3D принтер - китайский клон Ultimaker 2 CL260 в виде набора-конструктора

В ноябре прошлого года я купил на Алиэкспресс неплохой клон Пруши I3 со стальной рамой
За 7 месяцев я извел почти 5 км пластика и с ужасом вспоминал те времена, когда жизнь жалко влачилась без 3Д принтера. Все мелкие улучшения этого принтера я сделал и думал уже о крупном апгрейде.
Но жизнь распорядилась иначе — старый принтер удалось пристроить в хорошие руки. И вот опять — муки выбора. Бюджет установил себе в $300 и совсем уже было решил остановиться на «летающем медведе» Flyingbear P905, но гуру с 3DTODAY посоветовали обратить свой взор на китайский Ultimaket 2 CL-206. Обратил, понравилось, купил, о том и обзор. ВНИМАНИЕ МНОГО ФОТОК!!!

От Ultimakerа 2 в этом принтере взята конструкция механики и конструкция головки. Компоненты обычные для дешевых китайских принтеров.
Основные характеристики принтера такие:

• Рама «кубик» из станочного профиля 2020
• Область печати 220x220x265 мм
• Скорость печати 300мм/сек оставим на совести продавца
• Боуден экструдер
• Хотэнд E3D v6 с системой охлаждения и крепления каретки скопированной с Olsson Block Nozzle на 1.75мм что идет в оригинальных ультриках.
• Стол 220x220 MK3 с подогревом 12/24В
• Контроллер MKS GEN_L V1 с дисплеем LCD2004 и энкодером
• Блок питания 12В 20А
• Четыре шаговых двигателя 17HS4401S

Принтеры эти продаются только в одном магазине на Алиэкспресс, но число продаж довольно солидное. Китайская девочка Эмилия Ванг охотно объяснила мне, в чем отличие между несколькими модификациями данного принтера. После чего я заказал модель с самыми последними обновлениями, в котором учтены ну прямо все недоработки прошлых лет. Эта же девочка предупредила, что доставка будет долгая и если нужно быстро, то за +52$ она готова отправить EMS.
Денег на EMS я пожалел, тогда Эмилия прислала мне инструкцию по сборке принтера, чтобы хоть как то скрасить ожидание.
Ожидание затянулось в долгие 38 дней. (Символ Почты России)

Более 22 дней принтер по Китаю со службой доставки Eshun International Logistics (Zes Express), до города Хэйхе, затем пересек р. Амур

и уже из Благовещенска ехал СДЭКом еще две недели по просторам нашей страны.
Но вот ожидание окончилось, и ровно в пятницу 13-го июля вечером курьер из СДЭК принес мне домой серую невзрачную коробку весом в 8 кг

Следует ли уточнять, как я провел эти выходные?

Сборка механики принтера

Инструкция по сборке за время долгого ожидания уже была зачитана до дырки в мониторе, поэтому сам процесс прошел быстро и увлекательно.

Да как же любил я конструкторы в своем детстве!

Да и кот Тимофей не равнодушен к новым коробочкам

Рама принтера из анодированного алюминиевого профиля 2020. Уголки из алюминиевого сплава, винты под шестигранник, гайки в профиль. Все черного цвета. Все в мешочках, все подписано

Низ рамы крепится на алюминиевые (скорее силуминовые) уголки


Верхние крепления пластиковые, с запрессованными подшипниками под металлические валы-направляющие.


Нужно отдать должное китайцам, во всем комплекте ни одной напечатанной детали — весь пластик отлит. Крепления для моторов из толстого акрила.

С концевиками китайцы нахалявили. Такие провода отвалятся после нескольких перегибов.

Берем паяльник, термоусадку и фен. Прядок!

Моторы X и Y и концевики встают в один угол


Теперь можно устанавливать валы со шкивами и натягивать ремни
Общая конструкция кинематики X и Y взята от Ultimaker 2

Четыре полированных вала 8мм со шкивами подключены к неподвижным моторам
В пластмассовых держателях подшипники.
Зубчатые ремни кольцевые, нужно только последовательно надеть шкивы, и натянуть ремни




Натяжители ремней пружинные, линейные подшипники из латунных втулок

Печатающая головка приехала всборе. Она состоит из хотэнда E3D v6, установленного на каретку с подшипниками LM6LU и двух вентиляторов охлаждения на кронштейне В итоге получилась копия оригинальной головы ультрика Olsson Block Nozzle с возможностью быстрой смены сопла и местом под второй хотэнд.



Продеваем валы 6мм в подшипники головки и крепим их на подвижных держателях по X и Y.

Ось Z двигается по валам 12мм. Рама для стола стальная и двигается на линейных подшипниках LMK12LUU



Ходовой винт 8мм через втулку сидит на моторе Z

Верхний конец у него не закреплен и висит в воздухе. Все как у оригинального ультрика

Осталось собрать и закрепить экструдер и механика принтера готова



Сборку не перенесла пара винтиков, а несколько гаек в профиль оказались дефектными

Но это совершенно не проблема. Если до этого собирал два станка ЧПУ и один принтер, то крепежа вагон и маленькая тележка.

Подключение электрики и запуск принтера

Мозгом принтера является плата Makerbase MKS GEN_L — недорогая альтернатива Arduino Mega 2560 +RAMPS

На плате установлены внешние модули драйверов A4988 (китайский клон модулей POLOLU)
Удобные разъемы с надписями. Есть возможность подключение второго экструдера.


Дисплей я выбрал самый дешевый — LCD2004


На плате дисплея имеется разъем SD-карточки для автономной печати
Электронику предлагается разместить как и на оригинальном ультрике — снизу

Подключение очень простое, так как на плате и на проводах все подписано.
Благодаря тому, что три мотора и три концевика находятся практически в одном месте, провода можно проложить минимумом жгутов.

Для стола и хотэнда предусмотрена черная гибкая пластиковая оплетка

Для удобства монтажа делаю снизу основание из фанеры и креплю к нему блок питания


Блок питания выполнен на базе микросхемы KA7500B (TL494). Активного охлаждения нет и запас по току, 20А, отсутствует.

Драйвера на плате не отрегулированы. Настраиваю максимальный ток на 1.6-1.7А

Включение показало, что в контролер загружена прошивка Marlin 1.1.5 (не успел сфоткать, верьте на слово)

На стол приклеиваю синий скотч с Алиэкспресса (осталось с предыдущего принтера), быстро выравниваю стол и можно пробовать печатать



Декоративная пластиковая крышка из комплекта придает принтеру законченный вид

Доводка принтера. Борьба с косяками

Пора расчехлить тепловизор и посмотреть на новый принтер глазами хищника
Стол греется равномерно

На плате контроллера ожидаемо греются мощные MOSFET при работе стола

И драйвера при работе двигателей. Больше всего драйвер мотора экструдера

В блоке питания неожиданно греются какие-то резисторы на плате. И хорошо так греются, под сотню градусов меньше чем за час работы


Для такого случая у меня нашлась пара 24В вентиляторов 92x92мм на подшипниках. От 12В они неплохо крутятся и почти не шумят

Пока печатал крепления из вентилятора — вылез еще один косяк. Стал перегреваться двигатель экструдера. После нагрева до 60С он стал шуметь и пропускать шаги. Пришлось и на него посадить 60мм вентилятор

Вся беда с экструдером в очень тугой пружине, прижимающей подающий ролик к шестеренке. Плохо, что прижим в данной конструкции не регулируется.

Видимо в дальнейшем придется менять пружину, а еще лучше делать регулируемую конструкцию.
Освоив печать PLA почувствовал себя крутым 3Д-шником и зарядил ABS. Но не тут то было — стол ни в какую не хочет нагреваться до 110С и даже до 100С.
Почитав 3Д-шный форму поднял напряжение на БП до 15В. Стол нагрелся минут за 10, ура, пошла печать — и снова неудача. Принтер начал печатать, а потом просто остановился с такой ошибкой.

Оказалось, во время работы стол остывал на несколько градусов, особенно если включались вентиляторы обдува, и управляющая программа останавливала печать

Проблема усугублялась тем, что исходника прошивки с настройками данного принтера у меня нет. А это значит что нужно поднимать все настройки принтера. Или нет? Задвинув ABS пластик в шкаф, написал о проблеме Эмилии из китайского магазина и снова перешел на PLA. Благо, что печать получалась более менее, если не поднимать скорость выше 40мм/сек

На следующий день, о чудо!, я получил от Эмилии исходник прошивки со всеми настройками под данный принтер
Сохраняю текущую прошивку и содержимое EEPROM на всякий случай

D:\usr\Arduino\bin\arduino-1.8.3\hardware\tools\avr/bin/avrdude -CD:\usr\Arduino\bin\arduino-1.8.3\hardware\tools\avr/etc/avrdude.conf -v -patmega2560 -cwiring -PCOM14 -b115200 -D -Uflash:r:"printer_firmware".hex:i

D:\usr\Arduino\bin\arduino-1.8.3\hardware\tools\avr/bin/avrdude -CD:\usr\Arduino\bin\arduino-1.8.3\hardware\tools\avr/etc/avrdude.conf -v -patmega2560 -cwiring -PCOM14 -b115200 -D -Ueeprom:r:"printer_eeprom".eep:i

pause

После этого ставлю комментарии в строчке

//#define THERMAL_PROTECTION_BED

в файле Configuration.h, компилирую и заливаю прошивку при помощи Arduino IDE
Принтер перестал останавливаться, хоть температура стола и продолжала гулять
И снова неудача с ABS — неправильные параметры и сквозняки и деталь просто разваливается по слоям

Сквозняки поборолись картонной коробкой, заодно и стол стал меньше остывать

Остальное настроилось режимами печати. Заодно перешел на стекло на столе.
И вот на скорости 30мм/сек слоями по 0.25мм и жалом 0.5мм стали получаться какие-то изделия из ABS



Печатью по 0.1мм получается много лучше, но медленее

Так с танцами и костылями принтер начал печатать детали из ABS
Как раз пришла посылка с FDPlast от сопятки

Пора подводить итоги

При небольших недоработках в мелочах, в целом, за 18000 руб. я получил очень неплохой принтер с интересной механикой и большим потенциалом в развитии.
Из плюсов:

• Отличная конструкция содранная с Ultomaker 2
• Хотэнд, копия оригинальной головы с местом под второй нагреватель
• Жесткая конструкция из станочного профиля
• Сбалансированная комплектация — контроллер, боуден экструдер, горячий стол
• Неплохой внешний вид с минимум торчащих проводов

Недостатки:

• Стол медленно греется до 100С и выше, плавает температура стола при большом нагреве
• Слишком тугая пружина подающего экструдера
• Блок питания без принудительного охлаждения
• Сложный подбор запчастей в случае поломки.

Для себя вижу такие перспективы развития данного принтера

• Утеплить стол
• Настроить нормальную работу экструдера
• Сделать корпус из фанеры или пластика
• Поднять скорости печати до 60-80мм/сек
• Может быть поставить второй экструдер. Благо все для этого есть.

Поднять индикатор наверх. Очень неудобно смотреть на него, когда принтер стоит на полу или низкой подставке. Что собственно уже и сделал