Рельса MGN9 для 3D принтера или мысли как собрать дельтабота

Краткий обзор комплектующих для самостоятельной сборки 3D дельта принтера


В прошлом обзоре комплектующих для 3D принтера указали на отличие дельтабота. Я считаю, что несправедливо будет обойти вниманием 3D принтер подобной конструкции, поэтому вот небольшой список комплектующих и краткие инструкции для самостоятельной постройки дельта принтера.

Мой сегодняшний пост не является руководством к действию, а скорее затравочной информацией для обсуждения технических нюансов по созданию дельтабота.
У меня уже есть часть комплектующих и я потихоньку приступил с печати некоторых пластиковых узлов, остальные заказал в китайском магазине.
Для того, чтобы можно было повторить сборку самодельного 3D дельта принтера, привожу список запчастей для сборки. Указываю ссылки на бангууде, так как сам там брал одним большим лотом. Тоже самое есть и на Али, можно найти цены выгоднее, но тогда будет много-много мелких посылок. Смотрите сами, кому как удобнее.

Итак, для начала необходимо определиться об основных характеристиках будущего принтера. В первую очередь, это размеры принтера и печатной зоны. Обычно это круг диаметром 180...200 мм и высота 250....300 мм. От этих размеров уже и надо отталкиваться. В классическом Kossel размеры профиля 2020: 240 мм (9 шт. отрезков) и 680 мм (3 шт отрезка).
Далее определиться с типом перемещения: ролики по профилю или рельсы.

Ролики для профиля. Нужно по три ролика на три оси XYZ, то есть 9 шт.


Вместо роликов можно использовать рельсы MGN9 или MGN12 требуемой длины. Всего нужно три штуки (три оси) с каретками типа H.
Для будущей дельты я себе взял рельсы MGN9.




Далее, понадобится ремень GT2-6мм

Три обводных ролика (на верхний треугольник). Размер и тип на ваш вкус. Кто-то любит гладкие, кто-то с зубцами под GT2.
Эти ролики можно заменить на пару подшипников с фланцем F623zz (итого 3 пары — 6 шт F623zz)

Комплект тяг (6 шт с наконечниками) для «паука»

Каретка для крепления «паука»

Эффектор:
Держатель хотэндас резьбой М4
и держатель с резьбой М3
К нему же скоба крепления хотэнда Е3Д

В принципе есть неплохой корпус эффектора с автокалибровкой

Собранный «паук»
Комплект кареток

Полный комплект пластиковых деталей, включая верхние и нижние углы

Отдельно углы верх+низ. Можно напечатать самостоятельно, можно найти металлические (ключевые слова kossel Vertex)

Электроника:
комплект с строчным дисплеем

комплект с графическим дисплеем

Можно все взять по отдельности, а управляющую плату — MKS GEN 1.4

Подача прутка и перемещения осей:
Комплект экструдера для подачи прутка

Для его установки понадобится скоба для крепления на профиль.
Также понадобятся еще 3 двигателя Nema17 для осей XYZ и приводные шестерни для них (бывают на 16 и на 20 зубов, это все влияет на величины коэффициентов в прошивке).

Для подачи пластика понадобится трубка PTFE 2/4 и два фитинга

Концевики крайних положений (механические)

Боросиликатное стекло, круглое на 170 мм или на 200 мм

любой блок питания на 12В. Если есть подогрев на 12В, то лучше ампер на 20-30. Если подогрева нет, то можно на 6-10А.

Комплект хотэнда Е3D

Набор сопел к нему

В качестве вентиляторов для обдува модели можно использовать минитурбинки, дуют очень хорошо. Или обычные 40-мм вентиляторы через распечатанную воронку. Тоже хороший вариант.

Разрезной рукав для оплетки жгута кабелей

Пружинки для натяжения ремня
Подставку для катушки можно купить, а можно изготовить самостоятельно

Для расчета размеров принтера, длины отрезков и тяг воспользуйтесь калькулятором

Собственно говоря сборка не очень сложная. Если есть конкретные вопросы — пишите. В общих чертах, сначала собираются верхний и нижний треугольники.

На верхний ставится обводной ролик
На нижние — двигатели

Затем устанавливается вертикальный профиль и начинается сборка кареток и паука

Натягиваются ремни, подключается электроника.

После первого запуска нужно проверить работу осей и направление движения, затем аккуратно выставить высоту.

Вот хорошие и подобные инструкции по сборке дельта принтеров
Anycubic Kossel
Micromake D1 Kossel на русском.
Этапы сборки везде одинаковые, отличаются только эффекторами, и то не сильно (везде Е3D).

Собственно говоря, цель сборки принтера следующая: давно есть желание принести и поставить на работе 3Д принтер небольшого размера, с маленьким рабочим полем. К сожалению, практически все принтеры имеют габарит больший, чем 20 см х 20 см.
Хотелось, чтобы принтер занимал места не больше чем чайник или кофеварка, и по высоте был не выше системного блока. По габаритам хорошо вписывается дельта принтер, он имеет компактную конструкцию, которая к тому же будет вызывать интерес окружающих.

Идею подобного проекта я почерпнул отсюда, достаточно старая статья, 2014 г. В статье описывается постройка дельтабота 3DR nano с большим количеством печатных деталей, общий размер принтера достаточно маленький.

В основе принтера лежит полностью печатные нижняя и верхняя части, являющиеся корпусом, установочными конструкциями для профиля, местами крепления двигателей и так далее. Эффектор на основе PEEK hotend, не требующего охлаждения, с трубкой боудена.
В качестве вертикального каркаса служат три отрезка небольшого профиля (я оценивал применение профиля 1515).
В статье есть хорошая идея: совместить несущие конструкции уголков и горизонтальных профилей, а также держателей двигателей. Двигатели кстати применены Nema8 или Nema 11. Я считаю, использовать Nema8 это плохая идея. Но минимизировать надо. Также плохая идея использовать редукторные шаговики 28byj-48, как в некоторых проектах. Я думаю можно использовать Nema11, только на экструдер лучше установить классический Nema17.

Карбоновые тяги потребуется изготовить самому, ссылка на калькулятор в конце обзора. Можно использовать тонкие трубки, лучше легкие, алюминий или карбон. Вот лот, можно взять с запасом, нарезать в размер. С торцов устанавливаются проушины. Для этого можно вклеить отрезки шпилек М3 или М4 вовнутрь трубки и установить проушину.

В статье говорится про использование в качестве направляющих профиля совместно с полированными валами на 5мм. ИМХО 5 мм тонкие, да и 6 мм на большую длину (400 мм) не дадут требуемой жесткости, а использование 8мм валов сильно увеличит размер конструкции в целом. Поэтому качестве направляющих выбрал рельсы MGN9. Получается компактная каретка (ролики торчат немного на профиле, так что рельса дает меньший габарит). Потребуется три рельсы. Высоту подбираете по требованиям, оптимально 250...300 мм.

Вот профиль 1515, нарезанный в Соберизаводе.
Можно оценить размеры будущего принтера. Высота профиля — фактически полная высота принтера.

Вот так выглядит рельса установленная на профиль 1515.

Длина профиля 400 мм, остается 90 мм на концевик, верхнее крепление (пару см) и нижнее крепление (около 4 см).

Рельса крепится через специальные отверстия к профилю. В результате должно получиться что-то типа такого, но на рельсах. Стоимость будет меньше, чем у Kossel. На фотографии 3DR Nano принтер.


Надеюсь данная подборка будет полезна. Предлагайте свои решения, давайте ссылки на запчасти, возможно подберется более оптимальный вариант.

Онлайн-конструктор прошивки принтера
Калибровка дельты

Инструкции по сборке
Anycubic Kossel
Micromake D1 Kossel на русском.
Калькулятор дельтабота
Проект 3DR и модели для печати
Статья про 3DR