RepRap：いくつかのプラクティス、理論、およびアセンブリエラーを回避する方法（パート1）

3Dプリンターについては、カートと小さなカートがすでに書かれていますが、自分で組み立て始めると、どこにも記載されていない一連の質問や問題に出くわします...

この投稿は、RepRap Prusa Mendelを組み立てるときに入力したバンプについて、RepRapperの初心者向けの小さなガイドです（まあ、何か他のものが役に立つでしょう）。

パート0、または印刷方法と印刷方法

RepRapクラスのプリンター-主にプラスチックバーで印刷します。 これは、それらがそれらだけに限定されることを意味するものではありません。チョコレート、スズ、ファスナーカッターなどに変更があります。

しかし、主なものはプラスチックバーです。



印刷は、押出機の助けを借りてこの同じロッドを加熱ヘッドに送り込み、そこで溶融し、ヘッドに押し込まれたロッドの圧力下でノズルから絞り出されるという事実になります。 結果の薄いプラスチックのストリームをXY座標に沿って巻き、最初にテーブルに接着してから、前のレイヤーに接着します。



いくつかの微妙な点があります：

1.プラスチックがそれ自体に完全に付着している場合、テーブルに問題があります。 したがって、テーブルは加熱され、and色の感熱テープである「カプトン」で覆われています。 FZがその理由ですが、実験により、それが最適であることが示されています。

2.この手法では、オーバーハングした詳細を印刷できません。 バーには、空気中で凍結する時間はありません。たるみがあります...もちろん解決策はありますが、これを考慮する必要があります。



したがって、プリンターのプラスチック市場には、ABSとPLAの2つの主要なプレーヤーがいます。

ABS

アクリロニトリルブタジエンスチレン、または単にABS。 「アクリロニトリルとブタジエンおよびスチレンの共重合体をベースにした衝撃性の高い技術的な熱可塑性樹脂（プラスチックの名前は、モノマーの名前の最初の文字から形成されます）。」

通常、これは黄色がかった乳白色ですが、染料により着色する場合があります。

問題は、わが国で白いABSが多かれ少なかれ色を生成するように設定されている場合、それは何らかの永続的な混乱を持っていることが判明することです...



長所：安価（キログラムあたり約600ルーブル、プラスまたはマイナス）、アセトンに溶解します（プレスのステップを滑らかにすることができます）。

短所：加熱テーブルとカプトンが必要です。 子供は与えないほうがいい。



動作温度-約210度。 プラスまたはマイナス1キロ：180で動作し、230で溶けません...購入したバーのバッチに対して実験的に選択されます。

デスクトップ-約110度とカプトン。

アドバイスとして、アセトンにプラスチックを溶かしたテーブルをあらかじめ広げておきます。イチジクを取り除くようにテーブルを貼り付けます！

PLA

ポリラクチド（PLA）は、生分解性、生体適合性、熱可塑性、脂肪族ポリエステルであり、そのモノマーは乳酸です。 トウモロコシやサトウキビなどの毎年再生可能な資源は、生産の原料として機能します。



さらに 、PLAの細部には滑りが良く、滑り軸受を作ることができます。 まあ、それは毒性がなく、子供に与えることができます。

短所：親愛なる、牛！ ABSよりも2倍高価です！ そしてなぜなら 2年間分解します-長時間プレイするものには使用しない方が良いです！



追加のプラスとして-それは、加熱やカプトンなしで、デスクトップ用に十分に滑らかな表面を持っています！

追加のマイナスとして-アセトンはほとんどそれを取りません...



動作温度-約185度。

ダークホース-PVA

フレッシュ-先日発売されました。

ほんの少しですが、水に溶けるのはそれだけです。 コンポーネントを印刷するとき、たとえば、ボルトにすぐにナットが印刷されるときにセパレータとして使用されます。印刷後、セパレータは洗い流され、ナットはボルト上で静かに回転します。



長所：水に溶けます。

短所：水に溶けますが、これはまったく異なる状況では有害です。 親愛なる、牛！ より高価なPLA！

要約：

ほとんどの場合、ABSを使用して印刷します。より安価で信頼性が高くなります。残りは状況に応じて異なります。たとえば、PLAからプリンター用のリニアベアリングを印刷するために人々が刺しました。

第1章異なるプリンターモデルの違い

あらゆる種類の光学機器などについて 私は言いません-そこに原理は完全に異なっています。

ここでは、すでに多くのモデルが蓄積されており、人々がゆっくりと泳ぎ始めている「バー」プリンターについて説明します。

ダーウィン

最初は言葉であり、言葉はダーウィンでした。

おそらく他にもいくつかのプロトタイプがありましたが、最初のRepRapになったのは彼でした。

ダーウィンでは、プリントヘッドが「キューブ」の上部のXY軸に沿って移動し、プラットフォームは、印刷時にタイミングベルトでモーターに接続されたエッジに沿って4つのピンを下った。

後のRepRapプリンターは、この慣行をほぼ放棄しました。これは、ダーウィンの「不正な息子」であるMaker Bot Thing-o-maticのみに継承されました。

MakerボットThing-O-Matic

「自己コピー」プリンターの概念を避けます。 Maker Botsはほぼ90％が合板からレーザー切断で作られています。 そうでなければ、彼らはダーウィンにかなり近いコンセプトです：下降プラットフォームと頭がXYに沿って移動します。

このようなレイアウトにより、MakerBotとそのクローンの印刷精度が向上すると言われています。 おそらく-私は議論しません。

しかしマイナスとして-友人のためにMakerBotの詳細をMakerBotに印刷することはできません！

メンデル

T.N. 「オリジナル」または「クラシック」。

面白いことではありませんが、ダーウィンのコンセプトはRepRapsに根付きませんでした。メンデルは「三角形」になり、デスクトップはY軸に沿ってのみ動き始め、プリントヘッドはXとZに沿って動き始めました。スタッド...



彼らは、元のメンデルのセットアップと組み立てが非常に難しいと言います。

したがって、現在、メインプレーヤーはチェコ共和国からの子孫です。

メンデルプルシュ（プルサ）

誰かがそのような文字起こしに激怒するかもしれませんが、実際は英語ではなく、チェコ語です。 変更の著者はチェコのヨーゼフ・プルシュです。

多くの人によると-PrušaMendelは組み立てが簡単です。

原則-元のメンデルと非常に似ていますが、...

主なものの1つ-ジョセフは、Z軸のスタッドへのベルト駆動を拒否し、2つのモーターを対応するスタッドに直接接続しました。

メンデルマックス

ダーウィン、メンデル、およびプルーシェがM8ヘアピンに基づいて組み立てられている場合、メンデルマックスは計算されたプロファイルからのものです。

理論的には、構造に大きな剛性を与えますが、同じ建物市場でヘアピンがメートルあたり36ルーブルで販売されている場合、他のどこかに必要なプロファイルを見つける必要があります!!!



著者は、ある程度は「しかし、このプロファイルをプリンター自体で印刷できる！」という事実に頼ろうとしている。

実際には-まあ、明らかに、同じサイズの印刷領域は、希望する長さのプロファイルの余地を与えません！

オルカ

「オーク」タイプのプリンター-パーツの一部をレーザー切断などで「工場」のものと交換する試み 純粋なRepRapではありません。 その下に詳細を印刷することは不可能です...

Printrbot

アセンブリのシンプルさの王冠：最小限の部品、最小限の「印刷できない」部品、および一般的な。

著者からこのプリンターの合板バージョンがありますが...



主な利点の1つ-サイズが異なり、フレームがないため、非常にコンパクトです！

第2章ステアリングの方法と対象。

最小構成では、プリンターに次のものが存在します。

• 4（5）ステッピングモーター-XY-Z +エクストルーダー
• ノズルと加熱テーブルの温度センサー
• テーブルおよびヘッドヒーター
• ゼロの軸上の3つのエンドセンサー

さて、ヒーターとサーミスターも必要な2番目の押出機など、その他の「最大」のリミットスイッチ、ヘッドを冷却するためのファンなど。



明確なビジネス-これらはすべてコンピューターに接続できないため、コントローラーの形式の「中間リンク」が使用されます。

「問題」は、3Dスタジオで描画されたモデルをコントローラーに入れることができないことです。そのような3Dに十分な頭脳がありません。できることは、モーターを回してセンサーから情報をキャッチすることです。 AVRに何を望みましたか？



したがって、いわゆる フライス盤などを制御するためのGコード CNCマシン。

実際、Gコードは、「XYを...に移動...」、「温度を...に設定」、「Move along ...トレーラーに」などのスタイルの一連の単純なコマンドです。

モデルをGコードに変換することは、コンピューター上の特別なプログラム-スライサーです。 彼女に戻ります。

通常、サイトのGコードは拡散しません。 ほとんどの場合、特定のプリンター向けにシャープ化されます。



ヒント：将来部品を繰り返す場合は、Gコードを保存してください！ 変換はかなり長いプロセスです！



将来、制御プログラムはGコードをコントローラーにゆっくりピットインし、実行します。

または、コントローラーの一部のバージョンでは、マイクロSDカードリーダーがインストールされ、プログラムがGコードをカードに完全にアップロードします。その後、コンピューターの電源をオフにすることもできます。そのような場合、LCDディスプレイといくつかのボタンは通常、コントローラーに接続して制御と監視を行います。



コンポーネントを見ていきましょう。

NEMA-17ステッピングモーター

多くの初心者は、これが特定のモデルの名前だと信じています。

だから：これはそうではありません！ これは、シャゴビコフの「フットプリント」の標準です！

特定のモデルは完全にコレクターに依存しています！



ステップエンジンに関する短い「教育プログラム」：

単純なモーターが「電流が印加されて回転した」という原理で動作する場合、ステップワームには複数の巻線があり、そのうちの1つに電流が印加されると、モーターは特定の位置に固定されます。 次のファイルに提出し、これでオフにした-彼は一歩前進した。 私たちは前のものに切り替えました-一歩後退。

通常、4本の制御線があります。 電流は隣接するワイヤのペアに供給され、次に「this + next」などに供給されます。

これはいわゆる 「ステップ」または「フルステップ」モード。



ほとんどのshagoviks-200ステップ。 つまり 彼はローターを360度回転させるために200ステップを踏まなければなりません。

それはたくさんですか、それとも少しですか？

完全な回転-Z軸の場合、これは1ミリメートルあたりの動きです。

200ステップ-0.005 mmのセグメントに分割します。

悪くないように思えますが、あなたはいつも素晴らしいです！



したがって、人々は「ハーフステップ」モードを思いつきました。電流は2本ではなく、3本の隣接するワイヤに供給されます。 -同時に隣接する巻線のペア！ この場合、エンジンは2つのステップ間で「フリーズ」します。

次に、巻線の1つがオフになり、その巻線に進み、次にこの巻線で次の巻線がオンになります。

計算がどれほど簡単か-400のステップがあります！



しかし... ...「もっと欲しい！」人々に叫び、「マイクロステップ」モードを思いついた！

ステップバイステップでは、個々の巻線をオンにし、ハーフステップでは、隣接する電圧に「等しく」電圧を印加します...

そして、1つの巻線が2倍少なく適用されるとどうなりますか？ そして3時？

いいね！ ローターは2つの巻線の中間ではなく、大きい方の方向に「傾斜して」停止します!!!

このように、ステップは4、8、および16の部分に分割されます（可能性はありますが、正直なところ、「16番目」より上では見ていません！）!!!



この意味は特にないように思われますが、ステッピングモードでステップ間を切り替えるときにエンジンが「クリック」すると、ステップを分割するとより静かになります。 仕切り「16」では、ドアが開いている隣の部屋から音が聞こえないようにプリンターが作動します!!!



問題は、ステップモードとハーフステップモードに4つの「ブリッジ」で十分な場合、「マイクロステップ」がより複雑になることです。

そのため、一部の企業は「ステッピングモーターコントローラー」のリリースを開始しました。

ステッピングモーターコントローラー

モーターコントローラーのロジックは不名誉に簡単です：論理部分とエンジンに電力を供給します。その後、方向と「ステップ」信号が制御接点のペアに送信されます。「ステップ」があります-モーターに電圧を発行して、ローターを1ステップ、半ステップ、またはジャンパーで設定したものに応じて、マイクロステップ。

スキーム、誰かが興味を持っている場合。



Shagovikコントローラーは最近1/16モードになっていますが、1/8まで実行できます。ここでEbayで購入しましたが、見ていませんでしたが、「8」でした...



「目」は、可変抵抗器がコントローラー上にあることに気付くでしょう。

なんで？

そして、シャゴビクの動作電圧を調整するために：悲しいかな、彼らは12ボルト未満、4未満および8未満などになります。



設定方法

レギュレーターをほぼ中央に設定します。 （疑わしい場合は、左端の位置（反時計回り）にねじを外すことができます）

（組み立てられたプリンターの）モーターを接続した後、それらの1つを回して、プログラムから移動するコマンドを与えます。

引っ張ればいい。

停止後に引っ張られて音がする場合は、停止するまでコントロールを反時計回りに回します。

そうでない場合は、時計回りに回します。

再び運動を開始し、必要に応じて繰り返します。

「ブザー音なし」と「通常運転」のバランスが必要です。



1つのエンジンをセットアップした後、モーターをオフにし、次の手順を繰り返します。

エンドセンサー

これらは、スレッドを拡散する前にエンジンを停止するために、ゼロを決定するために必要です。

光学式でプッシュ式です。

光学-トレーラーの「フラグ」がコントローラーに信号を送信するスリットに落ちるオプトカプラー。

プッシュ-愚かなボタン。 ミクリク...



明確な切り株-より正確に光学。 しかし、XYの場合、精度は実際には必要ないので、突くことができます...

サーミスタ

プリントヘッドと加熱テーブルの温度を測定するには、サーミスタが必要です。

原理は単純です：その抵抗は温度に応じて変化します...

合計-抵抗を測定し、温度を取得します！

ただ？

まあ、まあ...

2つの問題があります。

1.最大300度の動作温度範囲。 それほど必要ありませんが、下は200度だけです！ その結果、220度で、私のサーミスタが「眠りに落ちた」ようになりました。

2.キャリブレーションテーブル：サーミスタはどこにも存在せず、特に線形依存関係ではありません...したがって、彼らの人々はテーブルをキャリブレーションしてレイアウトする方法...



合計：サーミスタを使用して、依存性テーブルがあるもののいずれかを使用する方が良いです！



注：

サーミスタへの配線はできるだけ短くする必要があります!!!

導体の抵抗を測定し、長いワイヤは回路の余分なオームであることに注意してください!!!

押出機ヒーター

「伝統的に」これらの目的の人々は通常ニクロム線を使用していました。

しかし、巻き付けたり、測定したりするのはかなり面倒です。 はい、それを買うのも難しいです!!!

したがって、これらの目的の人々は特定のタイプの抵抗器を使用し始めました...

トリックは、実際には、一部の抵抗器は同じニクロム線であるということです。 さて、そしてその結果-あなたの鉄の電圧を印加すると彼らは暖かくなります...



注：

プラスチックの使用温度は約200度以上であることを忘れないでください！

そして、はんだは通常100度で溶けます！

そして、何が起こりますか？

Praaaavilno-いまいましい祖母へのあなたのワイヤーは落ちます!!!

圧着を使用して、ワイヤとヒーター接点を接続します：コネクタ端子など。



もちろん、オプションとして、高温はんだがありますが、これはかなり面倒なプロセスです...

デスクトップヒーター

下からアルミニウムのシートに接着されたニクロム線を使用するものもあれば、ヒーター内の同じ抵抗器のスタックを接着するために使用するものもあります...

そして3番目のものは最小の抵抗の経路を取り、その抵抗を数え、エディターでニクロム線の特性に対応する箔のgetinax上に長い湾曲したトラックのあるボードを描きました！

合計-かなりペニーで美しいソリューション！



ヒント：

カプトンテープをサーモスタットに直接接着しないでください！

事実、スコッチテープは時々交換する必要があり、プリンターに慎重に接着するのは複雑です！

はい、落ち着いて引き裂くために、時にはベースとともにパーツを取り外す必要があります...

そのため、箔で覆われたgetinaxからサーモスタットの形の長方形を切り取り、その上にサーマルテープを接着し、金属製のオフィス用洗濯バサミでテーブルに取り付けます!!!

取り出す必要がありますか？ 洗濯はさみを外して引き抜きました！ 利益！



プリンタの電子部品を使用すると、ほとんどすべてのことができます。

コントローラーに移る前に言える唯一のこと：

ヒント：

ラジアルホットメルト接着剤を購入する!!!

これは、プロセッサのサーマルペーストのようにがらくたですが、接着剤です!!!

彼らはサーミスタを接着する方が良いです、彼らにとってはヒーターを接着する方が良いです。 まあ、私はヒーターのワイヤーの絶縁体としても使用しています...



だから

プリンターコントローラー

基本的に、最近、プリンターコントローラーはArduino IDEと互換性があり、その下にはほとんどすべてのファームウェアが書き込まれています。

主な「プレーヤー」は、RAMPS、Sanguinololu、およびジェネレーションエレクトロニクスのさまざまなバージョンです。

ジェネレーションエレクトロニクス

Genの数値はバージョンではなく、異なるアプローチであることに注意してください。

Gen 3-コントローラーボードとモーターコントローラーの間隔、配線接続。 あなたがテーブルに混乱をしたい場合-あなたの選択。

Gen 6-モーターコントローラー（マイクロサーキット）は、制御ボードにしっかりとはんだ付けされています。 1つが燃え尽きる-ボード全体を修理する、なぜなら これらの非常にチップのSMDインストールがあります。

Gen 7-ベビーベッドのPololuモーターコントローラー。 さらに、ATX PSUおよびSMDコンポーネントなしのアセンブリを搭載しています。 プロセッサとしてのATmega644。

サンギノロル

Sanguino（Arduinoのクローン）とPololu（モーターコントローラー）の組み合わせ。

原則として、Gen 7に近いものですが、よりコンパクトなインストールです。

マイナスとして-Gen7は「レーザーアイロン」ボード用に設計されていますが、ここでは逃げません...

ランプ

RepRap Arduino Mega Pololu Shield-名前が示すとおり-これはArduinoとPololuモーターコントローラー間の「シールド」です。 「私の選択。」

利点は何ですか：

1. 標準Arduin Megaの中心です。
2. 5つの独立したモーターコントローラーをサポート！ 他の場合、通常4つの費用がかかります。軸に3つ、押出機に4つです。 5番目のコントローラーは2番目の押出機用です。
3. 押出機ヒーターへの2つの出口+加熱テーブルへの分離。 つまり -押出機に異なる温度のプラスチックを供給することが可能です!!!
4. サーミスター用の3つの入力（2つの押出機+テーブル）
5. 制限センサー用の6つの入力（3つしか配置できませんが、必要に応じて、最大値を設定できます！）
6. さまざまな追加機能のためのI2CおよびSPI。
7. SDカードモジュール用のコネクタ。
8. さて、これまでの未使用チップの束...

短所：Arduin、シールド、モーターコントローラーの料金を支払う必要があります。 まあ、すべてが高いわけではないSMD編集の束...



これまでのところ-私は彼女が最も好きですが、彼らは言う、いくつかの競合他社が登場している...



パート1は終わりました。

2番目のパートでは、以下を学習します。

スライサーとは何ですか？

「スカート」の下の詳細を見て、「ブリッジ」を構築します。

押出機とは何か、どのように機能するか、プリントヘッドとは何か。

まあなど、私はその過程で覚えています！