Máy in 3D mini tự chế từ linh kiện cũ

LƯU Ý: Dự án này vẫn đang trong quá trình phát triển. Các mô hình 3D có thể vẫn còn thay đổi nhỏ. Sau khi hoàn thiện, tệp CAD sẽ được phát hành. Mô tả và tài liệu hiện chưa đầy đủ và sẽ được hoàn thành sau.

Giới thiệu

Mục tiêu của dự án là tạo ra một chiếc máy in 3D mini có thể lắp ráp chỉ từ "những thứ có sẵn tại nhà". Cụ thể là từ:

• Các bộ phận in 3D
• Các loại ốc vít phổ biến
• Các bộ phận được tận dụng từ ổ đĩa CD-ROM cũ
• Các bộ phận từ phụ kiện máy tính cũ
• Các bộ phận từ máy in Creality đời cũ hơn (xem phần bên dưới)

Linh kiện cần thiết

Từ máy in Creality

Một số máy in 3D giá rẻ đầu tiên trở nên phổ biến là các mẫu của Creality, đặc biệt là Ender 3 huyền thoại.

Tuy nhiên, phiên bản gốc của Ender 3 có một số vấn đề mà những người đam mê in 3D thường nâng cấp. Các thành phần được nâng cấp thường xuyên nhất là: bo mạch chủ với các driver A4988 ồn ào, đầu in và bộ đẩy đơn. Đây chính xác là những thành phần cần thiết cho máy in 3D mini của tôi:

• Bo mạch chủ Creality (V1.1.4)
• Động cơ NEMA 17 + bộ đẩy đơn
• Đầu in:
  • vòi phun (nozzle)
  • khối nhiệt (heat block)
  • khung tản nhiệt (heat break)
  • tản nhiệt (heatsink)
  • Bộ gia nhiệt Creality
  • Cảm biến nhiệt độ vòi phun Creality
  • Quạt 40x10
  • Ống PTFE

Như đã đề cập ở trên, đây là những linh kiện đã qua sử dụng, có vấn đề. Do đó, bạn không thể mong đợi chất lượng in hoặc độ tin cậy cao từ máy in này. Đặc biệt là khi kết hợp với các động cơ bước được tận dụng từ ổ đĩa CD-ROM, chúng không cung cấp đủ mô-men xoắn và sẽ được sử dụng cho chuyển động theo các trục x, y, z.

Từ ổ đĩa CD-ROM

Bạn sẽ cần tháo rời ba ổ đĩa CD-ROM cũ cho máy in 3D mini. Từ mỗi ổ, bạn sẽ cần:

• động cơ bước có trục vít me
• lò xo
• thanh dẫn hướng trơn 3 mm

Từ chuột máy tính

Chỉ cần ba công tắc từ chuột máy tính:

• Loại Omron D2FC

Phụ kiện bổ sung

Các phụ kiện bổ sung cần thiết:

• tấm kim loại
• dây cáp
• nguồn điện
• (máy tính điều khiển)

Tấm kim loại

Tấm này có thể cắt từ bất kỳ tấm kim loại phẳng nào, chẳng hạn như vỏ ổ đĩa CD-ROM hoặc tấm vỏ máy tính.

Dây cáp

Đối với tất cả các dây cáp nối công tắc và động cơ, tôi sử dụng cáp UTP xoắn đôi tiêu chuẩn. Nói chung, bất kỳ dây xoắn cách điện nào cũng đều hoạt động tốt. 1 m cáp UTP là quá đủ cho toàn bộ máy in. Cũng nên có đầu nối để bấm, mặc dù điều này có thể tránh được bằng cách hàn trực tiếp vào bo mạch điều khiển.

Nguồn điện

Có thể sử dụng nguồn điện máy tính có khả năng cung cấp 24V.

Tuy nhiên, để nhỏ gọn hơn, tôi đã chọn cấp nguồn qua USB-C bằng mô-đun PD:

Máy tính điều khiển

Không cần thiết máy tính để vận hành máy in.

H tuy nhiên, vì tôi muốn sử dụng firmware Klipper, nên cần có một chiếc máy. Hầu như bất kỳ máy tính (cũ) nào có thể chạy Linux đều hoạt động - có thể là cả một chiếc điện thoại thông minh đã được root.

Để nhỏ gọn, tôi đã chọn máy tính mini Raspberry Pi 4:

Và đã in vỏ cho nó:

Ốc vít

Đang xây dựng.

Bộ phận in

Tất cả các bộ phận được in từ PETG, ngoại trừ bộ phận hotend_mount. Bộ phận đó lý tưởng nhất nên được in từ vật liệu chịu nhiệt hơn như ABS (hoặc ASA).

Tất cả các bộ phận được thiết kế cho in 3D FDM và không cần xử lý hậu kỳ, ngoại trừ bộ phận carriage. Để đạt được đường kính lỗ thanh dẫn hướng chính xác và nhất quán, bạn nên khoan bằng mũi khoan 3.2 mm:

Lắp ráp

Công tắc

Hàn dây vào các công tắc, như trong hình:

Lắp các công tắc vào các bộ phận in và đẩy cáp vào rãnh bằng vật cùn:

Trước khi vặn công tắc bằng ốc M2, bạn nên phủ nó bằng ống co nhiệt để tránh đoản mạch vô tình các chân công tắc:

Động cơ bước

Đầu tiên, chuẩn bị các động cơ bước. Nếu có thể, hãy hàn lại đầu nối ban đầu của chúng. Nếu không, hãy cẩn thận cắt nó bằng kìm. Sau đó, hàn các dây riêng lẻ:

Bấm đầu nối cần thiết vào đầu kia và gắn động cơ bằng đai ốc M2.

Khung và các bộ phận khác

Đầu tiên, đặt tất cả các đai ốc vào các lỗ trong bộ phận in. Sau đó, vặn tất cả các bộ phận lại với nhau theo mô hình 3D.

Cuối cùng, điều chỉnh vít chặn cuối (endstop screw) sao cho công tắc được nhấn khi xe (carriage) ở vị trí cuối:

Đấu dây

Kết nối bo mạch chủ theo thông số kỹ thuật của nó.

Firmware

Đối với máy in 3D mini của tôi, tôi đã chọn firmware Klipper kết hợp với Mainsail OS.

Đang xây dựng.