Записки программиста

RepRap — это проект открытого и дешевого DIY 3D-принтера. Существует множество модификаций RepRap. По моим наблюдениям, модификация Prusa i3 является наиболее популярной. Коль скоро речь идет об открытом проекте, вы можете изготовить и купить все необходимые детали самостоятельно, или же купить готовый набор для сборки. Как вы можете знать из предыдущий постов, я предпочитаю приобретать готовые наборы.

На AliExpress 3D-принтер Prusa i3 можно купить за сумму в районе 200$. Если вы не хотите ждать посылку из Китая (типично идет месяц или два), такой же набор для сборки можно приобрести в российских онлайн-магазинах. Правда, данный вариант обойдется дороже.

Собранный мной 3D-принтер за работой:

По поводу сборки. Несмотря на то, что инструкция по сборке полна и трактуется однозначно, сборка довольно сложна. У меня она заняла один выходной день и два вечера будних дней. Крайне рекомендую для начала потренироваться на комплектах для сборки попроще, например, DIY паяльной станции от CustomElectronics или робо-руке MeArm. Имейте в виду, что для сборки 3D-принтера вам понадобится много свободного места. Я занял под это дело целую комнату. Учтите также, что, помимо прочих, в принтере используются очень маленькие детальки, которые просто на удивление легко потерять. Поверьте, в том, чтобы пол часа ползать с фонариком по ковру, нет ничего веселого, я проверял!

Все необходимые инструменты для сборки идут в комплекте. Однако я не большой фанат шестиугольных L-образных ключей (Allen wrench), поэтому рекомендую приобрести хороший набор отверток вроде Jackly JK-6089C, а еще лучше — шуруповерт, у меня модель DeWALT DCD700C2. Хотите верьте, хотите нет, но при сборке мне также очень пригодился молоток. Паять для сборки 3D-принтера не требуется, так как все провода соединяются при помощи клемм. Исключение представляет разве что вилка, которая оказалась американской, а не европейской. Соответственно, ее придется либо перепаять, либо купить переходник. В принтере используются детали, изготовленные при помощи 3D-печати. Они имеют как опоры, так и артефакты печати. Для устранения последних были использованы бокорезы и мини-дрель. Термоизоляцию в нижней части нагревательного стола предлагается закрепить при помощи довольно узкой PET-ленты. У меня эта лента быстро отклеилась. Пришлось переклеить при помощи более широкой ленты.

Касаемо печати. Модели для 3D-печати распространяются в формате STL. Существует множество каталогов готовых моделей — thingiverse.com и другие. Модель загоняется в программу-слайсер, в которой вы указываете параметры печати и получаете файл .gcode. Этот файл записывается на SD-карту, которая вставляется в 3D-принтер. Принтер интерпретирует GCode, печатая в результате модель. Также есть возможность печати по USB, но этот вариант чреват сбоями передачи данных (которые случаются, я проверял) и потому не рекомендуется.

Существует много программ-слайсеров. Я использовал Cura. Это открытое ПО, работающее подо все, включая Linux. Внешний вид программы (кликабельно, PNG 1366x768, 151 Кб):

Примеры напечатанных моделей:

На переднем плане слева — это брелок в виде робота, который был залит продавцом на идущую в комплекте SD-карту. На самом деле, это логотип компании Ultimaker, которая в настоящее время спонсирует разработку Cura. В комплекте с принтером шел небольшой моток синего пластика (скорее всего PLA), которым я и напечатал этот брелок. Справа от него вы видите корпус для Arduino Nano. Учтите, что этот корпус рассчитан на плату без припаянных гребенок.

На заднем плане находится корпус для Arduino Uno. Эту модель я модифицировал в Blender, прорезав в крышке отверстия под экранчик от Nokia 5110 и какой-нибудь элемент управления, например, энкодер. Blender поддерживает импорт/экспорт из/в STL, так что при желании можно создавать модели, пользуясь только им. На YouTube вы найдете кучу уроков по использованию Blender. Например, в этом видео рассказывается, как проделывать отверстия в объектах, а в этом — о том, как работать с сеткой и получать модель в правильном масштабе.

Дополнение: Позже я выяснил, что для проектирования новых моделей куда больше подходят FreeCAD или OpenSCAD. Эти программы крайне просты в использовании и изучается буквально за считанные минуты. Кроме того, в них не возникает проблем с масштабом моделей. Превосходный туториал сразу по обеим программам можно посмотреть на YouTube-канале OpenTechLab, который ведет Joel Holdsworth: Prototype Enclosures with FreeCAD & OpenSCAD.

Можно заметить, что у последнего корпуса как бы немного сдавлено по одному углу как у самого корпуса, так и крышки. Что с этим делать мне пока не ясно.

Дополнение: Оказалось, что подобные артефакты (сворачивание, warping) возникают при печати пластиком ABS достаточно крупных моделей. О том, как с этим бороться, читайте в посте Строим термокамеру для 3D-принтера и печатаем ABS’ом. Краткое содержание такое, что проще всего использовать не ABS, а PLA или PETG. Эти пластики обладают меньшей усадкой. Чтобы пластик лучше прилипал к стеклянному столу 3D-принтера, стол покрывают лаком для волос. Я использую лак «Taft густые и пышные», но должно работать и с другими.

Стоит отметить, что RepRap Prusa i3 — далеко не самый точный и, что мне кажется куда важнее, далеко не самый быстрый на свете 3D-принтер. В частности, напечатать корпус для Arduino Uno в минимальном качестве занимает более пяти часов. Так что, если вы куда-то опаздываете, или вам по каким-то причинам нужна максимальная точность печати, RepRap вам вряд ли подойдет. Зато это, пожалуй, самый дешевый 3D-принтер, который сейчас можно найти. Принтер вполне справится с изготовлением корпусов для вашей DIY-электроники, а также куполов и шасси для квадрокоптеров, фигурок для прототипов настольных игр (например, для обкатывания механики), ручек для потенциометров и энкодеров, деталей для всевозможных механических устройств, например, самого RepRap, и множества других подобных вещей.

Дополнение: Примеры практического использования 3D-печати вы найдете в постах Самодельный траповый диполь: теория и практика, Печатаем корпус для трансивера на 3D-принтере, Организация рабочего места радиолюбителя, и далее по ссылкам. См также Впечатления от 3D-принтера Flying Bear Ghost 6.

Метки: 3D-печать, Девайсы.