Вопреки традициям, здесь будет относительно короткое предисловие к проекту. И реклама. Раз уж рушить традиции, то все сразу…

В принципе, все, что можно сказать в предисловии к проекту, можно выразить одной фразой: “Чёрная Вдова – все!”. Мой основной боевой принтер, целиком и полностью исчерпал свой рабочий ресурс. Износ коснулся не только его узлов и агрегатов, но и самой основы основ – рамы. Колёсики стола проездили её почти до дыр.

Пару месяцев назад, я собирался вернуться к проекту с механической собачкой. Но выяснилось, что без возможности производить качественные детали сложной формы, продолжать проект с роботом не имеет смысла. Он дошёл до той стадии, когда в него начинают вкладываться существенные средства. И мне реально не хочется чтобы эти деньги, воплощённые в дорогих и точных компонентах, были установлены на кривые расслаивающиеся крепления и панели под лозунгом “потом, когда-нибудь, сделаю нормально“.

Что угодно можно починить. 3D-принтер не исключение. Можно поменять и ролики, и ремни, и винтовую подачу… Все можно поменять. Можно даже поменять саму несущую раму. Ничего эдакого в этом нет. Для более-менее упоротого самоделкина это чуть ли не повседневная рутина. Собственно, в той или иной форме я все это проделывал с Вдовой регулярно.

Но неизбежно настаёт момент, когда тело уже пора закапывать. Дальнейшие над ним надругательства становятся противоестественными и не приносят удовлетворения. При имеющемся раскладе и в таких масштабах, уже становится проще и дешевле построить свой собственный принтер с нуля. Или купить…

Купить! Бгггг…. Хорошо пошутил… 🙂

Итого, новый проект с условным обозначением “Marsh Turret”… Поехали!

Принтер будет выполнен полностью из металла. Никакой пластмассы в несущей части конструкции. Никаких Т-профилей из “китайской фольги”. Никаких “стандартных креплений” и “модульных разборных конструкций”. И никаких, нахрен, резиновых колесиков-роликов! Пускай устройство будет тяжелее, чем Cannibal Corpse в свои лучшие годы – переживу. Зато, это будет принтер класса “heavy duty”. Настоящая рабочая кобыла. Не бессмысленная английская скаковая для показухи, а надёжный ломовой першерон для долгой изнурительной работы.

Представляю вашему вниманию концепт 3D-принтера “премиум” класса “Marsh Turret”, разработанный и построенный с нуля ведущим (и единственным) инженером-разработчиком компании Texas Shooters Supply (это была обещанная реклама):

Впрочем, это уже далеко не просто концепт. Принтер воплощён в металле на 99% и уже способен печатать детали вполне достойного качества. Просто, часть этой статьи была написана ещё когда оно правда было только одним голым концептом и компьютерной графикой…

Основные фичи Болотной Турели:

  • Как и Вдова, принтер будет классического “декартового” типа. Потому, что к “дельтам”, “скарам” и прочим извращениям я отношусь с некоторым скепсисом и насторожённостью. Было бы у меня этих принтеров несколько штук – можно было бы помракобесить. Но не в сложившихся обстоятельствах. Мне сейчас срочно надо “ехать”, а не “шашечки”. Поэтому, интуитивно более понятный и изъезженный вдоль и поперёк тысячами самоделкиных “дрыгстол” в сопровождении огромного массива информации по всем возможным подводным камням – вне конкуренции.
  • Цельнометаллическая рама из алюминия 6061. Вот, просто из принципа! Хотел вообще 7075, но чойто он по цене кусучий, да и поискать еще нужно… Но, совершенно точно, с обычным 2024 пускай индусы-ютуберы играются. Мне этот сопливый пластилин , который можно взглядом мять – вот уже где…
  • Стальные направляющие с цилиндрическими скользящими подшипниками. 16мм для осей Y и Z, 10мм для оси X. Блоки подшипников, соответственно CS16UU и CS10UU, чтобы все ваще, как у бронепоезда! Я б и для оси X влепил штангу на 16мм, но сомневаюсь, что даже два мотора смогут её тягать более-менее шустро.
  • Моторы Nema 17. Полноразмерные 17HS4401S (с торком 0.46 Nm/ 65 oz-in). По одному на оси X и Y, два параллельных на ось Z. Еще два – на экструдерах. Всего 6 моторов. Для каждого из “осевых” моторов (X, Y, Z) – свой собственный TL-smoother между мотором и драйвером.
  • Усиленные приводные ремни. Не вот эти обычные резино-нейлоновые GT2, которые на каждом углу найти можно по доллару за десять метров, а специальные композитные со стекловолоконной простёжкой и неопреновой подкладкой под зубами. В шпульки они вгрызаются, как голодные собаки. Такие могут не растягиваясь и фрезер по металлу ворочать, не то что 3D-принтер.
  • Горячий стол 310×310мм. 24 вольта, 220 ватт. Причём, вся его площадь доступна для печати. Это немного больше, чем у почившей Чёрной Вдовы. Хотя, формально, Вдова имела стол 370×250мм. Но из-за особенностей конструкции, для реальной печати была доступна только область порядка 300х200мм. Остальное оказывалось вне зоны хода печатающего узла. В моем принтере такой “особенности конструкции” не будет. Весь стол что есть, от края до края – доступен для печати. Даже с учётом двух раздельных печатающих узлов (см. следующий пункт)
  • Два независимых печатающих узла 24 вольта, 40 ватт каждый. Именно два независимых, а не один “dual” c общей “камерой сгорания”. Это позволит вести печать двумя разными типами пластиков одновременно. Т.е., например, какое-нибудь колесо для робота с диском из твёрдого пластика и покрышкой из мягкой “резины”, можно будет отпечатать одним сплошным куском. Односопловый “dual” так не умеет, потому, что смешивать разные пластики с разными свойствами и температурными режимами в одной камере по ходу печати – так себе идея с предсказуемым заранее результатом. Поэтому, именно два автономных, независящих друг от друга печатающих узла, каждый из которых может иметь свой отдельный уникальный режим печати.
  • Два раздельных питания для электроники и нагревательных элементов. Соответственно, два независимых блока питания по 600 ватт каждый (50% запаса по мощности, согласно расчётам).
  • Мощные мосфеты управления для всех кипятильников (а не только для кровати, как это обычно делают). Что полностью развязывает питание электроники и питание нагревательных элементов. И исключает внезапные недоразумения с “а не высосать ли нам ампер десять прямо с платы контроллера, интересно, как он к этому отнесётся?“…
  • BL-touch для калибровки горизонта стола. То, что я все собирался прикрутить к Вдове, да так и не собрался. Он так и пролежал в родной упаковке все эти годы. Там, чтобы его вкочегарить, нужно было контроллер у Вдовы перепрошивать и мне все было лень это делать. А тут, один хрен, прошивку с нуля конфигурить…
  • Экструдеры для печатающих узлов вынесены с каретки Х на раму. Филамент, соответственно, подаётся в печатающие узлы по PTFE-трубкам (т.н. Bowden Tubing). Есть, конечно, у этого способа свои минусы… И немалые! Но и плюсов хватает. С другой стороны, с “прямой” подачей на Вдове я уже поиграл и там, знаете ли, тоже не все в шоколаде измазано. У обоих этих методов хватает своих минусов. Хочу попробовать тот, с которым ещё не играл.
  • MKS-base v1.6 контроллер Ramps 1.4 под управлением Марлин. Тут нет смысла мудрить. Безымянный MKS-base v1.2 у меня годами управлялся со Вдовой (с тех пор, как я случайно спалил её родной контроллер)…
  • Raspberry Pi с установленным на нее OctoPrint и камерой. Для дистанционного управления и контроля из любой точки мира, где есть интернет. Для Вдовы, например, на протяжении лет (!!!) это было основным каналом коммуникации между мной и принтером. Ни разу не таскал в него файлы для печати через карту памяти и практически не использовал стандартную консоль управления принтера а ля “экран с крутилкой”. Очень сильно привык управлять всем просто из окна браузера в чем угодно (хоть с компа, хоть с телефона, хоть с гладильной доски). Этот функционал я терять не намерен.
  • Относительно простой и удобный доступ ко всем узлам и агрегатам для сопутствующего обслуживания или ремонта. Чтобы не нужно было разбирать половину принтера только для того, чтобы ремень подтянуть или подшипник поменять.
  • Немногочисленные пластиковые компоненты используются в сугубо декоративных целях. Либо в качестве мелких второстепенных креплений/проставок. С учётом того, что Вдова выбыла из игры целиком и полностью, в этом плане будет отдуваться фотополимерный Фотон. Детали из его смолы намного более хрупкие, чем из пластика для FDM-принтеров, поэтому они и в принципе не могут быть использованы ни для чего ключевого в конструкции. Ну и хорошо – меньше искушений.
  • Завершённая единая конструкция без выносных элементов, типа блока питания/управления или держаков для катушек. Задолбало меня это все расползающееся по столу безобразие. Все узлы, агрегаты и расходники должны быть расположены внутри одного объёма 2х2х2 фута… Плюс-минус…

Отдельно могу заметить, что ни одна ключевая деталь для устройства не будет взята, ни из почившей Вдовы, ни из загашников. Тоже из принципа. Надоело старье. Все будет исключительно новое, заказанное или изготовленное специально под этот проект.

Соответственно… А никому Чёрная Вдова не нужна? Я избавлю её от всех самопальных экзерсисов и тогда там только нужно будет поменять те профили рамы, в которых колеса проездили колею, заменить полимерные резьбовые тяги на оси Z, заменить все ролики на каретках, пружины на столе, подшипник натяжного ролика оси Y, все ремни, перебрать проводку (где-то провод к нагревателю сопла повреждён внутри канала и там брошена временная сопля в обход), поменять тянущую шестерню в экструдере, восстановить сломанные разъёмы там и сям, заменить стекло на столе… На историческую родину отправлять эти бренные останки, конечно, в копеечку вылетит. Оно того не стоит. Но я знаю, что меня и местные самоделкины почитывают. Winter is coming. Никому не нужно на поразвлекаться долгими зимними вечерами? Реставрация все же будет полегче сборки принтера с нуля. Уж я то знаю… По цене сторгуемся…

Дизайн принтера формировался в последнюю очередь, подчиняясь функционалу, а не наоборот. Как следствие – дизайн практически отсутствует.

Название родилось, как водится, случайно. Сперва я наткнулся на хорошую self etching грунтовку в магазине. Она идеально подходит для покраски именно алюминия. Но цвета она оказалась весьма смешного. Что-то из “болотной” серии всех оттенков невнятности. Но мне это очень даже понравилось и было решено, что часть деталей так и останутся окрашенными только этой грунтовкой. Эдакий “милитари стайл” для условий заболоченной местности. Т.о., первоначально, проект имел название “Болотная Кикимора” из-за своего цвета и внешнего вида.

Однако, эскиз проекта мельком увидел у меня на работе пробегавший мимо оружейник… Человек сильно в возрасте, очень далёкий от мира передовых технологий и помнящий, похоже, ещё те времена, когда заряды в винтовках не были унитарными… Мы сейчас клепаем кастомные AR-15 в калибре .50 beowulf и он решил, что это я разрабатываю ему новый опорный стенд для пристрелки этих чудовищ… Что и предопределило впоследствии смену названия с “кикиморы” на “турель”… Звучит все так же шизоидно, зато нивелирует негативную коннотацию от слова “кикимора” в названии… Мнда…

В общем, вот и все предисловие. Остальное, полагаю, самоочевидно. В том числе и то, чем я был занят последние месяцы:

Конечно, на фото оно ещё не в окончательном виде. Работа над последними мелкими, но очень важными деталями идёт прямо сейчас.

Ну и ещё один поряс устоев и традиций – развязка (почти) сюжета в самом начале цикла постов…

А именно – результат самой-самой первой тестовой печати.

Она случилась почти случайно. Я не планировал запускать принтер на той стадии сборки, что он был. Но мы с женой, давеча, таки умудрились подхватить это самое (нет, не триппер). После особенно скорбной пятницы, устроенной по этому случаю, я решил, что все же хочу увидеть как оно работает. Хоть приблизительно. Ну… До того, как меня перераспределят на новую работу в кузницах Валгаллы, куда попадают все самоделкины, откинувшиеся с отвёрткой в руках на боевом посту у верстака… В общем, сами понимаете…

Подтянул временно там и сям “галстуками” и резинками то, что ещё не было закреплено винтами, замотал изолентой то, что могло приблизить чертоги Валгаллы раньше ожидаемого, на скорую руку научил марлина где какой мотор висит (оставив 90% настроек “по умолчанию” в варианте “один какой-то экструдер”), худо-бедно через такую-то мать скомпилировал прошивку, игноря миллион выскакивающих предупреждений в консоли, нашинковал программой-слайсером модель любимого всеми бенчика с параметрами, которые использовались для Вдовы… Ну и – вот:

Считаю неплохо для практически полностью не сконфигурированной прошивки с непригодными для данного принтера параметрами печати…

Проблемы, в основном, в непомерном количестве волосни-стрингов. Что не удивительно, т.к. параметры печати для принтера с “прямой” подачей (какая была у Вдовы), сильно отличаются от того, что нужно для принтера с подачей через трубки. Как минимум retraction distance нужно было ставить вдвое больше. Да и с акселерацией движений там ваще чертечо творилось, даже и не знаю, что там по умолчанию в прошивке вписалось (поди “рвать с места в карьер на полной скорости” если судить по жалобному визгу моторов)… Охлаждение слоёв пришлось вовсе включать вручную напрямую с БП прямо по ходу пьесы (потому, что я забыл прописать такой функционал в прошивке и она команду контроллеру на включение охлаждения слоёв просто проигнорировала).

Но тем не менее!!!

“Они говорили, что я не смогу научить ламу водить автомобиль!”(с)… Ха!

Продолжение читайте в следующих частях цикла…

P.S. Проект осуществляется при поддержке компании где я работаю:

Мне было предоставлено некоторое количество машино-часов (четыре полных “утренних смены” по субботам) на одном из наших взрослых промышленных роботов для использования в сугубо личных целях:

Если бы не поддержка моего проекта со стороны TSS, то шутка про “купить новый принтер” не была бы шуткой. Ибо, часть самых ключевых компонентов я бы в принципе не смог изготовить в своей домашней мастерской. Она у меня в основном столярная, а не слесарная. Поэтому, кроме ножовки и напильника, в ней нет ничего пригодного для полноценной работы с металлом.

P.P.S. В принципе, я и не сомневался, что оно все этим и кончится… Что называется, был обречён с самого начала, когда несколько лет назад решил связаться с этой гиковщиной под названием “3D-печать”. Просто не сразу это понял. И, учтите, это происходит с каждым кто отважится пойти по такой дорожке. С КАЖДЫМ!!! Любой самоделкин, купивший свой первый 3D-принтер у китайцев, через несколько лет обнаружит себя на моем месте, с напильником в заднице, строгающим новую безумную каракатицу, приговаривая “а теперь я все сделаю правильно“. Получив в свои руки новые возможности, вы получаете и идущее к ним в комплекте проклятие, наложенное на эту технологию иллюминатами в мировом правительстве. Чтобы снять часть бремени этого проклятия, придётся целовать лягушку. Хотите вы того или нет… Кстати, лягушка после этого так и останется лягушкой. Так, что на “долго и счастливо” тоже не рассчитывайте…