Дельта 3D-принтер: самостоятельная сборка, настройка и обслуживание

3D-принтеры с кинематикой дельта выделяются среди остальных моделей высокой скоростью печати очень сложных деталей. Такие устройства довольно дорогие, но их можно собрать самостоятельно. Рассмотрим этапы сборки, настройку и нюансы использования дельта-принтера.

Какой 3D-принтер лучше — дельта или декартовый?

Декартовый (также имеет название картезианский) и дельта-принтер используют для печати одни и те же виды филаментов. Помимо этого, они имеют одинаковые рабочие части (экструдер, платформа, двигатель), но их расположение отличается.

У декартовых 3D-принтеров движение экструдера или платформы осуществляется вдоль стержней оси X, Y и Z (декартова плоскость). То есть рабочие элементы перемещаются влево, вправо, вперед, назад, вверх и вниз.

У дельта 3D-принтеров в основу работы заложена другая система перемещения. Аппарат оснащен тремя кронштейнами, которые поддерживают экструдер. Сами кронштейны крепятся к трем вертикальным стойкам, которые расположены в форме треугольника. Экструдер у дельта-принтера может двигаться во всех направлениях, а каждый кронштейн может перемещаться только вертикально вверх и вниз.

Рассмотрев особенности строения обоих типов оборудования, можно установить, какой из них будет лучше использовать для определенных целей. Для этого выделим достоинства и недостатки декартового и дельта-принтера.

фото принтеров

Плюсы и минусы дельта-принтера

Среди основных преимуществ дельта-принтера следует выделить:

очень быструю печать сложных предметов;
высокую детализацию тонких и мелких частей изделия;
простую замену экструдера.

Наравне с достоинствами дельта-принтера у него также присутствуют следующие недостатки:

малое количество информации о работе, сборке и настройке устройства;
сложная сборка, настройка и калибровка для корректного функционирования принтера;
трудности с подбором параметров и настроек при печати сложных объектов на высокой скорости.

Плюсы и минусы декартового принтера

Традиционные принтеры, работа которых основывается на декартовой системе координат, имеют ряд положительных свойств при использовании:

стабильный результат печати при массовом производстве изделий;
большое количество бесплатной информации о строении, эксплуатации, настройке и обслуживании принтера на тематических форумах;
размер создаваемого изделия не ограничен, так как модель для печати на декартовом принтере можно разделять на составные части.

Основным и существенным недостатком картезианского принтера является намного меньшая скорость печати, чем у дельта-устройства. Это связано с тем, что декартовый принтер тратит много времени на разгон и торможение системы. Из-за этого печатающая головка медленнее движется к необходимой точке.

Как сделать 3D-принтер Delta своими руками: пошаговая инструкция

Перед началом сборки delta-принтера следует правильно подобрать все запчасти. Для конструирования работоспособного устройства потребуются следующие составляющие:

рама с пластиковыми втулками;
направляющие валики;
стол с подогревом;
шаговые двигатели;
плата расширения RAMPS 1.4;
механические ограничители;
микроконтроллер Arduino Mega 2560 R3;
резьбовые шпильки формата M5;
понижающий регулятор напряжения;
блок питания 12 В;
экструдер;
оптические концевики;
катушка для филамента;
два кулера (для обдува деталей и для обдува драйверов).
дисплей и кнопка с клеммой 220 В.

Сборка дельта 3D-принтера осуществляется в следующем порядке:

Сначала конструируется рама и торцовые опоры. Ходовые винты сверху остаются свободными.
Регулятор напряжения припаивают ко входу питания. Устанавливают микроконтроллер и к нему сзади крепят регулятор.
Затем производится припаивание платы расширения отдельно к ножкам. Механические ограничители устанавливают в направлении правильной полярности.
Перед настройкой прошивки к принтеру подключают электронные компоненты и оптические концевики. Также устанавливают стол, экструдер, кулеры и катушку для материала.
Прошивка для принтера настраивается исходя из его размеров. Также при установке важно, чтобы все штанги были одинаковой длины.
Справка. Для выполнения равных по длине штанг нужно на одинаково отрезанные куски шпильки с обеих сторон накрутить шарниры. После следует установить неодимовые магниты на готовую штангу и вращать шпильку до тех пор, пока шарниры не будут находиться четко по средине магнита. Отрегулировав все штанги, необходимо резьбу у шарнира зафиксировать клеем.

Настройка и калибровка

Наиболее удобно можно откалибровать дельта-принтер при помощи утилиты OpenDACT или Pronterface. Эти программы выполнят автокалибровку оборудования при помощи электрического контакта между металлическим соплом и столом. Подобная процедура выполняется в три этапа:

Алюминиевый скотч наклеивается на рабочий стол.
Один конец провода обжат в колодку, два других конца закрепляются на радиаторе и на алюминиевом скотче. После три конца провода подключаются к 3D-принтеру.
Затем принтер подключается к компьютеру, с которого запускается программа автокалибровки. Весь процесс может занять много времени, так как он требует подобрать все необходимые параметры геометрии.

фото принтера

После или перед калибровкой принтера необходимо также откалибровать рабочий стол устройства. Это позволит добиться максимальной точности печати. Калибровка стола выполняется следующим образом:

Стол нагревают до +90 °C, затягивают винты и перемещают печатающую головку в центр стола. Прямо под соплом экструдера размещают лист белой бумаги. Она не должна быть сильно придавлена соплом, но и не должна «гулять» под ним.
После регулировки центральной части стола лист перемещают по углам рабочей поверхности и калибруют стол аналогичным способом.

фото

Ошибки при создании и советы, как их избежать

При самостоятельной сборке и настройке дельта-принтера пользователь может допускать ряд ошибок, которые негативно повлияют на работу устройства:

Неверная калибровка принтера. Она приведет к возникновению люфтов и отклонений в геометрии конструкции. А эти неполадки вызовут серьезные искажения детали при печати.
Соскальзывание штанг с магнитов. Оно может привести к деформации печатаемого изделия. Избежать соскальзывания штанг с магнитов можно, предусмотрев фиксаторы под резинки. Они не позволят соскочить шарниру с магнита.
Невозможно печатать изделие во всю рабочую высоту принтера. Такая проблема возникает из-за неправильного размещения печатающей головки. Для нее должно быть предусмотрено отдельное пространство в принтере, которое не занимает полезное рабочее пространство.

Рассмотрев особенности сборки и настройки дельта 3D-принтера, пользователь может самостоятельно создать аппарат для быстрой печати сложных конструкций. Однако следует учесть, что сборка такого оборудования очень сложна и для его конструирования потребуются специальные знания.