Самодельный ЧПУ станок

3D принтер Tevo Tarantula (комплект для сборки) В поисках альтернативы своему 3D принтеру я нашел очень даже неплохой брендированный клон Prusa i3 на алюминиевом профиле и роликах. Если коротко – принтер очень хороший. Подробности читайте далее…


В последнее время я подыскивал себе 3D принтер наподобие Prusa i3, то есть принтер с квадратным столом и декартовой системой координат (Casterian XY). причина подобной замены — мой Micromake D1 имеет небольшую область печати (радиус около 170 мм, что соответствует квадрату со стороной примерно 120 мм), один экструдер и неподогреваемый стол.
На китайских торговых площадках прюш (i3) великое множество (1, 2, 3), но все они меня чем то не устраивали: это или сложностью настройки, не жесткой рамой и т. п. Даже продающиеся у нас в оффлайне в магазинах принтеры типа WANHAO имеют очень много негативных отзывов. Окончательный выбор пал на принтер TEVO Tarantula i3 в комплектации с увеличенным столом и автокалибровкой оси Z (в лоте это “Large and Auto”).

В описании принтер расхваливается как «новое поколение» Prusa i3, но это всего лишь принтер на основе конструкционного профиля с V-роликами (правда по оси Z только один двигатель, а не два, как на классическом Prusa i3). Тип экструдера: боуден с размещением механизма на профиле. Есть версии с двумя экструдерами (в т.ч. можно установить смешение цветов с хотэндом типа циклоп).

Вот такое обращение красуется на первой странице фирменной инструкции-описании на принтер.

Производитель называет его «новое поколение» Прюши.

Основное отличие TEVO Tarantula i3 это профиль Алюминиевый конструкционный (он же «станочный») профиль типоразмеров 2020 и 2040 (встречается 4040 в модификациях рамы TEVO).

Дополнительная информация про профиль

Профиль 2020 представляет собой экструдированный Х-образный конструкционный профиль с размерами стороны 20 мм.

Профиль 2040 представляет собой экструдированный ХХ-образный конструкционный профиль с размерами сторон 20 мм х 40 мм.

Подобный профиль легкий и прочный, что позволяет сделать жесткую раму для принтера, при этом конструкция получается легкая и не громоздкая (например, как у менделя). Валы или рельсы не используется, следовательно, упрощается конструкция за счет отсутствия подшипников, держателей валов и прочего. То есть профиль заменяет еще и направляющие рельсы. Уплощается обслуживание, не надо выпрямлять гнутые валы, не надо смазывать подшипники. Для меня профиль имеет важное свойство — его можно отрезать в размер не разрушив конструкцию (я свой Микромейк обрезал на 2 см для того, чтобы разместить его под столом). Можно наоборот, купить/нарезать профиль увеличенного размера, тем самым нарастив размер области для печати. Например, вверх. Тем самым получается более дорогая версия принтера, с увеличенной высотой печати.

Ну и в целом, профиль позволяет размещать навесное оборудование с произвольным расположением. Можно разместить экструдер для подачи филамента не на правой стойке, а на верхней. Можно разместить их несколько, сдвинуть влево/вправо, присобачить ручку для переноски и т. п.

Еще мне очень понравилось, что на верхнюю перекладину можно присобачить ручку для переноски! (ссылка на модель ручки).

Купить профиль можно тут, тут и тут. Уточняйте про доставку (профиль по 4 метра — не габарит, транспортные компании без увеличения стоимости доставки возят до 2м) и про стоимость реза. Режут хорошо, чисто и недорого (20-30 рублей за рез).

Принтеры с акриловой или стальной рамой не имеют подобных преимуществ. И это при сходной стоимости комплектов (Тево из наличия в России стоит менее 15 тысяч рублей).

Помимо профиля, у принтера есть еще ряд преимуществ — это наличие подогреваемого стола, и размеры области печати около 220х270х260. Дельта принтеры с подобными размерами печати для стоят каких-то безумных денег (например, простые одноцветные принтеры с кругом печати 250 мм: Kossel XL, еще один пример, или Rostock Max, параметры те же. Круг 250 мм соответствует квадрату печати в 180 мм).

Не менее важно еще и то, что принтер является открытым проектом, в свободном доступе существуют все чертежи деталей из комплекта, а также активная группа пользователей в Facebook. Об этом я напишу ниже.

Итак, я выбирал из следующих комплектаций принтера. Существуют следующие разновидности принтера, отличающиеся не только размерами, но и количеством и типом экструдера:

1. Standart Printer. Это стандартная комплектация. Область печати 200х200х200, подогреваемый стол, один экструдер (боуден). Автовыравнивания нет (механические концевики по Z и гайки-барашки для выравнивания стола).

2. Automatic platform. Стандарт+автоматическая платформа. Добавляется индуктивный сенсор для оси Z.

3. Auto and Large Plate. Подогреваемый стол размером 220x280, что дает область печати 200х280. По оси Z высота остается та же (ходовой винт на 380 мм, рабочий ход около 260 мм).

4. Auto Large Flex. Это предыдущая комплектация Auto and Large с Direct Extruder (С прямой подачей)

5. Large Build Area. Стандарт+опция с увеличенным подогреваемым столом, без автовыравнивания.

6. Dual Extruder. Стандарт+второй экструдер (боуден), без автовыравнивания.

7. Dual and Auto. Стандарт+второй экструдер (боуден) плюс автовыравнивание (индуктивный сенсор для оси Z).

8. Dual Auto Large. Подогреваемый стол размером 220x280, +второй экструдер (боуден) плюс автовыравнивание (индуктивный сенсор для оси Z). Очень хорошая, почти максимальная комплектация.

9. Dual Auto Large Flex (самая дорогая комплектация)

10. Dual and Large. Подогреваемый стол размером 220x280 +второй экструдер (боуден), без автовыравнивания.

Предварительно собранного принтера я не нашел, это все комплекты для сборки. Отличие комплектаций с Flex — это использование экструдера с прямой подачей прутка в хотэнд (direct), без трубок. Позволяет «справляться» с мягкими и резиноподобными типами пластиков. В принципе, можно докупить комплект экструдера и самостоятельно установить его. Схема подключения не меняется.

Хочу отметить, что некоторые комплектации находятся на складе в России, что сокращает срок доставки до недели. Я ждал около 8 дней, пришла посылка на почту (8 кг).

Также, существуют аналоги, которые обойдутся значительно дороже. Это те же самые принтеры типа i3, на профиле 2020/2040, например:

• Черная вдова, очень хороший принтер, новинка (буквально несколько месяцев продается. Имеет жесткую раму на С-профиле, двойной привод по оси Z, кабель-каналы, блок управления в отдельном корпусе и т. д. Получше Тарантулы будет. Идет как естественное развитие модельного ряда этого же производителя.

• Anet A2, упрощенная копия Тарантулы. Очень простые каретки, более бедная комплектация.

• Tronxy X3 и похожий CR-10 принтер на профиле (на гирбесте они не в наличии на складе, надо будет ждать). Отличаются нижней частью рамы (квадратом). Но имеют двойной привод по Z.

• Folger-tech-reprap-2020-prusa-i3 (DIY проект). Это один из первых принтеров типа i3 на профиле. Причем, профиль является только рамой, для перемещения служат валы, как и в оригинальном Prusa i3.

Что касается Anet A2 и Tronxy X3 и подобным, то они имеют удешевленную конструкцию (и более бедный комплект). Не очень удачное крепление углов профиля 2020, которое снижает жесткость рамы на кручение. Для сравнения — у Тарантулы присутствуют внутренние L-соединители для профиля (а не только уголки) и внешние Г-уголки для усиления, а также рама собрана на профиле 2040, что дает большую жесткость, по сравнению с 2020. Отрезки 2020 использованы для верхней перекладины и левой стойки. Вообще, идея сборки рамы на профиле очень правильная: применение конструкционного профиля позволило создать полностью разборную конструкцию, которая при этом позволяет ее нарастить по осям (!). Плюс совмещены функции направляющих и рамы при использовании профиля 2020/2040. Жесткость обеспечивается специальными (штатными) соединениями для конструкционного профиля.

Принтер повторяет известную конструкцию Prusa i3: это основание с подвижным столом (ось Y) и по центру установленная вертикальная стойка.
 

Отдельно хочу рассказать про брендированный большой нагревательный стол тарантула.

Его размеры 220х280, вытянутый вдоль оси Y принтера. В настройке прошивки прописываются ограничения, минус 10 мм с каждой стороны по Х из-за размеров каретки и концевиков, то есть реальная площадь, доступная для печати — это 200х280. Стол алюминиевый, сверху нанесен логотип тарантулы (стилизованный паук, который присутствует практически везде — на пакетиках с метизами, на коробке и т.п.). Снизу нанесены нагревательные дорожки.

Также на стол установлен термистор и припаяны провода (К термистору и к нагревательному элементу). Длина проводов более чем достаточная, для подключения необходимо просто зачистить силовые провода, а термистор — подключить к соответствующему разъему.

Также следует обратить внимание на особенности платы управления MKS Base v1.3. В этой версии наоборот установлены ключи разъемов EXP1 и EXP2, которые используются для подключения дисплея. При использовании дисплеев, отличающихся от комплектного. следует изменить распайку кабелей (или сточить ключ и перевернуть).

В моем случае получилось, что дисплей типа RepRap Full Graphic Smart Controller не захотел работать. Пришлось курить форумы в поисках этого бага, а затем переворачивать пластиковые IDC гнезда на разъемах самого дисплея (!). Только после этого (и после модификации прошивки в части дисплея) он заработал. В других версиях MKS Base подобного нет.

Итак, принтер выбран. Жаба придушена, посылка оплачена, получена и распакована.

Фото посылки и комплекта

Итак, приступаем к сборке. Для самостоятельной сборки потребуется следующий инструмент:
Ключи-шестигранники, лучше всего с шариком на конце, размеры 3,0, 2,5, 2,0, 1,5 (ну или набор), ключи или головки на 8/10, ножницы, шлицевая отвертка.
Собирать можно в любом порядке, как удобно.
Вот видео моего процесса сборки комплекта принтера.
 

Существует инструкция по сборке: оригинальная инструкция производителя и альтернативная инструкция (русскоязычная). Также на ютубе есть видео нескольких авторов про сборку Тево.

В любом случае, если Вас заинтересует самостоятельная сборка принтера, вот чертежи для печати или чертежи для резки акрила.


Чертежи есть на гуглодиске и в официальной фейсбук-группе.

Существует несколько вариаций кареток и множество поделок на тему охлаждения (thingiverse тево коллекшн)

Плата управления уже прошита нужной прошивкой. Если необходимо доработать, то в гуглоиске или в группе фейсбука есть Configuration.h, который можно подгрузить в Repetier-Firmware configuration tool и выставить требуемые настройки.

После сборки и проверки, необходимо настроить слайсер.

Скачиваем и устанавливаем Cura и драйверы для Mks base.

Затем добавляем и конфигурируем принтер.

Да, кстати, про печать. На алюминиевом столе отлично печатается, но пока новый и не исцарапанный. Лучше всего покрыть его каптоном или скотчем, а еще лучше установить стекло, иначе поверхность царапается.

Вот что получилось в качестве пробной игрушки.



Апгрейды

Соответственно для увеличения осей потребуется заменить:

1. По высоте: заменить один отрезок 2020 и один отрезок 2040 требуемой длины (например, 600 мм вместо 400 мм) и заменить ходовой винт на 560 мм соответственно (вместо 360 мм)

2. По осям Х и Y: в первую очередь необходимо приобрести квадратный или прямоугольный нагревательный стол (ссылки на несколько, али, силиконовый отметить что для некоторых потребуется настройка PID регулятора). Например, 300х300 мм.
Ширина принтера – это наращивание длины отрезков 2040 до 200 (двух штук), что в сумме дает +10 см ширине, и верхней перекладины 2020 до 480 мм (вместо 380).
По глубине принтера – достаточно нарастить один продольный отрезок Y оси 2040 до 500…520 мм. Не забудьте купить ремень GT2 6mm нужной длины (я обычно покупать одним отрезком 10 м и режу в размер). Комплектные отрезки около 1,5 м две штуки.

После доработок необходимо прописать новые размеры: а) в прошивку, б) в профиль слайсера.

В моем случае достаточно простой апгрейд для установки второго экструдера. Потребуется приобрести новый хотэнд и боуден с двигателем. Данный хотэнд является «микширующим» хотэндом, что открывает новые возможности для творчества. Некоторые слайсеры его поддерживают (симплифи 3д), некоторый – только печать подложек и поддержек (Cura).

Также доступен апгрейд на двойной привод по Z-оси, который заключается в установке левой скобы с двигателей, самого двигателя с параллельным подключением к первому, второго ходового винта с гайкой и муфтой, доработкой каретки в части крепления гайки.

Достаточно дорогой апгрейд — замена ходовой части по Х и Y на рельсы. Имеет смысл заменить только на оси Y, так как вместе с осью мотается и печатаемая деталь.

Интересный, но очень дорогой апгрейд на 4-цветный экструдер (я даже не знаю, какой софт понадобится для печати). Потребуется доработка платы MKS с целью расширения портов (например, переключение двигателей с помощью реле) и водяное охлаждение.

Ходовой винт на 500/600 ищется на торговых площадках по ключевым словам Т8 screw. Также есть и другие типоразмеры. Покупать с гайкой, можно взять еще муфту для двигателя и нижнее крепление винта. Перед покупкой лучше уточнить по поводу резки и торцевания винта у продавца.

Выводы. Плюсы и и явные минусы.

Плюсы:
1. Конструкция: профиль и ролики, вместо валов.
2. Принтер масштабируется по габаритам: по площади и высоте. По площади – от стола. По высоте – от длины трапецивидного винта (можно просто купить и заменить и профиль порезать.)
3. Есть версии с 1 и 2 экструдерами и есть возможность установить микширующий экструдер. Это без доработок. С доработками можно наращивать количество цветов.

Минусы:
1. Недостаточная жесткость рамы в углах на кручение (решается усилением уголками)
2.Мне совсем не понравилась ситуация с укладкой проводов. Не везде можно протянуть в пазах профиля, дополнительных кабель каналов нет.
3. Отсутствует (штатная) возможность установки дисплея и блока питания куда-либо. Они просто валяются на столе.

Минусы убираются допилом принтера, очень много уже написано и много есть толковых предложений. Почему это не продумал продавец — непонятно.

Спасибо за внимание! В планах – сделать обзор с описанием работы автолевела, пока не дошли руки. Также, меня не устраивает ручная калибровка (через меню, с сохранением). Хочу рассмотреть вариант с автоматизацией.
Однозначно сейчас делаю — это увеличение жесткости профиля и замена/усиление углов.
 

автор: lexus---08