Схема 3D-принтера

На изображении ниже показан принтер в декартовой конфигурации, где платформа перемещается взад-вперед по оси Y, а хотэнд — влево-вправо по оси X — аналогично популярным принтерам Bambu Lab A1, Creality Ender 3 и Prusa MK4.

Схема принтера с подвижной столешницей (bed slinger)

1. Z-каретка: Она соединена как с Z-стержнем, так и с резьбовым стержнем/шпинделем. Шпиндель вращается за счёт шагового двигателя, к которому он прикреплён, что перемещает X-каретку вверх и вниз. На аппаратах с Bowden-чекой экструдер часто крепится именно здесь.

2. Концевик X: Именно он сообщает хотэнду остановиться при хоминге. Также существуют концевики по Y и Z, не показанные на этой картинке, которые выполняют ту же функцию (хотя Z-концевик может быть заменён автоподстройкой уровня стола).

3. Платформа для печати: Она может быть из стекла, PEI или другого материала. На неё прилипают отпечатки.

4. Сопло: Филамент подаётся через нагреваемое сопло для формирования детали. Сопла бывают с разными диаметрами отверстий: чем меньше отверстие, тем тоньше детализация. Диаметры сопел варьируются от 0.15 мм до 1.2 мм (иногда больше для хотэндов типа SuperVolcano). Сопла также бывают из латуни, закалённой стали и с рубиновым напылением: по мере улучшения износостойкости их цена растёт.

5. X-каретка: На неё крепится хотэнд (а на принтерах с прямым экструдером — и экструдер). X-каретка установлена на X-рейках и приводном ремне, которые перемещают хотэнд по оси X. Эта каретка должна быть надёжно закреплена и не должна люфтить.

6. Экструдер: Это устройство подаёт филамент в сопло. В этом примере показан прямой (non-geared) экструдер без редукции. Редукторный экструдер имеет передаточное отношение, что снижает нагрузку на шаговый мотор, даёт механическое преимущество для большего крутящего момента и позволяет быстрее подавать филамент. Экструдер включает зубчатый привод, прикреплённый к шаговику, который прижимает филамент к свободно вращающемуся подшипнику. Существуют также двойные приводы, где подшипник заменён вторым зубчатым приводом. Этот экструдер также может быть установлен на Z-каретку в конфигурации Bowden.

7. Шаговый двигатель экструдера: Шаговый двигатель экструдера вращает и подаёт филамент через экструдер. В Bowden-конфигурации он устанавливается на Z-каретке. Именно его вы настраиваете при установке E-steps. При использовании редукторного экструдера вы снижаете нагрузку на этот шаговый двигатель за счёт механического преимущества, что уменьшает пропуски шагов и даёт более высокое значение E-steps. При самостоятельной сборке принтера целесообразно установить на него радиатор для рассеивания тепла. Дополнительный вес при прямой (direct) установке может быть одной из причин предпочесть Bowden.

8. Ремень X-каретки: Именно он соединён с X-кареткой и перемещает её влево-вправо по оси X при помощи шагового двигателя. Этот ремень должен быть натянутым/упругим на ощупь, чтобы уменьшить Z-колебания.

9. Шаговый двигатель Y: Этот шаговый двигатель перемещает стол взад-вперёд по оси Y, управляя ремнём Y-каретки. Такая конструкция присутствует только в декартовых машинах. Помните, что в CoreXY нет отдельного «Y-шагового двигателя», так как каждый мотор перемещает обе оси X и Y в зависимости друг от друга.

10. Ремень Y-каретки: Это ремень, который соединён с платформой для печати и управляется Y-шаговым двигателем, а на другой стороне свободно вращается на подшипнике. Как и ремень X-каретки, он должен быть натянутым и упругим на ощупь.

11. Гладкие направляющие Y: Эти стержни — к которым Y-каретка крепится через подшипники — гладкие на ощупь. Они обеспечивают плавное движение платформы вперёд-назад без дребезжания. Эти стержни следует смазывать белой литиевой смазкой, чтобы платформа двигалась без сопротивления. На некоторых машинах их можно заменить рельсовой системой или алюминиевым профилем с роликами.

12. Активный вентилятор охлаждения: Этот вентилятор используется для охлаждения отпечатков по мере наплавления слоёв. Он критически важен для получения чистых отпечатков с определёнными материалами, включая PLA. При этом на других материалах активное охлаждение может ухудшать адгезию слоёв, поэтому перед включением вентилятора в настройках слайсера нужно уточнить характеристики используемого материала.

13. Шаговый двигатель Z: На некоторых машинах присутствует только один Z-шаговый двигатель, но в этом примере показаны два. Этот шаговый двигатель вращает Z-шпиндель (или тонкий резьбовой стержень) и перемещает X- и Z-каретки вверх и вниз через место их крепления к Z-каретке (1 на фото). В CoreXY это работает иначе, поскольку в них поднимается/опускается платформа для печати, а не хотэнд.

14. Термо-блок хотэнда: Это часть хотэнда, которая нагревается и к которой подключён нагреватель. Он закреплён под соплом и над ним расположен корпус (barrel) с термобарьером (heatbreak) между ними. На корпус всегда должен дуть вентилятор, чтобы предотвратить тепловой «прилив» (heat creep), хотя на этой картинке вентилятор не показан.

15. Гладкие направляющие X: Эти стержни — на которых через подшипники установлена X-каретка — гладкие на ощупь. Они обеспечивают плавное движение хотэнда влево-вправо без дребезжания. Эти стержни следует смазывать белой литиевой смазкой, чтобы каретка двигалась без сопротивления. На некоторых машинах их можно заменить рельсовой системой или алюминиевым профилем с роликами.

16. Гладкие направляющие Z: На вашей машине их может быть только одна, но на фото выше показаны две Z-направляющие. К ним через подшипники крепится Z-каретка, чтобы обеспечить плавное движение вверх/вниз без дребезжания. Их следует поддерживать смазанными так же, как X- и Y-направляющие, чтобы минимизировать трение с подшипниками. На некоторых машинах их также можно заменить рельсовой системой или алюминиевым профилем с роликами.

17. Z-шпиндель (или резьбовой стержень): Это резьбовые стержни диаметром от 5 мм до 10 мм, при этом 8 мм кажется наиболее распространённым. На многих машинах таких стержней только один, но при наличии двух шпинделей результаты получаются более стабильными. Они вращаются Z-шаговыми двигателями и вкручиваются в Z-каретки, перемещая Z и X-каретки вверх и вниз. Их функция для Z-кареток аналогична функции ремней для X и Y-кареток. Они выполнены в виде резьбовых стержней, потому что на эти элементы приходится больше нагрузки и требуется реже перемещаться по оси Z. В целом, чем толще шпиндель — тем лучше. Тонкие 5 мм резьбовые стержни могут изгибаться и недолго служат в 3D-принтерах.