Каталог моделей
Статьи
Уроки

Как собрать 3D-принтер RepRap своими руками

18.05.2018
391

Технология 3D-печати продвинулась далеко вперед, благодаря программистам-энтузиастам, чья работа связана с робототехникой. Создать что-то свое стало значительно проще: на прилавках магазинов появляются вполне доступные модели принтеров, способные так или иначе воплотить трехмерную компьютерную модель в реальную.

Но сейчас речь пойдет не о воплощении цифрового объекта в физический, а о том как сконструировать 3D-принтер RepRap своими руками. Ради справедливости стоит отметить, что проект рассчитан не на широкую аудиторию, а на узкий круг людей: на тех, кто дружит с паяльником и канифолью, умеет держать в руке гаечный ключ, не растерял школьные знания математики, физики, геометрии и давно общается с компьютером на ты. Перечисленных навыков достаточно, чтобы приступить к сборке своего агрегата.

Инструкция по сборке 3D-принтера RepRap своими руками

Почему принтеры RepRap так популярны на рынке 3D-печати

Для начала немного истории. Всё началось одиннадцать лет назад — в марте 2005 года был создан блог, посвященный первому РепРап 3Д-принтеру. Его основателем был английский ученый Адриан Боуер, работавший преподавателем в британском университете. Уже летом проект получил финансирование от британского совета по инженерным и естественнонаучным исследованиям.

В 2005 году с помощью RepRap 3D printer v 0.2 была напечатана первая трехмерная деталь, которая успешно заменила оригинальную.

На протяжении последующих нескольких лет оттачивался процесс печати, модернизировалось программное обеспечение, проводились эксперименты над материалами и их комбинациями, чтобы добиться большей прочности и скрепляемости. В итоге спустя десятилетие мы получили то оборудование, которое сейчас применяется повсеместно: в медицине, строительстве, космических исследованиях, промышленности и т.д.

Выбираем комплект RepRap для самостоятельной сборки принтера

Что выбрать: RepRap kit или готовый 3D-принтер

3D-принтеру найдется применение в каждом доме, поэтому маркетологи популяризируют технологию среди обычных потребителей, выпуская недорогие 3D-принтеры для бытовых нужд. Хорошее оборудование стоит дорого, но дешевые модели с приемлемым качеством печати можно найти за 25-30 тысяч рублей.

Печатать чужие детали скоро надоедает, а создать свою уникальную сложно, если у вас нет навыка работы с соответствующим ПО и техникой. Но вам не обязательно приобретать готовый принтер — можно немного усложнить себе задачу и собрать RepRap 3D-принтер своими руками, но после этого вы точно станете чуть ли не 3D-профи!

Преимущества принтера RepRap Prusa i3 и других моделей перед готовыми решениями

Что такое DIY kit RepRap Prusa

В продаже есть специальные комплекты для создания своего принтера. Существуют несколько моделей для ручной сборки, самой популярной конструкцией является Prusa. Она относительно легко собирается и настраивается, правильно печатать начинает практически сразу после первой калибровки. На сборку принтера RepRap Prusa i3 или i2 у новичка уходит примерно пара дней.

В интернет-магазинах вы можете купить комплекс с подобной кинематикой примерно за 12-18 тысяч рублей. Prusa – не конкретная модель, а всего лишь принцип работы движения механизма: стол двигается по одной оси X, hotend двигается по Y и Z. Ось Z отвечает за толщину слоя. У этой модели недостаток в движущемся столе, на котором закреплена печатаемая деталь. Скорость принтера около 60-80 мм/с. При разгоне почти наверняка будут происходить пропуски шагов, а поскольку в процессе печати деталь перемещается, то на высокой скорости при резком движении она может просто оторваться от стола.

Как выбрать RepRap kit для лучшей конфигурации принтера

Сложнее всего собирать своими руками Дельта принтер. Хороший принтер с кинематикой дельта стоит дороже обычных. Его уникальность заключается в способе передвижении сопла, контролируемого одновременно тремя осями. Стол остается неподвижным, поэтому отрыв детали от стола во время печати исключается (кроме случаев деламинации). Точная настройка и безлюфтовый механизм обеспечивают качественную печать даже на высоких скоростях — до 200-300 мм/с при условии, что пруток пластика будет успевать расплавляться в хотенде. Конечно, сначала для этого нужно собрать и прошить оборудование, а затем из-за особенностей его кинематики и геометрии потребуется выполнить крайне точную калибровку дельта 3D-принтера и его стола.

Также следует учитывать, что во все сборные комплекты входит плата с уже настроенной конфигурацией для предложенной модели. Это одновременно и достоинство готовых комплектов, и их недостаток: поменять предустановленную прошивку в мозгах принтера зачастую невозможно.

Чем RepRap 3D printer лучше готовых решений для 3D-печати

Еще более сложным решением является самостоятельная сборка RepRap Prusa i3 DIY kit и аналогичных комплектов и последующее программирование оборудования. Покупка комплектующих по отдельности обычно выходит дешевле, чем приобретение готового комплекта. Главное — тщательно продумать конструкцию и составить подробный список деталей, куда обязательно должны войти шаговые двигатели, ремни, ролики, валы, подшипники, RepRap экструдер, hotend, плата управления, нагревательный стол и материал для каркаса. Вам придется применить знания математики и геометрии, полученные в школе, отточить умение пользоваться линейкой, рулеткой и уровнем. Точность принтера будет зависеть от ваших вычислений и сил, которые вы вложите в его сборку.

А когда закончите работу с железом, начнется более сложный процесс — настройка RepRap принтера, которую мы обязательно рассмотрим позже. Для этого потребуется выбрать прошивку, закачать ее в управляющую плату и настраивать каждый параметр самостоятельно, ориентируясь на габариты устройства, длину осей и мощность шаговых двигателей. Полная настройка может затянуться на несколько недель, при этом уйдет много пластика. Если такие трудности вас не пугают, мы рады приветствовать вас в мире мейкеров и 3D-энтузиастов!