Как собрать 3D-принтер из деталей от струйного печатного устройства?

3D-принтер — высокотехнологичный и дорогой аппарат. Если же приобрести дешевое устройство, можно столкнуться с некачественной сборкой, непрочными комплектующими и малым сроком безотказной работы. Имея в запасе ненужные, списанные, вышедшие из строя струйные принтеры и сканеры, можно собрать из их деталей печатающее устройство для создания трехмерных моделей.

• 3D-принтер своими руками из струйного принтера
• Как сделать-3D принтер из струйного принтера: пошаговая инструкция
  • Процесс сборки
• Ошибки и способы их избежать

3D-принтер своими руками из струйного принтера

Если ведущим фактором выбора аппарата для печати объемных объектов выступает стоимость устройства, стоит собрать 3D-принтер самостоятельно. По отзывам пользователей, дешевые модели печатных 3D-устройств, изготовленные в Китае, обладают главным недостатком — низким качеством комплектующих. В частности, направляющие — слабое место китайских аппаратов. Эти элементы подвергаются значительной нагрузке, а если они некачественные, то могут деформироваться под действием натяжных ремней.

   Важно!    В старых принтерах для печати документов направляющие изготовлены из каленой стали. Они не сгибаются даже при значительном усилии. Такие детали станут идеальной альтернативой штатным китайским.

Разобрав ненужные офисные аппараты, можно получить набор необходимых для сборки 3D-принтера запчастей и значительно сэкономить на приобретении комплектующих. Это:

• узел скольжения головки принтера;
• зубчатые приводные ремни;
• механические или оптические концевые выключатели;
• блок питания;
• шаговые двигатели и драйверы с контроллерами управления и прочие детали.

 Внимание!  Недорогие струйные принтеры в большинстве своем оснащались не шаговыми двигателями, а моторами постоянного тока с энкодером. Теоретически их можно использовать в сборке 3D-аппарата, переделав конструкцию последнего. Шаговые двигатели извлекают, как правило, из сканеров.

Но нужно отметить преимущество DC-моторов: они потребляют электричество только во время движения, тогда как на шаговые питание подается постоянно.

Такие комплектующие, как хотенд, экструдер и плата управления, придется докупить. Раму собирают из подручных материалов — фанеры, стальных уголков или частей корпусов разобранных копиров.

Собранный самостоятельно принтер окажется значительно дешевле заводских аналогов, но при этом качественнее бюджетных моделей, представленных на рынке китайскими производителями.

Как сделать-3D принтер из струйного принтера: пошаговая инструкция

Для работы по сборке принтера из донорских комплектующих потребуется набор инструментов и материалов:

• ножовка, дрель — для изготовления корпуса;
• паяльник и припой — для монтажа электрокабелей;
• отвертки и набор шестигранников — для сборки компонентов;
• пассатижи;
• тестер-мультиметр — для проверки электросхемы;
• винты и гайки;
• хомутики-стяжки;
• изолента.

 Внимание!  Наличие знаний в сфере электроники и инженерии приветствуется.

Комплектующие:

• стальные направляющие;
• зубчатые ремни;
• шаговые моторы, поддерживающие микрошаги;
• драйверы шаговых двигателей;
• экструдер и хотенд;
• оптические датчики — концевики-микровыключатели;
• блок питания;
• соединительные кабели;
• электронная плата управления и микроконтроллер на базе Arduino;
• LCD-дисплей;
• стекло рабочего стола;
• детали для рамы.

Далее потребуется запастись изрядной долей терпения и педантичностью — сборка требует внимательного соблюдения всех инструкций.

Процесс сборки

1. Изготовление и покраска рамы.
   
2. Монтаж каркасных осей X и Y и фиксация на них шаговых моторов. По оси X будет двигаться экструдер, ось Y нужна для перемещения платформы.
3. Установка стержня опоры оси Z.
4. Присоединение экструдера.
5. Подключение нагревательных элементов, кабелей, блока питания.
6. Монтаж электронных элементов: платы, микроконтроллера, LCD-дисплея.

После сборки и проверки электроцепей выполняют установку программного обеспечения. На последнем этапе осуществляют калибровку рабочего стола, осей X, Y, Z, температуры элементов нагрева и скорости протяжки филамента.

 Важно!  После запуска принтера следует выполнить печать тестовой модели. Она покажет все огрехи сборки и настройки.

Ошибки и способы их избежать

От качества монтажа зависит результат работы принтера. Но не всегда удается исключить ошибки при сборке аппарата.

1. Один из серьезных огрехов, который часто допускают при сборке принтера своими руками, — некорректный монтаж элементов рамы. Даже незначительный перекос углов приведет к заклиниванию при движении кареток. Геометрия сопряжения деталей должна быть выдержана максимально точно.
   Если корпус выполнен из фанеры, рекомендуется нарезку его элементов выполнять на лазерном станке с ЧПУ. При сборке рамы из металлических уголков следует контролировать углы сопряжения деталей на каждом этапе.
2. Вторая частая проблема — люфты элементов каркаса. В этой ситуации добиться качества печати будет невозможно. Между деталями не должно быть зазоров. Они возникают или при слабой затяжке крепежа, или если элементы каркаса плохо подготовлены, то есть неверно выдержаны размеры.
3. Если разъемы электрической проводки недостаточно качественные, возникнут постоянные перебои с питанием сети. А монтаж коротких проводов станет причиной их обрыва. Длина проводки должна соответствовать размерам рамы с учетом движущихся частей. Нужно проверить плотность соединения разъемов, обеспечив тем самым минимизацию риска отключения отдельных узлов и механизмов от электропитания.

Избежать проблем поможет контроль качества сборки на каждом этапе, проверка всех соединений и геометрии конструктивных элементов.

 Это интересно!  В статье было рассмотрено, как собрать FDM-принтер из подручных материалов и деталей, оставшихся после разборки офисной техники. А инженер из Нидерландов на базе струйного принтера собрал 3D-печатающее устройство порошкового типа. В качестве филамента он использовал гипс, песок, металлический порошок, а картридж заправлял связующим компонентом. В остальном технология похожа на печать по типу лазерного послойного спекания.

Сборка 3D-принтера своими руками — совсем не такое простое действо, как это кажется на первый взгляд. Но меньшие финансовые затраты и более высокое качество компонентов по сравнению с бюджетными моделями из Китая обуславливают целесообразность самостоятельного изготовления печатного аппарата. А учитывая, что значительная часть деталей будет извлечена из старого струйного принтера и копира, это еще больше понизит расходы на производство самодельного 3D-принтера.