Сегодня я расскажу про свой уникальный проект по созданию своей модели 3D принтера. Данная статья показывает, как нелегко реализовывать проекты в нашей могучей, любимой родине юным инженерам, да и просто реальным технарям. Рассказывать буду много, поэтому решил свою статью разделить на несколько частей.



Идея


Всё началось с мысли: как создать такой принтер, в котором будут максимально полностью устранены конструктивные недочёты 3D принтеров, существующих на данный момент.

Я решил создать такой 3D принтер. Все открытые чертежи, которые были выложены в интернет на тот момент, имели множество различных недостатков (например: неточные размеры (2.144326… мм), неортогональность линий, которые должны были быть строго ортогональны, излишняя утончённость элементов, отсутствие некоторых элементов жёсткости и так далее). После изучения ряда чертежей, в моей голове сложилась идеальная модель 3D принтера, и я взялся за его разработку.

Особенности по сравнению с аналогами


  1. Каркас выполнен полностью из металла, что даёт ему высокую жёсткость, прочность и долговечность.
  2. Большая область печати (реальная 200*300*250).
  3. Конструкция принтера устойчива к вибрациям при всех скоростях печати.
  4. В динамических узлах практически устранён люфт .
  5. Конструкция предусматривает охлаждение двигателей и ряда других узлов путём теплораспределения(что важно при продолжительной печати).
  6. Конструкция предусматривает монтаж всей электроники непосредственно на ней .
  7. Лёгкая, жёсткая, прочная основа печатного стола из специального сплава.
  8. Более прочные и жёсткие направляющие для печатного стола.

История реализации идеи


В качестве опорной концепции я взял проект Prusa i3, где мне понравилась общая концепция, но я решил кардинально его переработать. И начал создавать чертёж своего принтера в AutoCAD, затем моделировать его в Autodesk Inventor (больше всего в нём было забавно то, что 2D эскиз было легче создать в AutoCAD, чем встроенными в него средствами черчения).

Ушло несколько недель на его разработку. В итоге он был разработан. От себя скажу, что это очень непростая задача, ведь из двухмерного чертежа следовало создать кинематически динамичную, трёхмерную конструкцию.

Процесс заказа лазерной резки




Перед тем, как мой чертёж был почти готов для релиза, я начал поиск компаний, оказывающих услуги лазерной резки. Разослав несколько запросов в разные компании, начал следить за предложениями. Откликнулось только трое, все остальные не ответили. Выбрал одну из троих, так как у нёе цена на услугу была оптимальна, и сотрудники были достаточно компетентны в своём деле. После переписки с исполнителем в течение недели мы договорились о выполнении заказа. Через неделю после оплаты я получил свой заказ. Он весил по предварительным расчётам около 12 кг. Мне пришлось всё это тащить три квартала и потом ехать на метро (приходилось объяснять полисменам, что я везу, т.к. у них звенел металлоискатель на входе в метро и для них было странно содержимое пакета, и они бегали в недоумении, но в итоге пропустили). Все детали принёс домой и на следующий день стал их чистить от стружки и масла этиловым спиртом. После чистки наступил процесс покраски тех деталей.



Новою ревизию деталей я заказывал у них, но постобработку после лазерной резки они не сделали (как в первый раз), и мне пришлось шлифовать вручную, чтобы их потом покрасить.

Процесс покраски




Изначально я купил 4 баллончика синей и жёлтой акриловой краски и баллончик грунта — всё это стоило около 570 руб. Перед процессом покраски я зашкурил и обезжирил поверхности деталей. Покраску я делал в изолированном месте, дома, т.к. не было специальных мест, которые могли бы мне предоставить для покраски. Сначала сгруппировал детали по партиям, грунтовал и красил в несколько слоёв по очереди каждую партию. Каждая партия деталей окрашивалась по 2,5 ч. (на некоторые потребовалось несколько дней) ввиду того, что у них надо было прокрашивать каждую сторону.



В некоторых деталях были непрокрасы, которые пришлось устранять дополнительной прокраской. Далее был заменён ряд деталей на более совершенные, которые требовалось покрасить, перед этим я купил 2 баллончика краски с разными цветами и грунтовки, всё примерно за 500 руб. (цены подросли на грунтовку). Стал красить, но уже на балконе. Покрасил те детали за 2 дня.

В итоге этого раздела хочется сказать, что покраску деталей надо заказывать у фирм, которые этим занимаются, так как на покраску было нужно немало времени и сил.

Процесс приобретения комплектующих


В этом разделе я буду говорить о процессе приобретения у нас в городе, так как о процессе заказа их за рубежом расскажу позже. Только хочется сказать, что в процессе доставки линейных подшипников их развернули на таможне (как оказалось, через 2 недели после отправки) и мне пришлось заказывать их снова, но уже у другого поставщика. В общей сложности я получил подшипники через 4 недели (с момента заказа у первого поставщика). Все остальные заказы доходили за 3 недели.

C приобретением у нас в городе было всё гораздо сложнее: приходилось ходить по разным мелким магазинам, по разным грязным концам города и приобретать другие комплектующие (термоусадки, провода под нужные сечения, флюсы, припои, радиодетали и так далее). Особенно «интересно» было покупать метрический крепёж. Типоразмера М3 не было в крупных торговых строймагазинах и в мелких поблизости, приходилось искать в интернете и ездить практически на край города, чтобы их приобрести (было много предложений для крупных оптовиков, но было очень мало в розницу). Таким же образом приобретались и другие виды комплектующих.



В следующих частях статей будет подробно рассказаны другие этапы создания моего 3D принтера.

Видео первой 3D печати на моём принтере:



Результат первой 3D печати на моём принтере (шестерня эвольвентно-шевронная):



PS: хочется сказать, что для создания своей модели принтера у меня ушло немало сил и времени (примерно 5 месяцев), а также я успевал совмещать учёбу в школе в 11 классе, когда скоро ЕГЭ.

Тем не менее, такие разработки, сделанные школьником, игнорируются при поступлении в университет. И другими лицами, связанными с системой образования. По их мнению, количество балов ЕГЭ и всякие олимпиады отражают интеллект и знания ребёнка. Другое для подтверждения этого не требуется и всячески игнорируется.
Поделиться с друзьями
-->

Комментарии (41)


  1. amarao
    21.06.2016 18:19
    +1

    А точно надо в институт? Я бы советовал искать работу инженером на производстве (помощник технолога, не важно что) а в параллель заниматься интересными разделами физики и нужными им кусками математики.

    Толкового инженера с руками оторвут. Вне зависимости от корочек.


    1. roller
      22.06.2016 12:36
      +3

      Инженер без вышки это все еще нонсенс


      1. amarao
        22.06.2016 12:46
        +2

        Ой, не знаю. Если человек это всё сам освоил — зачем ему философия, история России и куча других важных дисциплин из института?


    1. Izy125
      22.06.2016 13:48
      +1

      корочки полезны + универ(тенарь) дают хороший багаж знаний тем, кто хочет учится и уже точно знает нужные области.

      П.С. поступить с ЕГЭ можно с полпинка почесывая левой пяткой за правым ухом


    1. eldarmusin
      22.06.2016 14:25

      Ничто не мешает устроится на 1/n ставки и все рабочие проекты подгонять под студенческую практику.


    1. Marsikus
      23.06.2016 14:58

      Производство это не аутсорсинговое ИТ, без корочек даже разговаривать не станут. Хотя бы технарь окончить надо.


      1. amarao
        23.06.2016 15:01

        Интересно, Маск при наёме людей на инженерные позиции формальное образование считает критическим?


  1. uterr
    21.06.2016 20:09

    Подскажите, сколько стоил металл и резка? животрепещущий вопрос… много кому хотелось бы переделать свой принтер из фанеры/пластика в металл, так что актуально


  1. BalinTomsk
    21.06.2016 21:18

    -----разработки, сделанные школьником, игнорируются при поступлении в университет.

    В СССР когда я поступал была практика одно время — давать баллы за участие в выставках. У меня была пачка дипломов с выставок сантиметров 5 толшиной — мне 3 балла накинули.

    Шас это прекратилось?


    1. toshiba1984
      21.06.2016 23:42

      Сейчас дипломами и грамотами, извиняюсь, подтереться только можно.


      1. meleodr
        23.06.2016 13:19

        В данный момент «портфолио» может добавить вплоть до 10-ти баллов к результатам ЕГЭ. При поступлении в лучше вузы (где все у верхушки и так 300 по олимпиадам) — это может сыграть свою роль.


      1. StarCuriosity
        23.06.2016 13:26

        Олимпиад разных — миллионы. Большинство из них учитывается.
        А разные безумные НОУ не на мозги, а на изобретения велосипедов, надеюсь, перестали учитываться, но не в курсе точно.


      1. tarasius
        27.06.2016 11:50

        Во многих странах и на инженерную, и на айтишную работу без диплома не возьмут. А у некоторых ещё хуже — надо быть членом профсоюза, чтоб взяли на работу. А в профсоюз берут только выпускников.


    1. mcgray
      23.06.2016 13:19

      Олимпиадников ВУЗы берут без экзаменов, вроде собеседование только


      1. Foolleren
        23.06.2016 14:39

        незнаю как сейчас, но городская олимпиада по химии мне вообще никак не зачлась.


        1. Valeriy_K
          27.06.2016 11:50

          Городские, региональные ничего не дают. Нужны дипломы олимпиад всероссийского уровня, они делятся по категориям и дают от ста баллов к ЕГЭ по предмету до поступления без испытаний (автоматом в верху списка поступающих). При этом нужно порог по ЕГЭ пройти по предмету олимпиады (в прошлом году был 65, сейчас вроде подняли).
          www.rsr-olymp.ru — вот здесь можно посмотреть список олимпиад, его каждый год обновляют. Городская олимпиада — всего лишь этап Всероссийской.


  1. Foolleren
    22.06.2016 00:11

    Смотрю вы тоже из Самарской Обл., можете скинуть в личные сообщения где заказывали резку и во сколько это обошлось?


  1. roller
    22.06.2016 00:51

    Вы сайтом ошиблись. Конкурс «расскажи про еще один одну банальную Prusa» проходит сейчас на 3dtoday, а не тут.
    Ну серьезно, новизны ноль же…


    1. Wesha
      22.06.2016 01:07
      +1

      > банальную Prusa
      > новизны ноль же…

      Уважаемый г-н ректор университета, куда пытался поступить Ultrarobotics700, перелогиньтесь.


  1. AVKinc
    22.06.2016 01:45
    +1

    А вот соглашусь, школьник (или юный инженер, как он сам себя назвал) сделал Прюшу.
    Исправил пару размеров, параллельные линии вывел. Молодец. Но как бы в школе таким хвастаться надо. Ни одна из проблем прюши не решена, очевидно автор и не догадывается о них. Какой смысл выносить эту штуковину на суд взрослых бородатых циничных дядек — загадка. Гордиться тут нечем.
    Денис Попов тоже был юный программист.


    1. ZweiAndersdenkenden
      22.06.2016 20:25

      Денис Попов тоже был юный программист


      Что-то давно не слышно ничего про него… Его случайно на разработку «телепорта» не завербовали? )))


  1. Oigen
    22.06.2016 05:02

    Заголовок неправильный, вы что, придумали этот принтер с нуля? Надоели уже эти колхозные Прюши с кучей косяков и детских болячек. Не вижу никакой сложности в том, чтобы взять все инструкции из инета, собрать принтер выдавать за свою разработку.


    1. Wesha
      22.06.2016 05:53
      -2

      Уже за одно то, что парень исправил размеры вида «2,144326 мм», ему медаль надо давать. Я, к сожалению, на своём веку немало повидал «маститых инженеров», похоже, принципиально не пользующихся функцией CADа «привязка к сетке» — а за такое расстреливать надо.


      1. wormball
        22.06.2016 16:19
        +1

        Ящитаю, надо ему поставить памятник при жизни только за то, что он пишет «чтобы» и «немало» слитно. Нынче это уже забытое искусство.


    1. Calc
      22.06.2016 13:09
      +1

      А где можно почитать про проблемы этих принтеров?
      У меня парочка работает (после бубна и напильников), нареканий нет.


  1. progchip666
    22.06.2016 12:09

    Для школьника конечно круто, но уникальным этот проект вряд ли можно назвать. Предложение накидывания балов за подобные самоделки техническими вузами считаю правильными. Ребятам, которые стремятся что-то спроектировать и сделать своими руками, чем то реально интересуются надо давать зелёный свет. Даже если их оценки будут уступать «зубрилам» или «ботанам» вероятность что из них получится хороший специалист в своей отрасли гораздо выше.


    1. Izy125
      22.06.2016 13:51

      Могу сказать за свой ВУЗ. У нас всех, кто был с руками и головой, пристраивали очень быстро к делу.
      А по поводу баллов… как писал выше — не вижу смысла, ЕГЭ не сдает только ленивый:)


      1. progchip666
        22.06.2016 17:49

        Ну не знаю. На самом деле разные бывают случаи. Например мой. У меня были проблемы с русским языком и литературе. В МИФИ я не поступил из за того, что трояк получил за сочинение, остальные два экзамена на пятёрки. Поступил в МИЭТ потому что тогда действовал эксперимент — если два экзамена сдаёшь на 5 баллов и бал у тебя выше 4 с половиной из школы то поступаешь автоматом. Естественно физику и математику я сдал на отлично. Пришлось бы писать сочинение ещё не ясно как оно всё бы повернулось.
        Насколько я знаю сейчас по русскому языку стандарты зашли очень далеко, не уверен что ЕГЭ по нему был бы для меня пустой формальностью.


        1. Izy125
          22.06.2016 17:57

          1. С ЕГЭ хитрее. Там идет проходной балл по предмету + общая сумма баллов (хотя могу ошибаться, не забуду — вечером уточню). Так что за счет знания физики и математики можно выкатиться вперед.
          2. Если быть честным, то знание русского языка и умение излагать мысли на бумаге внятно и понятно более чем важный навык для инженер, если конечно не хочется сидеть где-нибудь внизу:)
          П.С. да, все индивидуально. Плюс я питерец, в больших городах легче.
          П.П.С. К тому же не так много народу прется на технические, а ботаников среди них еще меньше)) так что не вижу сложностей)


          1. progchip666
            22.06.2016 18:13

            В последние годы с русским языком явно перебор. Детей заставляют учить правила словообразования, кучу филологических штучек должны они знать, но при этом не учат как раз излагать мысли.
            До восьмого класса вообще нет сочинений, их заменили изложения. В лучшем случае так называемое эссе из нескольких предложений. Так что можно сегодня сдать ЕГЭ по русскому на пятёрку, но не быть способным написать простейшую статью. Вообще с системой среднего образования творится что-то совершенно страшное.


            1. Izy125
              22.06.2016 18:25

              Повентилитрую вопрос, чего-то даже про русский особо не задумывался.

              Переработка системы образования штука сама по себе сложная, даже если представить ситуацию, что не будет допускаться ошибок. К тому же дети все разные, избалованные. Сейчас многое подстраивается под самого слабого, а не подтягивают отстающих.
              Да и проблема не только в системе, но и в родителях, а как следствие и детях. Не хочет нынче молодежь работать в технических областях, не прививают любовь к труду и развитию. Не все конечно, но большинство.
              В общем проблемный и сложный вопрос, который надо как-то решать:)


    1. wormball
      22.06.2016 17:25

      > Ребятам, которые стремятся что-то спроектировать и сделать своими руками, чем то реально интересуются надо давать зелёный свет

      Надо, конечно, надо, но я здесь вижу два но. Во-первых, сложновато объективно оценивать «научную новизну» и прочую крутизну того, что сделал ребёнок, а во-вторых, ещё сложнее отделять то, что он сделал самолично, от того, что за него сделали родители и прочие доброжелатели.

      На мой взгляд, надо попросту переделать школьную программу так, чтобы она была ориентирована на связь теории и практики (и отдельных областей знания друг с другом). Сейчас де факто каждая дисциплина в школе — это такая вещь в себе. Просто какой-то набор слов, который надо выучить для того, чтобы сдать экзамен. И понятно, отчего люди жалуются, что ничего из школы им в «реальной жизни» не пригодилось — они попросту не умеют сопоставлять то, что им рассказывают, с тем, что их окружает, ибо их этому не учили. А вот ежели, например, каждый школьник будет изобретать робота, где ему потребуются знания из физики, информатики и т. п. — вот тогда он не просто запомнит, что «математика — царица наук», а на собственной шкуре прочувствует, что это значит и как её можно использовать в своих целях. То бишь, на мой взгляд, проблема не столько в том, что умеющим что-либо делать не дают дорогу, сколько в том, что таких умеющих получается слишком мало, ибо никто этому (по крайней мере массово) не учит. А учат тому, что наблюдал Фейнман в Бразилии.


      1. Izy125
        22.06.2016 18:03

        За другие города не скажу, но в питере есть такая штука как «Дворцы юношеского технического творчества» или как то. Там более чем много программ, включая робототехнику, углубленное программирование и все прочее.
        Школа должна дать базовые знания, опираясь на которые подросток уже сможет определить, что ему интересно. В школах не тот уровень, чтобы предметы плотно сплетались, хотя и есть связь в базовых вещах.

        Смесь теории и практики нужна в ВУЗе и Технарях, профильных лицеях. В общеобразовательной школе это без надобности, другие задачи у них)


  1. sa2rn91
    22.06.2016 13:49
    +1

    Автору огромный респект за интерес 3D печатью и за сборку собственного аппарата. Но у меня есть несколько вопросов — спичей. Железный корпус — это определенно большой +, но стоило ли замораживаться с покраской и тратить столько времени? достаточно было просто хорошо обработать… все же это технологическое устройство а не дизайнерское произведение. И что принципиально нового в конструкции? Как по мне, так это «металлизированный» Prusa i3, все косяки этого принтера здесь сохранены:

    1) Линейные подшипники, которые как не фиксируй, все равно люфтят, забиваются грязью и разбиваются
    2) Экструдер на оси X, который дает вредоносные вибрации на ось
    3) Дергающийся стол, который тоже дает много косяков при печати
    4) Подогреваемая поверхность из металлической пластины и с синим «скотчем»

    Просто еще одна итерация прюши. Намного респектабельней было сделать конструкцию на рельсах и с отдельно выведенным экструдером, пускающим фалимент по трубке боудена. Нагреваемый стол реализовать с ситаловым стеклом, без всяких скотчей, лаков и «темных козлов»

    А то что в университетах всем абсолютно наплевать на твои достижения при поступлении и в процессе обучения, это знакомо на личном опыте.
    Автор молодец! Но я бы посоветовал еще немного изучить рынок 3D-печати, т.к. некоторые компоненты уже устарели и им есть лучшая альтернатива.


    1. trashds
      23.06.2016 13:21

      Ну раз вы затронули тему про изучение рынка, то дайте сразу направление, где парню изучать сей рынок (да и мне полезно будет).


  1. olafnew
    22.06.2016 23:34

    Ох не знаю. Уровень копии нормальный, вполне себе на уровне конструктора. Парень молодец. Но новизны 0. Не знаю что там кривого(в контексте размеров) в пруше — но она(пруша) так себе как конструкция.

    Но говорить о том, что это что-то «вау»… Ну не знаю, не знаю. Я в 9м классе по хорошим чертежам, с нуля(из состояния «фанера от старых почтовых ящиков») делал кордовую модель, которая отлично летала, пока не вспыхнул эфир из-за проплавленного топливопровода в один из полетов. Причем никаких кружков, ничего, все сугубо по книжкам и ТМ(технике молодежи) делалось.

    Классе в 11м делал модель на примитивном РУ, но с учетом своего собственного, выбранного самостоятельно, профиля крыла и рассчетом модели фактически с нуля. Летало, причем долго, пока не погибла от кривого РУ.

    А вот насчет того что стоит или нет учитывать такие самоделки при поступлении в универ… Не знаю. С высоты возраста — считаю, что совершенно не стоит. Вышка на то и вышка, что она учит системно мыслить и творить с учетом системности подхода, опираясь на научный метод. Уровень «пряморукости» на входе в универ — не имеет никакого смысла. Максимум, это просто помогает изучать некоторые предметы, не более того.


  1. FlyCamStudio
    23.06.2016 13:19

    Кроме повторения всем известных недостатков данной схемы и фото с достаточно некачественной печатью ничего не увидел, увы…


  1. kamenevn
    23.06.2016 13:24

    Будут ли чертежи выложены в сеть?


  1. Ultrarobotics700
    24.06.2016 15:52

    Большое спасибо за ваши отзывы!
    Чертежи ,возможно, выложу в сеть в течение месяца.
    При условий некоммерческого использования (так как некоторые «предприниматели» очень любят это делать ).


    1. FlyCamStudio
      24.06.2016 16:13

      Думаешь там есть что-то что может заинтересовать предпринимателей?


      1. olafnew
        27.06.2016 12:56

        Стоит отметить — что лицензия под которой распостраняются исходники — не очень-то разрешает ограничивать переиспользование после своих «добавлений».