3DプリンターUP！ -概要と最初の印刷

私はすでに銃について書きましたが、プリンターについては、この同じ銃は印刷しませんでした-いいえ。 今日は、3Dプリンターについて説明します！ ロシア連邦の3DP Homeで販売されている中国企業PP3DPの プラス 。



既に説明したプリンターの分類によれば、プリンターはクラス「X Head / ZY Bed」に属します。 簡単に言えば、ヘッドはX軸に沿ってのみ移動し（プリンタを正面から見た場合-左右。ただし、プリンタを背面から見た場合、同じになります）、印刷オブジェクトが配置されているプラ​​ットフォームは上下し、近くにありますさらに。 一般に、UPはこのカテゴリで唯一の既知のプリンタです。

►プリンター

プリンターは、小さな青いPP3DPステッカーをカウントせずに、識別マークのない通常の段ボール箱に入れて店から到着します。 箱はプリンタ自体に比べて退屈で普通なので、写真を撮ることすらしていませんでした（印刷を開始したかったので、忘れました）。

配信範囲は通常と異なります。 しかし、それは珍しいデバイスと同じくらい珍しいです。 10年以内に、「パッケージバンドルはかなり貧弱です- シリコン付きの追加カートリッジはなく、ロボットアームはスタンドから取り外せません-ここで何が書けますか？」

それで、スタンドキットについて。 プリンター自体：



700グラムのABSプラスチック用リール：



大きくて重い電源装置は、独自のコネクタを備えたHP製のほぼ200Wです。



そのような電力は、主にプリントヘッドとプラットフォームを動かす押出機ヒーターとステッピングモーターの動作に必要です。



3つの特別な穴あきプラットフォーム、多数のネジ（ほとんどはプリンターが動作するために必要ではなく、私のバッグに常に置かれます）、プリンターにあるすべてのネジに適合する3つのドライバー、およびノズルを取り外すためのキー：



メーカーがユーザーがプリンターを分解および組み立てできることを確認したことは確かに良いことです（このためのキットには追加のネジはありませんか？）、しかし実際にはユーザーにはプリントヘッドのみが利用可能であり、プリンターケース自体に保証シールがあることがわかります：



ただし、プリンターは「印刷をオンにして開始」オプションとして位置付けられています。これは、使用中、クリーニングのためにノズルを取り外すのにこれ以上難しいことをする必要はありませんでした。 もちろん、「デバイスを分解するまで、その所有者と見なすことはできません。」 まあ、私たちはシールを乗り越えることはできませんが、理解できることはここにあります-プリントヘッド、私たちはまだ分析します。



さて、プリンタ自体に行きましょう。



プリンターの上部にはプリントヘッドがあり、メーカーのWebサイトの名前が付いた蓋でほぼ完全に閉じられています。



ただし、蓋は簡単に取り外しできます。 押出機と印刷プロセスが非常に見えるので、取り外したときにそれが好きです：



ヘッドは加熱素子で構成されており、2本のワイヤが適切です-ヒーター電源と温度センサー：



キャリブレーションされた穴のあるノズルが発熱体にねじ込まれ、そこからプラスチックが押し出されます。



プリントヘッドの横には小さなファンがあります。



その機能は、ヒーターとともに温度勾配を作成することです。 前の文を書いて、私が得たことに気づきました。 なぜファンがそこにあるのか、なぜ温度勾配が必要なのか、そしてそれが何なのかを説明しなければならないからです。 これは別の部分に描画されるため、最初にプリンタの残りの部分について説明し、次にこれらのジョークについて書きます。 しかし、特にイライラする、彼らはすぐに読むことができます

次に、プリントヘッドを（文字通りおよび比fig的に）分析するので、ここでは説明しません。 さらに先に進む、つまり低い。 以下はタンバリンです。 プラットフォームは次のとおりです。



モデルの高さに応じて上下に移動するため、非常に低くなることも、それほど低くなることもありません。 1つのレイヤーを印刷しました。プラットフォームを下に移動し、次のレイヤーを印刷しました。 などなど。 プリンタには退屈な仕事があります

プラットフォームを保持するバー-警告アイコン：



実際、操作中にプラットフォームが加熱されます。これは、熱変形によってプラスチックが剥がれないようにするためです。

ノズルやヘッドほど熱くはありませんが、つかむと簡単に火傷を負います。 ところで、加熱は温度の変形を防ぎません-領域の大部分を印刷するとき、穴あきプラットフォームは依然として非常に強く曲がるので、モデルが曲がらないようにコーナーでしっかりと固定する必要があります。

プラットフォームの底部には、3つのバネ付きネジの形の固定およびキャリブレーション方法があります。



彼らの助けを借りて、プラットフォームの曲がりや傾きを補正できます。 さらに、プログラムにはまだソフトウェアキャリブレーションメソッドがあります。

U字型ロッドの背面には、ヘッドループ用のネジと留め具の列があります（印刷済み）：



側面（最初の写真に見られる）-プラスチックコイル用のマウント、また、偶然に印刷されます。 箱から取り出して、1本のネジで取り付けてから、コイルを掛ける必要があります。

プリンタの下部は、電子機器が配置されているベースと、プラットフォームを持ち上げる機構の一部で構成されています。 前面にはステータスLEDと、オン/オフ/初期化ボタンがあります。



なぜ碑文のステッカーがあります-私は知りません。 ボタンを1回押すとプリンターの電源が入り、2回目に押すと初期化（3軸のゼロ調整）が始まり、長押しでプリンターの電源が切れます。

LEDはプリンターのステータスを表示しますが、かなり愚かです-モデルがコンピューターから読み込まれているときはすばやく点滅し、印刷中はゆっくり点滅し、問題が発生すると点滅を停止します。

側面には通気孔と保証シールがあります。 しかし、背面はすでに興味深いものです-コネクタと電源ボタン：



ここでは、左から右へ、電源コネクタ、フィーダーの電源コネクタ（新しいモデルでは使用されません）、電源オフボタン。



ちなみに、電源オフボタンは不快な位置にあります。 問題が発生した場合-たとえば、誤ってプラットフォームを動かしたり、ヘッドレストをモデル内で動かしたり、留め具にぶつけたりした場合、最初にしたいことはプリンターの電源を切ることです。 これをどうやってやるの？ プラットフォームの下に手を置いて、スイッチを押します。 電子機器とモーターが削減され、ギロチンのようなプラットフォームが手に落ちます。 もちろん、バーが熱くなく、それほど重くないのは底部ですが、初めて予想外です。 今、電源ボタンを横に置いても問題ありません。

フィーダーは最初のプリンターモデル（単にUPと呼ばれていました）にあり、説明しているPlusバージョンでは、既にヘッドに転送されています。 しかし、プラグは残りました。 次に、ステッカーがあります：



名前、モデル、シリアル番号について話すだけでなく、プリンターの食欲を示す-20ボルトでほぼ10アンペアはかなりたくさんあります。 次に、隅にUSBコネクタが隠れていました。



ちなみに、それは不快な位置にあります-エンジンの真下。 もちろん、彼は彼を傷つけませんが、挿入するのは不便です。 しかし、私はすでにそれを運転しています-合計2回挿入しました-初めて、そしてプリンターを別のテーブルに移動したとき。

►興味深いレオロジーまたは温度勾配について。

プリンターと印刷を扱ったとき、加熱されたプラスチックを押し出すという単純な作業には、プラスチックのかなり複雑な物理的特性を考慮する必要があることを思いがけず発見しました。

要するに、頭を加熱するだけではうまくいかない-プラスチックはすぐに水のように固体から液体の状態になりませんが、最初は柔らかくなります。 プラスチックのこの非常に柔らかさは有害な現象であり、プリンター製造業者はあらゆる可能な方法でそれと戦っています。可能な限りガラス転移温度でプラスチックの量を減らしています。 これは、液体プラスチックがヘッドの内部とその下にあり、フィードチューブとその上でまだ固体である温度勾配を作成することによって行われます。



事実、粘性のある（「液体」状態であっても）プラスチックを押すのに必要な圧力は、ポンプではなく、ロッド自体によって生成されます-ステッパーモーターのシャフトに切り込みを入れたギアによってヘッドに押し込まれます。 ロッドはプラスチック溶融物を押し、ノズル穴から出る以外に何も残っていません。 さらに通過するバーは溶け、バーの次の部分はすでにそれを押しています。

しかし、ガラス転移温度のプラスチックには興味深い特性があります-柔らかくて変形しやすいようですが、同時に、フィードチューブの壁を固体のようにこすります。





さまざまなプロジェクトがさまざまな方法でこのユニットを実装しています-誰かがチューブを温度が下がるのに十分なだけ長くしますが、別の問題が発生します-チューブが長くなるほど、内壁とジョイントの滑らかさに高い要求が課されます。

空洞だけでなく、どこかで膨張または収縮し始め、チューブの壁にくぼみやバリが現れると、この場所の隣にプラスチックの流れとその停滞の渦があります。 停滞-これは、プラスチックの流れがノズルへの最短経路に沿って進むときであり、その周囲には溶融プラスチックがあり、流れよりもゆっくりと移動するか、まったく移動しません。 高温でのプラスチックの寿命は数分に制限されています。なぜなら、プラスチックは泡立ち始め、可塑性を失い、その後硬化して粒に砕けてしまうからです。 穀物は流れに捕らえられ、ノズルに落ちて詰まります。



この問題も解決されます-チューブはフッ素樹脂でできており、プラスチックは単に粘着しません。 しかし、もう1つの問題が得られます-ジョイントを非常に完全にシールする必要があります-フッ素樹脂は圧力下で非常に流動的であり、最小の隙間に気泡の形で出てきます（ヘッド内の圧力が非常に大きいため）。 たとえば、圧力がかかった状態で、頭部とチューブの間のジョイントに抜け出すフッ素樹脂チューブ：





たとえば、RepRapプリンターの組み立てと操作を日記で説明し、ノズルに関するこれらの問題を直接知っている素晴らしい人の PRです。 私は彼から以前の2つの写真を盗みました。 例えば、 ここで彼はノズルの設計について、そしてここで彼らが遭遇した問題について話します。



UPのメーカーはこれを考えず、供給チューブの長さを最小にし、ラジエーターとファンで十分な温度勾配を作成しました。 これにより、これらの問題が完全に取り除かれます-プラスチックは私と一緒に動かなくなり、エンジンのギアは問題なくそれをつかみましたが、プリンターは一日中ほぼ絶えず作動しました。 このソリューションの唯一の欠点は、ファンの騒音が非常に大きく、多くの場合、ステッピングモーターからのノイズをブロックすることです。 しかし、一般的に、加熱されたラップトップまたはコンピューターでしか作業しない場合、プリンターはうるさいです。

►準備と最初の印刷

「最初に試してから指示を読む」という原則にもかかわらず、私は自分を圧倒し、プリンターを台無しにしたくないので、まだダウンロードしました ロシアのサイトのユーザーマニュアルを読んでください。 私はこれからあなたに警告します、それは古いバージョンのアセンブリ、インストールと構成を説明します、そして、新しいものから変えることは十分です。 スレッドフィーダーのインストール（新しいモデルにはない）、プリントヘッドのインストール（既にインストールされている）、穴あきプレートの高さを調整する代わりに、ヘッドの高さを設定する誤ったプロセス、およびプラットフォームをペイントするプロセスについて説明します。



より良いダウンロード オフサイトバージョン 、多くの写真があります。 すべての現実を反映しているわけではありませんが。 たとえば、プリンターに含まれていないツールがいくつかあり、異なる高さのいくつかのバンドを自動的に較正するプログラムのバージョンが説明されています。



したがって、私は私の心でいくつかの微妙に到達する必要がありました。 プリンターを開梱し、緑色のプラスチックからクリップを取り外します（1つはプリントヘッドを取り付け、2つ目はプラットフォーム）

プリンターを電源とコンピューターに接続し、ダウンロードしたプログラムをインストールし、ドライバーのあるフォルダーにWindowsを表示します。

ドライバーをインストールしたら、プログラムを実行し、メニューの[初期化]項目を選択し、プリンターが部品の移動とビープ音を停止するまで待ちます。 プラットフォームをPCBから取得し、プラットフォーム上で修正します。 プラットフォームのネジと穴のセットとプラットフォームは、プラットフォームにネジで固定する必要があることを示唆しています。



しかし、これは誤解を招く印象です。 これを行うことはできますが、これは非常に不便です。サイトを削除するには、毎回ネジを外す必要があります。 文房具店で最も小さなサイズのドキュメント用の洗濯ばさみを購入します。



2個でパッドを完全に固定し、小さな物体に適しています：



大きなモデルの場合、4つのジョークが必要になります。そうしないと、プラスチックの熱膨張によりプラットフォームが少し曲がります。 次に、プリントヘッドの高さ、つまりノズルからサイトまでの距離を設定する必要があります。 これはプログラムで行われます：



130などの高さを設定し、Toを押してプラットフォームを監視します。 徐々に高さを上げると、プラットフォームとヘッドの間のクリアランスが減少します。 私の身長は133.4で、頭を掃除した後は133.6になりました。 高さを見つけたら、[ノズルの高さを設定、OK]をクリックします。

ここにあります。 プラットフォームに穴があります。 たくさんの穴。 基材を印刷するとき、プラスチックがプラットフォームに付着するのを防ぐために、押出機ヘッドはこれらの穴に柔らかいプラスチックを押し出し、基材を固定します。 キャリブレーションでは、プラスチックが穴に完全に押し込まれず、表面にあるような高さを見つける必要があります。 このようなもの：



サイトの表面の平らなソーセージ。 薄い半透明の層ではなく、丸いソーセージでもありません。 不要な方法の例を次に示します。基板からモデルを引き裂くことはほとんど不可能です。



一般的に、プリンタはそれほどエラーになりやすいわけではありません。少し間違った高さに設定しても、何も悪いことは起こりません。 大きすぎる（つまり、頭が表面に近すぎる）場合、プラスチックで満たされた穴がプラットフォームに残ります：



それらは時間とともに表示されますが。 プラスチックを針で押し出すか、パッドを数時間アセトンに浸すだけで​​す。プラスチックは溶解します。

高さが小さい（つまり、表面から遠すぎる）場合、モデルはプラットフォーム上に留まらず、印刷中に変形する可能性があります。 または、鋭い動きで一般的にプラットフォームから飛びます-プラスチックが穴にまったく落ちない場合。 この場合、あなたは面白い光景-天使の髪を目撃します。 プリンターはプログラムに従って動作し続け、ヘッドを動かしてプラスチックを絞ります。プラスチックはもはやモデルにくっつきませんが、空中で凍結します。 次のようになります。



または、私のオプション 。 写真はがらくたなので、見せません。



いずれにせよ、頭を汚さない限り、プリンター内の何かを台無しにすることはできません。そのため、いくつかのモデルを異なる設定で印刷して実験し、原理を理解できます。 ただし、これは非常にまれにしか実行できません-押出機のノズルを変更するとき、またはプリントヘッドの取り付けを取り外すときのみ。



マニュアルの英語版でもこの手順が説明されていますが、他のバージョンのプログラムがあり、それ自体が複数のテストストリップを印刷し、キャリブレーションが最も成功したものを選択するようになります。 私のプログラムはそれほど賢くなく、彼女はそのようなことをすることを申し出ませんでした。



コイルをホルダーにプラスチックでセットし、プラスチックの端を解放し、ホルダーマウントに通します。



キットのチューブにプラスチックを通し、チューブの一方の端がホルダーに、もう一方の端がプリントヘッドに収まるようにします。



したがって、プラスチックの先端は頭の内側に入れる必要があります。

メンテナンスに入り、（プラットフォームが上部にある場合）下部にあるボタンをクリックしてプラスチックがそれに沿って汚れないようにし、次に新しいスプールボタンをクリックして、プラスチックの種類-ABSとデフォルトの重量700グラムを選択します。

十分なプラスチックがないことが保証されているモデルの印刷を開始しないように、プログラムには重量が必要です。 コイルを変更するたびにプラスチックの重量を入力すると、プログラムは現在のモデルの重量をプラスチックの重量から差し引きます。プラスチックが十分に残っていない場合、これについて通知されます。 また、融点が異なるため、プラスチックの種類を選択する必要があります。 ここでは、これをすでに真剣に検討する価値がありますが、今でもパッケージにどんな種類のプラスチックをプリンタに入れているのかを読んでください。 間違った選択は、理論的にはノズルまたは加熱ヘッドを台無しにする可能性があります。

押し出しボタンをクリックします。 プリンターはビープ音を鳴らし、それから加熱し、再び覗き込み、サルプからプラスチックの流れを絞り出します。



それだけです。供給と加熱システムは正常で、セットアップは完了です。

これで、 thingiverse.comにアクセスし 、任意のモデルを選択し、STLファイルをダウンロードして、ダブルクリックするか、プログラム自体の[開く]メニューからプログラムにロードできます。

モデルがワークスペースに配置されている場合は、[自動配置]、[印刷]の順にクリックし、ウィンドウで[OK]をクリックします。 他のすべてのパラメーターについては後で説明します。少なくとも1つは印刷するという1つのタスクがあります。

プログラムは位置とサポートを計算し、モデルをレイヤーにカットし、プリンターに送信します（モデルが大きい場合は長い時間になる可能性があります）。ヘッドとプラットフォームを加熱した後、プリンターは最終的に印刷を開始します。



レイヤーごと、プラットフォームへの取り付け、そして基板の最初のレイヤー：



次に2番目：



次に、さらにいくつかのレイヤー：



そして、オブジェクト自体：



この場合、キューブは次のことを行います。



おめでとうございます、あなたは男の子を持っていますええと...キューブ。

►費用

プリンターのコスト-3DP Homeで購入すると69900ルーブル。

メーカーのウェブサイトで購入する場合、プリンタの価格は1499ドル+ 192ドル= 1691ドルです。

700グラムのプラスチックコイルのコストは、それぞれ2,400ルーブルと70ドルです。

確かに、厚さが1.75mmのプラスチックは、「ブランド」に煩わされず、はるかに安価であれば、多くの企業から購入できます。 しかし、プラスチックの品質に起因する問題の解決策はあなたにあります-少なくとも、プラスチックの外側をほこりからきれいにするフィルターを作る必要があります。

►リンク

プリンターメーカー

ロシア連邦の公式ディストリビューター、3DP Home

以前のプリンターバージョンの3dnewsレビュー



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