Собираю 3D принтер с областью печати 500мм х 300мм.

[HPend]

Неспешно собираю себе 3D принтер. До финиша еще далеко, но увидеть, что у меня получается, уже можно. Область печати планирую до 500х300х300 мм. Общие размеры принтера  примерно 660х465х700 мм. Особой нужды в нем у меня нет, поэтому и не тороплюсь. Для меня это больше творческий процесс, занятие для ума и рук и вложение стремительно дешевеющих денег, чем необходимость.




Немного предыстории. Толчком к этой затее послужила стеклянная полка от холодильника размером 495х280 мм. Когда-то я использовал ее как основание для склейки батарейного бокса из фанеры на свой вел. Описание технологии есть в соответствующей теме. И вот опять взяв ее в руки, я подумал, что было бы неплохо иметь 3D принтер с такой областью печати. За раз распечатать корпус со всеми технологическими вырезами, штатными местами для автомата, контроллера и т.п. Колхозинг надоел. На тот момент про принтеры я почти ничего не знал, так в общих чертах, вживую никогда не видел. Поэтому стал штудировать интернет, искать информацию, что почему зачем и как. Так вот и сформировались первые требования для ТХ принтера:
1) Бюджет ориентировочно 50 тыс руб. (Когда я это задумывал, $ был еще по 63р, так что я уложился бы с запасом, а как сейчас хз хз).
2) Область печати 500х280 мм. В высоту решил, что 300 мм будет за глаза. (Потом в процессе поиска нагревателей для стола эти размеры увеличились до 500х300 мм).
3) В Ютуб попадались ролики, где с помощью принтера бормашинкой гравировали печатные платы с хорошим качеством и довольно высокой плотностью дорожек. Поэтому такую хотелку я тоже внес в планы. Получится ли реализовать не уверен, но очень хочу.
4) Корпус должен быть закрытым.
5) Катушки с филаментом внутри корпуса.
6) Стол с подогревом.
И самое главное, конструкция принтера должна позволять сборку обычным инструментом, который был у меня в наличии: шурик, дрель, напильники, лобзик. В процессе пришлось еще докупить струбцин, без них совсем никак, и купил заклепочник. Пока что он пригодился только для сборки стола, и то пожалел.

Конечно я смотрел, что предлагают производители со схожими характеристиками, и понял, что о покупке готового нечего и думать.

Первая деталь, которую я нарисовал в редакторе, была та самая полка от холодильника в роли подложки для печати, и от нее я начал делать первые наброски модели принтера. В процессе продумывания конструкции, все время ловил себя на мысли, что я варю кашу из топора . Или строю дом с конька крыши .

Первые модели я рисовал из профилей с Т пазом, так-как хотел обойтись минимумом распилочных операций. А профиля можно купить распиленные с нужными размерами. Но то, что получалось выглядело громоздко, в конструкцию пришлось добавлять кучу костылей:- крепления для шаговых, проставки под опоры, подложки из уголков под рельсы. И глядя на все это, желания собирать такого монстра у меня не было. Крутил мудрил и так и сяк, все какая-то ерунда получалась.

А потом заменил профиль, на котором были рельсы оси Y просто уголком, а к этому уголку снизу очень удачно прилепились опоры валов оси Z, и нижний профиль тоже был выкинут и заменен уголком. Размеры в ширину серьезно уменьшились. А потом и боковые стойки заменил уголками, и к ним уже шаговые притулились, как родненькие. Вот и глубина корпуса уже стала гораздо меньше.  А снизу из уголков оформил пространство под электронику. И  натяжитель ремня для оси Z получился проще некуда- отпилить+просверлить+прикрутить. Вот так за 1 вечер родился концепт, глядя на который у меня уже зачесались руки. Я не стал рисовать некоторые детали, решил делать их уже по месту, как сам металл подскажет. Так и вышло, крепления роликов XY придумались сами, стоило мне только взять в руки подходящий швеллер и приложить его к месту. А натяжной ролик для ремня XY вообще смешно было, в голове до этого замысливались какие-то конструкции с поворотной осью, а когда сделал левый ролик, мысленно удлиннил крепежные болты, добавил пару пружинок.. И вот он, натяжитель ремня, проще некуда. Пока делал, на глаза попались самоконтрящиеся гайки, прямо в тему.


Добавил файл с моделью, можно посмотреть в программе SketchUp 8 и выше. Там много чего еще не дорисовано. Боковые стенки, детали для стола придется рисовать в другой программе, которую примут на гидрорезку.

[7ambrion]

зря такой большой начал делать в качестве первого самостроя )) стол из стекла от холодильника тож не очень идея мне кажется, там точность поверхности несколько соток должна быть чтоб запаров лишних из этого не вытекало, а с такими размерами даже изначально идеальную поверхность от нагрева перекашивать будет )) однако стекляшка от холодильника идеально в качестве обзорного окна подходит, я ее в дверь врезал )))
критиковать в целом смысла не вижу, в качестве рекомендации могу предложить не надеяться на клепки и притягивать каждое соединение 2-4-мя болтами, минимум м4 ))

[HPend]

Смета затрат, что где почём.

Уголки: 5 750р. +3 000р. за доставку.
Алюмика. У них есть резка в размер и весь ассортимент нужных мне уголков. Единственный минус хоть цена и указана за 1 метр, продают все кратно 3 метрам. Но даже так и даже с учетом пересылки обошлось мне это дешевле, чем если бы я закупался в местных магазинах. Плюс все очень точно напилено, сборка упрощается.
Доставку я зря выбрал. Потом посчитал по калькулятору на сайте ТК, еслиб они сами забрали груз и привезли, было бы заметно дешевле.



Стекло для стола с подогревом: 5 000р.
Стеклопорт. Само стекло 2 350р, полировка краев 420р, шнур 8х2 термостойкий с клейкой стороной 600р за 4 метра. Остальное доставка.
Самая первая покупка. Пока не нашел материал для стола, Покупать все остальное не видел смысла. Нет стола нет принтера.
Сколько я магазинов обошел, приглядывая подходящий кусок металла под нагревательный стол. Сколько раздумий было, как я буду бороться с тепловыми деформациями стола. Цельный, идеально ровный лист металла таких размеров я найти не мог. И вот на каком то форуме, читая про такого же горемыку как я, с такой же проблемой, увидел среди комментов:- да зайди ты в стеклорезку, пусть они тебе робакс нарежут. Давай искать, что за робакс такой, нашел. Спасибо тому мужику, его совет и мне пригодился. Такое стекло не деформируется от нагрева.
К сожалению в своем городе в фирме, торгующей таким стеклом за отрезок 520х320х4 мм запросили 7 300р. Это сколько же супа из рыбы надо было съесть?

Силиконовые нагреватели для стола 1шт 300х300 мм 300Вт 220В и 1шт 200х300 мм 200Вт 220В: Обошлись примерно в 2 000р.
https://aliexpress.ru/item/32821470417.html?spm=a2g0o.detail.1000023.12.93e446a4lEGuUB&_ga=2.9566390.267757661.1604600400-1269766471.1579232189.
Их как будто специально для моего проекта сделали. Стол получается с 2 зонами нагрева, для мелких деталей буду включать только 1 зону. Так-как мощность на 1 см2 у них одинаковая, по идее стол должен нагреваться равномерно. Под них пришлось и ширину области печати увеличить.

ШВП 1204 450мм и опоры под них: 2х1 300р. за винты с гайками и за опоры по 4 штуки KFL000 и KFL08 770р. Итого 3370руб.
Али.

Вал SFC16 1м +4 каретки SCS16UU и 4 опоры SK16: 2 040р за все +доставка 380р.
Валы с каретками оказались у нас дешевле, чем на али в 3 раза. Знал бы я это сразу, как рисовал принтер.

Рельсы с каретками MGN12H: 2х1200р за 2 рельсы 400 мм.  + 1600р за 550мм. Итого 4 000 руб.
Али.

Шаговые двигатели Nema17: примерно 4 000р.
https://aliexpress.ru/item/32998879830.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.264d33edoNrHEc&_ga=2.214693652.267757661.1604600400-1269766471.1579232189

Блок питания Mean Well LRS-350 24V: 2650руб.
Али.

Ремни POVGE GT2 9мм ширина:  для осей XY 3 метра и для оси Z замкнутый 1474 мм примерно 1 100руб.
Али.

Ролики и шкивы: примерно 2 000 руб.
Али.

Плата управления Makerbase MKS Rumba32 180 МГц и TFT экран к ней: 4800руб.
https://aliexpress.ru/item/4000717327779.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.264d33edA9JBgx&_ga=2.14933173.267757661.1604600400-1269766471.1579232189

На разную мелочевку, метизы ушло еще около 3 000 руб.

Предстоит еще потратиться на стенки для корпуса. В наших хоз-магазинах закупать материал для стенок слишком дорого. Думаю искать гидрорезку со своим металлом и у них заказывать уже готовые стенки.

Добавлено 05 Ноя 2020 в 23:57
Потом конкретно про каждый узел распишу, как время будет.

[acyd]

Одну из самых главных деталей не озвучил  - экструдер какого типа,  с каким нагревательным блоком и механизмом протяжки?
Рекомендую директ - титан аэро с вулканом от треугольников. Только учти что вулкан с соплами меньше 0.4 плохо работает, зато прекрасно с большими, для больших объемов. Крупную техничку печатать быстро - нужно большое сопло и большая пропускная способность нагревателя, какраз как у титана.
И сопла от треугольников. Оно дороже, но стоит своих денег, потом массы проблем избежишь.

[HPend]

За выходные доделал каркас из уголков, теперь можно панелями укреплять, и корпус будет готов. И доделал привод оси Z.



Со столом возникли проблемы. Изначально ровное стекло Shott Robax лежало в постельке идеально. Прикладывал к нему выверенный уголок, никаких зазоров не нашел по всей плоскости. Наклеил силиконовые нагреватели, обклеил постельку под стекло термоизолирующей лентой. Собираю, а стекло с бугром посередине. Силиконовые грелки пришлось прикатывать подшипником, чтобы выгнать весь воздух из под них. До этой операции сквозь стекло было видно, что площадь прилегания  грелок была едва 20%. И вот после прикатки стекло изогнуло. Теперь надо думать, как жестко зафиксировать стекло, чтобы оно лежало ровно.

[7ambrion]

И вот после прикатки стекло изогнуло. Теперь надо думать, как жестко зафиксировать стекло, чтобы оно лежало ровно.

Стекло потрачено скорее всего )) терь только замена или пытаться переклеить грелку не разбив стекло )) не знаю что у тебя за стекло такое, но с боросиликатного реально даже фирменную грелку отлепить его не повредив при этом )))

[acyd]

 Не надо суетится- составить карту высот и жить спокойно, как правило большие все не идеал ровные но с небольшими можно жить без проблем. Вообще стекло расходник, а стол лучше алюминий

[TRO]

Вангую что если включить нагрев то его еще больше поведет. Слишком большой размер, его силикон через клей натягивает. Само по себе его очень сложно довести до деформации (не упругой, а остаточной)  механическим способом.

[HPend]

Да на самом деле ничего страшного нету, стекло лежит в постельке пока ничем не прижатое. Прижимая ровный уголок с одного края, с другого залазила только бумажка 0,1мм толщиной, вдвое сложив уже не лезла. Щупов нет, точнее сказать не могу.
И я не собираюсь печатать  прямо на нем, видел кучу роликов, где модельки после печати отрываются от стекла вырывая куски из него. Не хотелось бы попортить такое дорогущее стекло . Для начала найду обычное зеркало или закаленное для рабочей поверхности, а дальше посмотрим. Сделаю прижимы, да еще вес стекла под печать, изгиб уйдет.
Полка от холодильника, которую я изначально планировал как рабочую поверхность, оказалась с изгибами на краях. Неплотное прилегание, неравномерный нагрев. Так что она вернулась на свое место. Её миссия была заварить эту кашу, дальше без нее .

[7ambrion]

Увеличение слоев бутерброда имеет много последствий, все из них негативные, а куски стекла отрываются только у тех у кого кривой стол и изза этого используются различные средства для удержания печатуемых моделей ) по факту они просто выравнивают поверхность стола с опять же негативными последствиями ))
---
Зы изза двух грелок стол все равно будет кривым и неравномерно прогретым, так что изза такого маленького зазора можно не парится ) однако каждый раз придется делать новый мэш при использовании разных комбинаций грелок ) в общем точный датчик необходим в такой конструкции ))

[TRO]

Когда стол большой, то обычно знаешь в каком месте у тебя более менее ровная поверхность, и всякую мелочь тонким соплом там и печатаешь, к тому же первый слой делается максимально толстым, что помогает достичь золотой середины между неприлипанием и шкрябанием соплом по столу.
Большие по площади модели обычно мелким соплом никто не печатает (а то неделю результат ждать прийдется), а печать толстым соплом позволяет сделать первый слой такой большой толщины, что неглубокие неровности нивелируются.

Что касаемо принтера с большой областью печати... Считаю что такой принтер должен быть не первым, вне зависимости покупной или самодельный. У меня сейчас покупной принтер с областью около 26см по всем сторонам, и до этого был 22см (нужда заставила продать).  Оба принтера покупались за 150-170 уе с доставкой из китая) Большая площадь стола ни разу еще не пригодилась, 99 процентов все умещается в 10см, а вот в полную высоту были только вазочки из прозрачного петж. 

Поэтому основной трудяга всегда будет малыш, который даже при гавняном исполнении скроет 80% проблем большого принтера.

[7ambrion]

Когда стол большой, то обычно знаешь в каком месте у тебя более менее ровная поверхность, и всякую мелочь тонким соплом там и печатаешь, к тому же первый слой делается максимально толстым, что помогает достичь золотой середины между неприлипанием и шкрябанием соплом по столу.
Большие по площади модели обычно мелким соплом никто не печатает (а то неделю результат ждать прийдется), а печать толстым соплом позволяет сделать первый слой такой большой толщины, что неглубокие неровности нивелируются.

Дыг эти все сложности изза того что изначально все не по уму было, получаешь слоновые ноги и прочий гемор, пытаясь выкрутиться из сложившейся ситуации )) эт я про дребезги рамы и прочую хню еще не говорю )) хотя тут корпус может от них и избавит, интересно даже ))

[7ambrion]

Что касаемо принтера с большой областью печати... Считаю что такой принтер должен быть не первым, вне зависимости покупной или самодельный. У меня сейчас покупной принтер с областью около 26см по всем сторонам, и до этого был 22см (нужда заставила продать).  Оба принтера покупались за 150-170 уе с доставкой из китая) Большая площадь стола ни разу еще не пригодилась, 99 процентов все умещается в 10см, а вот в полную высоту были только вазочки из прозрачного петж.

У меня щас сомосборная дельта на дуете, одних деталек на 1-1.5к наверно, это если не счетать те которые были потрачены чтоб предти именно к такому конфигу, а если считать то множитель накладывать придется )) большой пробовал делать с кинематокой как у автора(в основном из накопившихся деталек), задумка была в гараже его держать, а дома дельта, в итоге все дома печатал на дельте и тот продал тк не пользовался совсем, только место занимал ))

[HPend]

Игры зло. С новой китайской гачей 3 недели коту под хвост.  Сегодня пытаюсь хотя бы электросхему разрисовать, чтобы по ней компоновку сделать.

[zelen50]

Уголки: 5 750р. +3 000р. за доставку.
Алюмика. У них есть резка в размер и весь ассортимент нужных мне уголков.

Зря не посоветовался перед выбором.
надо не на уголках делать а на конструкционном профиле 30х30 от  соберизавода. https://www.soberizavod.ru
да вышло бы наверное дороже. но зато сразу бы избежал проблем с вибрацией.
то что выбрал  кинематику  H  - bot  - готовься переделывать. Ну или скорость печати будет 20 мм/с максимум. да и то, даже на такой скорости получишь апертурные искажения на углах в 90%
Во всяком случае у меня заводской принтер с такой кинематикой и размером стола X-Y 120 х 120 мм, и директ экструдером на скорости более 60 мм/с на углах начинает давать апертурные искажения. А при ретрактах
при холостом ходе через напечатанную область требует опускания стола на 0.12 мм в противном случае из за вибрации иногда задевает нижний слой и портит деталь.
представляю какие будут вибрации у твоей облегчённой балки и как будет звенеть ремень. А с учётом что стол приводится с помощью длинного ремня - даже не представляю как твой принтер будет делать холостой ход.
нужно было кинематику Makerbot делать. Даром что ли все пром принтеры большого размера сделаны на этой кинематике.

Большая площадь стола ни разу еще не пригодилась, 99 процентов все умещается в 10см, а вот в полную высоту были только вазочки из прозрачного петж.
Поэтому основной трудяга всегда будет малыш, который даже при гавняном исполнении скроет 80% проблем большого принтера.

Золотые слова. Полностью прошёл Ваш путь - первый принтер со столом 260 Х 280 Х 320 мм был продан начинающему энтузиасту за 30% покупной цены.
Сейчас пользуюсь закрытым пром принтером с зоной печати 100 х 100 х 110 мм. (размер стола 120 х 120 мм)  и набором из трёх быстро сменных головок в сборе с директ экструдерами. 
Понял всю прелесть работы на хорошем оборудовании когда не мучаешься с настройками и модернизациями принтера и перебором софта для печати.