоторые даже так делают. Только вот результат будет сомнительный. Все шарниры в луке не будут работать, подвижные детали навсегда замрут в одном положении. Печатать такой лук будет довольно неприятно, никто не продумывал его компоновку для печати. С некоторого расстояния, при удачной покраске такой лук еще будет выглядеть естественно, но вблизи вызовет лишь жалость. Можно замочится и переделать игровую модель в полноценную, добавить все недостающие детали, фаски, механизмы и разбить на удобные сегменты. Но практика показывает что проще и быстрей использовать игровую модель как референс, и заново все смоделировать в CAD.

Кому-то может показаться что я делал бессмысленную работу, и все эти черепа одинаковы. Но они не одинаковы и именно эти финальные 20% отделяют игрушку на скорую руку, от артефакта про который не стыдно написать статью.

Финальный вариант был распечатан на фотополимерном принтере. Вопреки распространённому мнению даже такая печать требует шлифовки и доработки. Около часа от принтера до финальной грунтовки.

Покраска тоже оказалась нетривиальной задачей. Казалось бы просто "попшикать бронзовой краской", но нет. Сперва надо закрасить глазницы более темным цветом. Еще нужно помнить что disco elysium выполнен в необычной "пятнистой" стилистике, и это тоже хотелось передать. Нельзя забывать что эта штука будет носиться, поэтому очень важно качественно произвести грунтовку и лакировку, голая краска просто слезет. Пришлось попробовать 3 варианта покраски прежде чем я нашел тот что меня удовлетворил.

В конечном итоге на весь проект ушло около 10 часов раскиданных по двум дням(без извлечения игровой модели и печати тестовых вариантов). Это все с учетом того что я имел все необходимые материалы, знания и оборудование.

Я обзавелся приятным сувениром из хорошей игры, вы получили эмоциональную статью о его создании. Возможно кто то даже задумается о том что вещи могут быть сложней чем кажутся.
Модель можно бесплатно скачать на

Качество результата мало зависит от того, сколько ты над ним тужился, творец.

У меня половина вещей на столе напечатана на принтере, ничего заумного и сложного в этом нет. Для печати модель надо только правильно повернуть, возможно добавить опоры и всё.

Счастья вам и всего хорошего

А тебе лучше на начинать статью с нытья, как тебя, творческую личность, не понимают. К тому же результат вообще не впечатляет и только подтверждает слова критиков.

Надеюсь этот комментарий сделает вашу жизнь счастливей

Круто, ты молодец. но я бы такое не надел

Не думаю что вы вообще носите галстуки боло)

Круть
А допустим, в чем подводные с модельками персонажей, взятыми из интернета? (были мысли сделать когда-нибудь) не уверена за полигонаж

Можно надергать готовых стл моделей под любое разрешение, и печатать без проблем. Особой головной боли нет.

Ну окей может я статью неправильно назвал. В том что бы вставить карточку в принтер и нажать печать нет ничего сложного. Вся статья повешена комплексному подходу и всем проблемам на пути к готовому изделию.
включая пару абзацев на тему почему просто "дергать" модельки такая себе идея, и почему они должны быть специально подготовлены

А ну и отдельно расскажу про "не сильно сложнее обычной,". Ты вот технически подкованный, я технически подкованный, наше окружение по большей части тоже. Нам не сильно сложно разобраться с 5 кнопками в 3d принтере. Это наш мир.

Но я видел остальную реальность. Людей которые покупают себе 3d принтеры, но не знают как открывать RAR архивы. Гордых владельцев принтеров 210*210*250мм которые заваливают тебя вопросами как им распечатать лезвие длинной в 120см. Я видел как человек тратит около 100 000 на печать брони основанной на 3d модели из heroes of storm, и орал что в ней сплошные углы.
Мне пишут с просьбой объяснить как вращать модели в Cura.
Я спорил с человеком который думает что шит бригиды из овервоч можно сделать за 4к рублей.
Мне скидывали людей которые печатают модели из игр и пытаются продавать их как фигурки
Я могу долго продолжать, рассказывать истории про подсветку за 700р, как люди думают что для покраски им хватит баллончика автомобильной краски.
Я видел такое что вменяемым людям и не снилось.

Сил разжёвывать каждому человеку что "нет не просто" у меня давно не осталось.
Поэтому я просто добавлю мем с виливонкой в коллекцию, и буду использовать когда у меня настроение порофлить

Ну вот :) другое же дело, я не срача ради, проект классный, и то что дёргать модельки не предназначенные для печати в печать тоже отлично описано. Ну и ты прав наверное, не всем прозрачны какие то технические моменты, а когда в этом крутишься, то глаз замыливается.

Вот можешь жирный срач почитать
Немного не та тема, но уровень контингента показывает

С помощью 3D-ручки можно создавать произведения искусства не только на бумаге, но в трехмерном пространстве.Работа основана на 3Д-принтерах – создание трехмерной модели по слоям. В ручках используются пластиковые стержни разных расцветок, материалов: ABS и PLA пластик, полимерные смолы. С ними можно разукрашивать предметы, сделать игрушку ребенку, украшение для себя, а также использовать в домашнем декоре. Благодаря бумажным макетам рисовать станет совсем просто.

Принцип работы 3D ручки

Ручка для трехмерной печати получила большое внимание, признание в обществе. Принцип работы похож на 3D принтер, отличие заключается во внешнем виде – это похоже на стандартный предмет для письма, только вместо чернил идет пластик. Устройство компактного размера – 65 гр. весом и 180 мм в длину. Процессом управляет человек, перемещая устройство в нужную для него сторону, произвольно прокладывая линии вертикально и горизонтально.

3D-ручка детская – уникальная игрушка со светоотверждающим полимером. Она позволит создать разнообразные объемные фигуры. Можно использовать трафареты в комплекте или создавать свои!

Перед тем, как разузнать, что можно сделать из 3д ручки, нужно понять принцип ее работы:

Через конец прибора вводится пластиковая нить. Она представлена разнообразными расцветками, а длина составляет до 10 м.
Нагреваясь, нить, выходит из кончика пера в жидком состоянии и почти сразу затвердевает, позволяя сделать штрихи твердыми.
У ручки есть кнопки управления, позволяющие начинать печать и прекращать подачу нити.
Присутствует возможность самостоятельно регулировать температуру нагрева, скорость выделения пластика.
Для тонких штрихов нужна меньшая скорость, чем для широких линий.

Без нитей в трехмерном чертеже ничего не работает. Они изготовлены из пластика и в нагретом виде похожи на чернила для перьевой ручки. Обычные нити ABS и PLA особенно хорошо известны. Они доступны во многих разных цветах, но отличаются составом. PLA состоит из натурального сырья – кукурузы. Температура для работы от 190 до 240 градусов, Прочный, но недолговечный материал, при сгибании созданные фигуры ломаются. Подходит для горизонтальных росписей.

Фотополимерные смолы не нуждаются в нагреве и более безопасны, если ручкой рисует ребенок.

Кроме того, некоторые волокна могут поглощать свет даже днем, заставляя их светиться ночью.

ABS – химический продукт работает от +225 до +250 С. Прочный и устойчивый, для вертикальных фигур.

Что можно сделать с помощью 3д ручки

Для начинающего художника подойдут бумажные шаблоны для трехмерных рисунков. Их можно найти в интернете и распечатать на обычном принтере.

Внимание! Бумажные трафареты нужны, чтобы привыкнуть работать с ручкой, понять технологию изготовления предмета.

Как работать с шаблоном:

Распечатать выбранный трафарет. Для этого нужна плотная бумага или картон.
Вырезать его из бумаги.
Если рисунок плоский, то обвести все линии. После высыхания – бумажный шаблон отделить.
Трехмерный рисунок обводится по всем сторонам детали.
Когда все детали обведены, бумага снимается, а стороны склеиваются друг с другом горячим слоем пластика.

А теперь поразмышляем, какие поделки из 3д ручки можно сделать самостоятельно.

Плоская неоновая стрекоза

Хорошее украшение для штор или как брошка на одежду. Для изготовления понадобится ручка, флуоресцентная зеленая нить PLA, карандаш простой и белый лист бумаги.

Работа по шагам:

Нарисовать стрекозу, состоящую из продолговатого узкого овала – это тело, большой шарик головы и полоски усов. 2 крыла больших и 2 крыла меньшего размера. Детализировать полосы на крыльях.
Лист сложить. Примять и выпрямить. Насекомое в полете, оно должно изгибаться.
Обвести контуры 3Д ручкой.
Пока пластик мягкий можно менять положение крыльев.

Ананас из стеклянной банки

Для создания экзотического контейнера, в котором можно хранить конфеты, украшения или использовать как летний элемент декора, стоящий на полке.
Время изготовления 1 час, для новичков. Понадобится банка 0,5 л, ручка 3д печати, бумага, ножницы. Для раскрашивания взять зеленую, желтую нити.

Достаточно нанести полимер на трафарет в комплекте, провести насадкой-лампой нам ним, чтобы произошло застывание полимера и можно собирать вашу объемную фигуру! Удобная прозрачная подложка в комплекте поможет рисовать поверх трафаретов и использовать их много раз!

Вырезать листья ананаса из бумаги.
Полностью покрыть зеленым цветом, пока пластик мягкий немного согнуть их концами вниз.
Их понадобится 12 шт.
Склеить их вместе букетом, закрепить с помощью ручки на крышке банки.
Желтым пластиком разрисовать банку полностью, не оставляя свободных мест.
Создайте эффект рельефа, напоминающий кожуру ананаса.
Закройте крышкой.

Декоративные тюлевые цветы в 3D

Оригинальная композиция из цветочного декора для сумок, украсить коробку с подарком, праздничное украшение стола или полноценный букет для подруги.

ножницы;
нити розовые, красные, зеленые, фиолетовые, желтые;
тюль розовый, зеленый, красный, фиолетовый;
ручка з д;
обычный карандаш;
бумага;
фен.

Инструкция по изготовлению:

На белом листе нарисовать лепестки. Каждый по отдельности, 6 штук для самого большого цветка и по 6 для среднего и малого.
Обвести в 1 слой ручкой с выбранным цветом.
Положить, пока не застыл пластик, сверху тюль, через прозрачный материал видны контуры, обвести их.
Бумагу отделить, а лепестки повырезать из тюля.
Разложить по круги и ручкой с желтым цветом соединить у основания.
Цветку нарисовать середину, обильно нанося краску в центр.
Таким же образом делаются листья, но использовать зеленый тюль и такого же цвета нить.
Присоединить листья к цветам с помощью ручки.

Использование 3д ручки для ремонта

Пластик достаточно крепкий, его можно использовать в домашних нуждах, при мелком ремонте пластиковых деталей. Благодаря 3D-печати вы можете отремонтировать колесо игрушечной машины, наушники, различные кнопки, отколотые детали и другие пластиковые изделия. Если имеется принтер объемной печати, то недостатки полученной конструкции легко дорисует, исправит ручка.

Семьям с детьми очень пригодится такой девайс. Малыши часто ломают любимые игрушки, а можно сделать из 3d ручки недостающую деталь или же просто заново склеить куклу, солдатика.

Советы по практическому применению

С помощью 3D-ручки люди дают волю своим творческим фантазиям, как следует из названия, в трехмерном пространстве.

Идеи для применения:

Написать оригинальное поздравление. Вместо чернил, используются пластиковые, быстросохнущие нити. Ими буквально рисуют по воздуху. Если, конечно за дело берется новичок, то без наброска на бумаге ему не обойтись. Для этого существуют специальные трафареты, их можно распечатать в готовом виде или нарисовать самостоятельно. Эскиз обводится разогретыми нитями, выделяемыми из 3Д устройства и шедевр готов. Таким образом, можно написать воздушное стихотворение к празднику, признание в любви. Не обязательно делать все одной линией, не отрывая руки, ведь один фрагмент пластика легко крепится к другому. Достаточно поставить горячую свежую каплю, затем прижать обе стороны детали.
Ручка пригодится для бытового ремонта пластиковых деталей. Откололся фрагмент – дорисует, соединить два фрагмента в один, так называемая пластиковая сварка.
Можно создавать не только текст, но поделки из 3 д ручки, объемные фигуры, макеты зданий, украшения, игрушку для ребенка, многое другое позволяющее фантазией. В процессе набирания опыта, любители творчества отказываются от шаблонов, создают свои поделки. Это пригодится в работе дизайнерам оформителям помещения. Небольшой самодельный сувенир, придаст помещению оригинальную изюминку.
Эта вещь, как игра для детей и взрослых, гарантирующая интересное времяпрепровождение для всей семьи. Радость детям, избавление от стресса на работе – для взрослых.
Полезные мелочи. Некуда поставить зубную щетку, хочется украсить цветочный горшок, ребенку нужен стакан для фломастеров – трехмерная роспись и немного времени создадут удобные конструкции для нужных вещей. Вот, что можно сделать 3д ручкой.

Техника безопасности

Независимо от того, какие поделки из 3d ручки предстоит делать, нужно понимать, что при использовании устройства, его кончик (сопло) нагревается. Это необходимо для того, чтобы нить расплавилась и 3D-ручка могла печатать. Температура плавления составляет 160 – 240 С. Поэтому горячая форсунка под давлением может быть источником опасности.

Однако прибор держится как обычная ручка. В результате пользователь обычно не касаетесь так называемого горячего конца. К тому же форсунка быстро остывает. При использовании 3D-ручки нет серьезного риска получить ожог.

Конструкция 3D ручки “Вертикаль” отличается от аналогов тем, что для объемного рисования используется отвердевающий полимер, не требующий предварительного нагрева. Что делает ручку безопасной для детей и более простой в использовании.

Как сопло, нагретая нить с нанесенным рисунком также быстро остывает. Спустя короткое время печатный пластик становится безопасным для прикосновения.

Тем не менее, при работе, следует придерживаться определенных правил:

Организация рабочего места. Удалить все ненужные и мешающие предметы. Сразу подготовить ёмкость, куда можно класть девайс.
Подключение. Одни модели работают с помощью электрики, а другие благодаря аккумуляторам. При включении инструмента, руки творца и стол, на котором рисуют, должны быть сухими. В обратном случае, может произойти короткое замыкание.
Применение. Главное научится обращаться с подогретым пластиком и системой внутри. Готовое изделие должно полностью остыть прежде, чем к нему дотрагиваться. Не надо прикасаться к стержню вовремя и после выключения.

Осторожно! Ребенок может дотронуться до горячей части, поэтому при использовании устройства, родители должны контролировать процесс.

Для детей разработали ручку с холодным пишущим материалом, без подключения к электричеству. Она на порядок дороже, но полностью исключает риски.

Итоги

Мы рассмотрели несколько идей того, что можно сделать с помощью 3д ручки. Такие устройства идеально подходят для творческих взрослых, а также детей, которые любят рисовать, делать поделки. Рекомендуются для начинающих и опытных художников, энтузиастов объемной печати. Имеются безопасные детские модели. Эта вещь способна помочь практичным людям самостоятельно чинить небольшие поломки, а также может стать значимым подарком на праздник.

Полезное видео

Практические уроки:

Будущее уже наступило, но многие его проспали. Разбираем, почему 3д принтер нужен в каждом доме.

Обвал цен 3060 Ti после разговоров о запрете крипты

Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.

Если в доме есть мужчина, есть и ящик с инструментом. Молоток, набор отвёрток, шуруповёрт, перфоратор – это всё джентельменский набор, без которого никак. Но уже около года к этому списку я смело причисляю 3д принтер. Что бы ты делал по дому, от ремонта до облагораживания рабочего места, он придётся кстати.

В виде вступления я расскажу, как этот агрегат у меня появился. Дело было пару лет назад, близилось лето, отпуск, было скучно, в поисках чем бы занять свою руки и свежекупленный паяльник TS80 полез на канал Гайвера и прочих техногиков в поисках новый проектов. И тут я удачно попал на видеобзор принтера Flyingbear ghost. Посмотрел обзор, погуглил, загорелся, заказал, благо игрушка не дорогая, на тот момент я отдал что-то около 18000 рублей, и начались мои недели ада, страданий в попытке заставить его работать. Дело в том, что 3д принтер — это не устройство с одной кнопкой с надписью "Сделай мне хорошо", это 3-х осевой чпу станок, который и сам по себе не самое простое устройство, так ещё и пользоваться надо уметь, и тонкостей в этом деле столько, что в пору платные курсы открывать. Только в слайсере Cura(программа, которая "нарезает" ваши 3Д модели в понятный принтеру код для исполнения) около 150 параметров, которые можно изменить и каждый влияет на печать, или не влияет, или влияет в паре с другим, или с тремя, или вообще не используется с твоей моделью принтера, но ты этого не узнаешь, потому что таких инструкций просто нет. И ты начинаешь сутками гуглить, бороться с базовыми, как оказывается, проблемами в которые ты упёрся как в стену просто из-за отсутствия опыта и понимания основ, попытка, провал, опять попытка, гугление, победа, новая стена, повторить. С горем пополам через пару недель я уже научился сносно печать простыми филаментами. И тут во мне проснулся ребёнок (И нечего меня судить! Вы ещё скажите, что ходите по детскому миру без желания купить себе половину игрушек с полок!). Модельки из настолок, мехи, космодесант, оружие и это вот всё. Купить краски, начать всё это раскрашивать, криво, без навыков, но чёрт возьми как интересно. Пара примеров на что способна техника и пара кривых рук, большая часть из этого, к слову была продана, что позволило отбить материалы и поиметь небольшой гешефт.

Сегодня новые технологии появляются чуть ли каждый день. За прошедшее десятилетие люди увидели бесчисленное множество инноваций, которые реально изменили окружающий мир. Возможно, одним из самых монументальных стало изобретение 3D-принтера, устройства, которое может создавать реальные, осязаемые 3D-объекты на основе деталей цифрового дизайна. Существует много типов 3D-принтеров, каждый из которых использует различные материалы для печати, включая пластмассы, металлы, керамику, продукты питания (шоколад) и многое другое.

Многие пользователи хотели бы иметь такую новинку у себя дома. Как раз на это и рассчитывают производители, выпуская различного уровня наборы для создания принтера с нуля для продвинутых пользователей. Перед тем, как сделать 3Д-принтер, они тщательно изучают свои возможности и подбирают нужную модель в интернете.

История 3D-печати

У 3D-печати была длинная история, в ходе которой он имел различные названия, такие как стереолитография, трехмерная укладка, трехмерная печать. Последнее название прижилось и стало наиболее распространенным. В конце 1980-х и начале 1990-х годов начался рост производства присадок, используемых для быстрого прототипирования, известного как RP. Печать на базе этого расходника занимает время от нескольких часов до нескольких дней, в зависимости от выбранного проекта. RP-модели создаются с помощью автоматизированного проектирования, известного как CAD.

Перед тем как сделать 3Д-принтер, подбирают Soft-машины, способные самостоятельно определять способ создания макета. Таким образом, процедура построения изделий, печатающихся по слоям, стала известна, как трехмерная печать. Первая 3D-печать состоялась в Массачусетском технологическом институте. В начале 1990-х годов MIT инициировал практику, которую сертифицировали, как 3DP, после чего, собственно, и началась история трехмерной печати. В феврале 2011 года Массачусетский технологический институт получил лицензии на 6 корпораций и предложил 3DP для своих продуктов.

Материалы для 3D-печати

Процесс подбора печатающих материалов для 3D-печати начался уже с момента создания принтера. Сегодня промышленность предлагает довольно большой выбор расходников. Перед тем как сделать 3Д-принтер, нужно уметь выбрать правильный тип материалов для печати:

Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS) - популярный материал для первых трехмерных моделей. Он очень прочный, немного гибкий и может легко быть экструдирован, что делает его идеальным для этого типа печати. Недостатком ABS является то, что он требует более высокой температуры, чем, например, материал PLA. Для печати материалов ABS обычно используется температура 210-250 0 C.
Полимагнитная кислота (PLA) является еще одним распространенным материалом среди энтузиастов 3D-печати. Это биоразлагаемый термопласт, который получают из возобновляемых ресурсов. В результате PLA-материалы более экологичны среди других пластмасс. Еще одной особенностью PLA является его биосовместимость с человеческим телом, что нужно учитывать, перед тем, как сделать 3Д-принтер для использования в домашних условиях. Структура PLA сложнее, чем у АБС, и материал плавится при 180-220 0 С, что значительно ниже, чем у АБС.
ПВА-волокна (поливиниловый спирт) легко печатаются и используются для поддержки объекта во время процесса печати для моделей с выступами, которые обычным образом не могут быть напечатаны. Этот тип нити является отличным материалом для 3D-принтера с двойным экструдером. Он основан на поливиниловом спирте, поэтому обладает хорошими свойствами, основными из которых являются нетоксичность и способность к биологическому разложению после растворения в воде. Именно этот материал создает перспективу бизнеса на 3Д-принтере.

Пользователю необязательно печатать в 3D с пластиком. Теоретически можно печатать объекты с использованием любого расплавленного материала, который затвердевает достаточно быстро. В июле 2011 года исследователи из Университета Эксетера в Англии представили прототип пищевого принтера, который может печатать 3D-объекты с использованием расплавленного шоколада.

Формат файлов для печати

Печать на обычном принтере возможна, если он понимает формат документа. Эта способность аналогична и для 3Д-моделей, поэтому, изготавливая 3D-принтер своими руками, предварительно выбирают формат печати будущих моделей. STL-файл является одним из самых популярных форматов файлов для 3D-принтеров. Он поддерживается большим разнообразием устройств, и многие файлы можно найти в репозиториях трехмерных моделей, выполненных на базе этого формата.

STL означает STereoLithography или Standard Tessellation Language. Первоначально он был одним из основных форматов в программном обеспечении САПР, созданных системами 3D. В настоящее время этот формат можно найти во многих пакетах программного обеспечения для трехмерной печати, его просто и легко выводить, и это одна из причин, почему он стал популярным.

OBJ (Object Files) - это еще один популярный формат файлов принтеров у пользователей, которые делают 3D-принтер своими руками. Первоначально он использовался в пакете анимации Advanced Visualizer, разработанном Wavefront Technologies. OBJ-файл представляет собой трехмерную геометрию и содержит несколько различных атрибутов:

вершинные нормали;
геометрические вершины;
многоугольные грани;
координаты текстуры.

Файлы объектов печати могут быть либо в ASCII (.obj), либо в двоичном формате (.mod).

Дизайн 3D-принтера

Первым шагом в процессе проектирования принтера, перед тем как собрать 3D-принтер, является поиск самого простого дизайна, например, макетов Maker Mendel или RepRap, которые в качестве образца для корпуса применяют форму коробки. Некоторые изобретатели используют для основания принтера обычные деревянные или пластиковые ящики, элементы которых можно будет менять местами, подгоняя под макеты будущих трехмерных печатных деталей. Эта конструкция станет будущей основой для принтера.

Затем выбирают конфигурацию ремня, который будет обеспечивать эффективную базовую конструкцию. Для способности взаимодействовать с Arduino выбирают контроллер. 3D-модели были разработаны с использованием SolidWorks. Конструкцию собирают по чертежам, предварительно изготовив металлические и деревянные детали для 3D принтера, как указано, например, в чертежах ниже.

3D-объект нуждается в трех осях, которые должны быть представлены в трехмерном пространстве печати. Задача состоит в том, чтобы любая точка в пространстве была представлена тремя координатами, которые обычно перечисляются в порядке X, Y, Z. Каждая координата предоставляет информацию об одном направлении или оси, каждая из которых перпендикулярна двум другим. Одна координата указывает положение вдоль линии, две в плоскости и три в пространстве.

В 3D-печати используются различные механизмы для маневра на определенной оси, что четко обозначено на чертежах 3Д-принтера. Они имеют две общие системы: декартову и дельту, используют технологию FDM, обладают различными механизмами навигации экструдера в пределах пространства для печати. В сплавленном моделировании осаждения для создания слоев используется полимер термического отложения. Этот процесс очень зависит от осей 3D-принтеров X, Y и Z.

В зависимости от рассматриваемого принтера горячий конец будет перемещаться в одну, две или все три из этих осей. Таким образом, система оси обеспечивает работу 3D-принтера и дает глубину и дизайн объекта. Если бы были только две оси, допустим, оси X и Y, тогда дизайн объекта был бы плоским, что было бы похожим на печать с помощью струйного принтера. Обычно оси X и Y соответствуют боковому движению, а ось Z соответствует вертикальному движению. Чтобы избежать путаницы при сборке 3Д-принтера, принимают за основу такое положение осей:

Z определяется, когда пользователь стоит лицом перед 3D-принтером, тогда инструмент, движущийся вверх и вниз, является осью Z.
X - это инструмент, перемещающийся влево или вправо, а инструмент, перемещающийся назад и вперед - является осью Y.

Изготовление рамы устройства

Отрезают линейные стержни по размеру, согласно чертежам. Например, средние стержни - 260 мм, а боковые стержни - длину 250 мм. Сдвигают боковые линейные стержни в блоки, они будут осью Y. Помещают линейный подшипник сверху каждого блока и отмечают, где должны проходить отверстия. Просверливают эти отверстия сверлом под винты, чтобы в дальнейшем удерживать подшипники. Отмечают отверстия в самой тонкой части блока и просверливают два отверстия диаметром 8 мм.

Помещают средние линейные стержни в эти отверстия - это и будет ось X. Поворачивают блок так, чтобы линейный подшипник был внизу. Укладывают два временных шкива в центр между монтажными отверстиями для линейного подшипника. Помещают винт через зубчатые шкивы, используя отвертку, чтобы зафиксировать их на корпусе. Эти блоки позволяют экструдеру для 3Д-принтера перемещаться вдоль оси Y. Это самый простой макет корпуса принтера. Можно сделать рамку из экструдированного алюминия с 8 отверстиями в ластовицах, что хорошо работает и обеспечивает жесткую и стабильную конструкцию.

Этот проект переработан для использования линейного рельса и соответствующего подшипника. В салазках имеются отверстия для крепления стандартных концевых выключателей для оси X и Y.

Монтаж оси Z

Берут опорный блок сборной плиты. Отмечают блок с обеих сторон в центре, на 2 см от самого длинного края. Выполняют отверстие сверлом. Закрепляют гайками все винты в монтажных отверстиях. Крепления должны быть жесткими. Помещают соединители вала на два оставшихся шаговых двигателя и используют шестигранный ключ, чтобы затянуть их надлежащим образом.

Помещают винты на другом конце муфты и снова затягивают их. Используют Zip-галстуки для закрепления шаговых двигателей на дне корпуса. Помещают опору монтажной пластины на резьбовые винты и отпускают винты, чтобы опустить плиту. Сдвигают верхние пластины над резьбовыми соединениями, чтобы убедиться, что все на месте.

Создание оси X

Теперь собирают детали для натяжного устройства X-оси. Эта часть будет вставлена в прорезь X-оси. Один болт будет использоваться для натяжения ремня, а другой для крепления стальных стержней на X-оси. Используют сверло 8 мм для выравнивания 4 отверстий для вставки стержней оси X.

Прежде чем продолжить сборку, собирают другую часть, необходимую для крепления горячего конца экструдера. Добавляют линейные подшипники к печатной части и закрепляют их кабельными стяжками в поясе, который управляет осью X. Для того чтобы продолжить создание оси X устройства 3Д-принтера, сначала завершают монтаж оси Z.

Используют гладкие стальные стержни толщиной 8 мм x 320 мм и сдвигают линейные подшипники колесных и ходовых частей оси X внутри каждого из них. Чтобы это выполнить, может понадобиться ослабить части Z-AXIS-TOP. Ось Z закончена, и можно перемещать гладкие стальные стержни для оси X, не забывая прикрепить X-CARRAGE и пропустить горизонтальные стержни оси X через него.

Ходовая часть оси Х будет идти слева, а правая сторона будет иметь холостой ход оси Х вместе с частями шкива и натяжителя. На этом этапе можно присоединить шаговый двигатель оси X с шестерней GT2, и добавить ремень. Теперь используют болты для крепления стержней оси X на месте, а болт M4 натягивают ремень.

Закрепление Y-MOTOR оси

Когда основание рамки будет построено, можно продолжить завершение закрепления оси Y. Для этого понадобятся следующие детали для 3D-принтера:

NEMA 17 HR 0,9 градуса на шаг 4,0 кг/см шагового двигателя.
Номер детали: 42BYGHM809.
20-ти зубчатый шкив GT21 метр газораспределительного механизма GT2.
Винты 5x M3 x 12 мм.
Шайбы - 4x M3.
Гайки - 2x M3.

Начинают с присоединения шагового двигателя к части Y-MOTOR на задней части рамы. Также прикрепляют шкив GT2 к валу двигателя. После чего нужно его отрегулировать.

Далее подключают Y-BELT-HOLDER к платформе рабочей площадки. Используют винты M3 x 12 мм с шайбами и гайками. Ось Y будет перемещена с использованием ремня GT2. Теперь прикрепляют ремень GT2 и оборачивают его вокруг шкива GT2. Закрепляют ремень к Y-BELT-HOLDER с помощью кабельных стяжек, и регулируют натяжение ремня с помощью винта M4 на Y-образном упоре.

Установка экструдера

После того как готов стол для 3Д-принтера, устанавливают экструдер. Помещают два линейных подшипника на средние линейные стержни. Проверяют, насколько далеки друг от друга осевые подшипники. Отмечают, где они сели и где должны быть отверстия. Выполняют эти отверстия с помощью сверла. Закрепляют линейные подшипники винтами. Далее нужно отметить середину блока от линейных подшипников и выполнить другие монтажные отверстия. Помещают направляющие стержни против середины четырех отверстий. Передвигают экструдер, чтобы закрепить экструдер на месте. Эта конструкция позволит в дальнейшем снимать или модернизировать его.

Экструдер состоит из термистора, который измеряет температуру, нагревательного элемента и головки. Термистор и нагревательный элемент входят в отверстия на головке экструдера, как показано на рисунке. После окончания монтажных работ осуществляют соединение электрической схемы экструдера.

Настройка программного обеспечения

Когда механическая и электрическая части устройства собраны, приступают к установке программного обеспечения и начинают подготовку платы RAMPS 1.4. Некоторые модели платы уже собраны производителем, а другие требуют, чтобы пользователи припаяли несколько разъемов. Плата RAMPS должна иметь разъемы с перемычками. Шаговые двигатели перемещаются ступенчато, что позволяет им быть очень точными.

Аккуратно соединяют платы RAMPS с Arduino. Убеждаются, что USB-устройство Arduino находится под контактом D10. Чтобы начать работу, загружают последнее официальное программное обеспечение Arduino Environment. При загрузке просто дважды нажимают на ссылку, чтобы начать установку, далее соглашаются со всеми параметрами по умолчанию, в том числе по установке драйвера USB.

Проводят подключение Mega 2560 к компьютеру и тестируют его. Вставляют USB-кабель в Mega и компьютер. При этом не нужен отдельный адаптер, будет использован блок питания для 3Д-принтера. Компьютер сам установит необходимые драйвера из программного обеспечения, установленного ранее. Пользователь может увидеть, какой COM-порт установлен.

Если программное обеспечение использует локализованный язык, можно изменить его, выполнив действия: Файл -> Настройки -> Язык редактора -> Выбор языка. Перегружают программное обеспечение Arduino. Выполняют первоначальную настройку Mega. Выбирают модель: Инструменты -> Совет -> Arduino Mega или Mega 2560. ПК запоминает этот выбор для использования его в будущем.

Далее выполняют настройку прошивки Marlin. Открывают Arduino IDE: Файл -> Открыть, далее переходят в папку Marlin-Development и в папку Marlin. Выбирают и открывают файл Configuration.h или Marlin.ino. Открывается новое окно, содержащее Marlin.ino и открывают вкладку Configratuin.h.

Сохраняют файл, если были внесены какие-либо изменения. Устанавливают скорость. Базовая скорость по умолчанию составляет 250000. Если это создает какие-либо проблемы с компьютером, то можно изменить ее на 125000.

Приступают к определению температурных настроек. Существует список с 20-25 различными вариантами для каждого датчика. Ниже перечислены параметры, которые определяют входы датчиков на плате RAMPS 1.4. По умолчанию определяется SENSOR_0 с опцией 1, которая означает, что // 1 - это 100-кратный термистор - лучший выбор для EPCOS 100k (4,7 тыс. Pullup), или, другими словами - это стандартный термистор, используемый для измерения температуры для 3D-принтеров.

TEMP_SENSOR_0 - это термистор Hot-end. Другие датчики сконфигурированы с опцией 0, что приводит к отключению:

Определяют минимальную и максимальную температуру горячей и холодной рабочей поверхности стола. Минимальные настройки по умолчанию равны 5, в этом режиме просто проверяется работа термистора, чтобы убедиться, что провода не расплавлены или повреждены иным образом.

Можете определить MINTEMP как 0, прописывая:

Максимальная температура по умолчанию:

Если печатается ABS и нужна температура в 230 0 С или около того. Удаляют // на линии с помощью BED_MAXTEMP. Если пользователю нужны более сложные настройки, то обращаются к инструкции по наладке программного обеспечения на профильном сайте.

Многие уже считают, что трехмерная печать в будущем - это не модная волна амбициозных, пластиковых трюков, а революция в обрабатывающей промышленности и мировой экономике. Хотя трехмерная печать, безусловно, позволит пользователям изготовить изделия для личного употребления, но есть предел их возможностей. Не так многое сегодня можно выполнить самостоятельно с дешевым принтером и трубкой из пластика. Реальные экономические выгоды и рост бизнеса на 3Д принтере, скорее всего, будет наблюдаться, когда 3D-печать будет широко принята крупными компаниями в качестве центрального компонента обрабатывающей промышленности.

Читайте также: