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Stampanti 3D fai da te: fattibili ed economiche

Per i costruttori incalliti, il “fai da te” è una seconda attività diffusa e il motivo per cui hanno acquistato una stampante 3D fai da te. Ognuno ha già provato almeno una volta a costruire qualcosa e quindi creare qualcosa di proprio e personalizzato. Allora perché non costruire da  soli una stampante 3D fai da te? Dopotutto a tal fine si offrono kit adeguati.

Tutti conoscono la particolarità di ciò che si è costruito con le proprie mani. Si è investito tempo e sviluppato un legame con il lavoro. Per questo nessuno deve essere un architetto o un artista. Già nell’infanzia ognuno ha fatto le sue prime esperienze con questa esatta sensazione quando costruì il primo castello di sabbia o completò la prima costruzione ma con i Lego. In seguito arrivarono la baracca nel bosco, poi il truccare l’auto e il primo appuntamento fu arredato con un divano di pallet fai da te. Persino con la costruzione di case si fa spesso da soli.

Si costruisce da soli una lavatrice, aspirapolvere o un microonde? Probabilmente no, poiché di solito mancano le componenti e anche le conoscenze tecniche. Questa è proprio la cosa straordinaria di una stampante fai da te.

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I primi passi per stampanti fai da te

Come prima cosa dovresti aver già affrontato l’argomento stampanti 3D. Idealmente possiedi persino già una stampante così come kit o prodotto finito e sai ciò che conta se volessi costruire da solo una stampante 3D.

stampante 3d fai da te

Se questo non dovesse essere il caso, allora dovresti esaminare in rete alcuni progetti, leggere esperienze e resoconti e soprattutto imparare dagli errori che hanno fatto altri nel costruire una stampante fai da te – in modo da poterli evitare. Ad essere onesti, una stampante fai da te implica soprattutto molto lavoro di ricerca.

Ad essere onesti, non possiamo consigliare di costruire una stampante fai da te senza che si sia stati precedentemente in possesso di una simile. Poiché in questo caso ti manca l’esperienza necessaria nella stampa 3D. Un caso leggermente diverso è se sei un ingegnere o simili.

 
 

Organizza & pianifica: non metterti a lavoro su di essa in modo apatico

Prima di iniziare ad elaborare il tuo primo componente su CAD, dovresti pianificare le cose fondamentali per una stampante 3D. Si tratta per esempio delle seguenti domande:

  • Quali funzioni dovrebbe avere la stampante?
  • Quanto grande dovrebbe essere l’intervallo di stampa o il volume di stampa?
  • In che condizione si trova la struttura meccanica?
  • Di quale materiale dovrebbe essere costituito il telaio della stampante?
  • Estrusore Bowden o estrusore Direct Drive?

Dovresti rispondere da solo proprio a queste e ad altre domande prima di iniziare il lavoro con CAD. Risulta vantaggioso se prepari un documento di specifiche tecniche in cui registri tutte le cose che la tua stampante 3D dovrebbe contenere.
Soprattutto la struttura meccanica stabilisce sin dall’inizio le parti essenziali del telaio e quindi ora ci soffermiamo sulle diverse varianti meccaniche nonché sui loro vantaggi e svantaggi.

Il sistema cartesiano

Questo a scuola probabilmente ti aveva già appassionato o annoiato. Questo sistema in pratica blocca nel punto d’intersezione tre assi che sono perpendicolari. Gli assi di coordinamento sono solitamente denominati X, Y e Z. Questo non significa nient’altro che in questa realizzazione meccanica esiste nella stampante un asse mobile per ogni asse di coordinamento. Quindi ogni motore passo a passo controlla solo un’asse.

Vantaggi
Facile realizzazione
Cinghia corta
Separati motori passo a passo per ogni asse
Eccellente precisione
Svantaggi
Non sono possibili elevate velocità di stampa
Sensibile alle vibrazioni
L'intero letto di stampa si muove, quindi deve essere bloccato nel modo più leggero possibile

Il principio CoreXY

Questo è simile al principio H-Bot e si basa sulla modifica degli assi X-Y. Gli assi sono divisi nel classico disegno cartesiano e gestiti separatamente dal motore passo a passo. Qui tuttavia sono collegati due motori passo a passo e usati per la gestione simultanea dell’asse X-Y. Questo collegamento è raggiunto tramite il posizionamento specifico della cinghia.

Vantaggi
È possibile una velocità alta
Una precisione elevata
Si evitano momenti come nel caso del telaio H-Bot

 

Svantaggi
Sono necessari molti rulli di rinvio
Cinghia lunga
Generalmente più complesso del sistema cartesiano

Gli altri sistemi

Principio H-BOT

Inoltre esiste il principio che è stato reso noto grazie a Ultimaker. Quindi, come nel principio CoreXY, ci sono due motori passo a passo collegati che sono usati per il movimento del livello X-Y.

Principio Delta

Il principio Delta è probabilmente il più bello, almeno dal punto di vista visivo, quanto si tratta di costruire una stampante 3D fai da te. La stampante Delta può essere riconosciuta dalla sua grandezza. Questa stampante diventa molto alta, secondo l’altezza d’installazione desiderata, e a causa della meccanica il letto di stampa è rotondo e non quadrato.

L’inizio della costruzione di una stampante 3D fai da te

Se hai chiarito la questione su quale sistema meccanico vorresti utilizzare, allora devi rispondere a domande più approfondite. Ecco alcune domande a cui devi trovare una risposta se vorresti costruire una stampante 3D fai da te.

Ecco anche alcune domande che ti mostrano un quadro di ciò a cui devi prestare attenzione:

  • Il budget?!
  • Quanto grandi dovrebbero essere gli oggetti stampati o quanto grande dovrebbe risultare il letto di stampa?
  • La zona di stampa dovrebbe essere riscaldata, sì o no
  • La lastra di stampa dovrebbe essere riscaldata, sì o no?
  • Cavi di 230 V, 24 V o 12 V?
  • Alimentatori e dispositivi elettronici dovrebbero essere risposti sulla stampante o esternamente?
  • Estrusore Direct Drive o estrusore Bowden?
  • È gradito un display LCD?
  • Il tipo di conservazione – pulegge o stecche?

Vedi, ci sono tante questioni quando si tratta di costruire una stampante 3D fai da te. È importante chiarire tutto con precisione in anticipo in modo da non dover in seguito sconvolgere il design completo perché vuoi bloccare un letto di stampa più grande ma che non entra nel tuo telaio.

L’inizio: costruire la stampante 3D fai da te

Se sono state trovate le risposte adatte a tutte le domande, allora puoi cominciare a costruire la stampante 3D fai da te – fintantoché tu possieda un software appropriato. Se questo non dovesse essere il caso, allora devi procurartene uno, ci sono offerte di software efficienti per esempio di SolidWorks o Autodesk Inventor, che peraltro sono gratuiti per studenti. Se questa non

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dovesse essere un’opzione per te, allora puoi contare su altri programmi gratuiti, come 123d Design di Autodesk o FreeCAD.

Dipende da quale software CAD utilizzi per poter accedere a biblioteche efficienti al fine di aggiungere nella costruzione componenti standard e altri elementi strutturali come viti e bulloni. Se queste biblioteche non dovessero essere presenti, allora trovi gratuitamente per esempio su GrabCAD una serie di modelli per depositi, supporti e molto altro.

Utilizza istruzioni di montaggio esistenti

Online trovi anche una moltitudine di istruzioni di montaggio che ti possono permettere di costruire la stampante 3D fai da te.

Una stampante 3D fai da te – a cosa devi prestare attenzione

In realtà nessuno può darti suggerimenti concreti su cosa prestare attenzione nel costruire la stampante 3D fai da te. Il motivo è che i consigli dipendono sempre dalla meccanica scelta, dal design e anche dalle funzioni programmate. Tuttavia esistono alcuni suggerimenti fondamentali:

In molte delle stampanti 3D sono bloccate pulegge di 8mm. Anche nei forum si può spesso leggere che sono bloccate pulegge sottili. Queste sono però adatte a velocità più elevate e a superfici di stampa più grandi da 15×15. Di conseguenza dovresti piuttosto ricorrere a pulegge di 10mm o persino 12 mm. Queste sono solide e anche in caso di pulegge più lunghe non si piegano così tanto come quelle di 8mm.

Se usi uno di questi sensori risparmi molto tempo per la predisposizione del tuo letto di stampa. La funzione auto bed level, che è contenuta nel firmware Marlin misura normalmente 9 punti sul letto di stampa e presenta matematicamente un livello attraverso tutti e 9 punti. Quindi ottieni un letto di stampa perfettamente orientato e un ugello che, persino in caso di un letto di stampa storto, può seguirlo correttamente e con una distanza costante da esso.

La priorità della stampante 3D fai da te si applica al telaio. Se il telaio non è adeguatamente rinforzato, allora può provocare già con velocità moderate vibrazioni nell'immagine. Ciò si può evitare utilizzando il materiale di telaio appropriato. Sono consigliabili basi di alluminio di 20 x 20 i-Typ Nut 5. È persino più solido con 20 x 40 I-Typ Nut 5.

Si può leggere in rete continuamente. Si usano solide basi di alluminio per il telaio ma poi legati con deboli connettori in plastica - che spesso si sono persino stampati da soli. Tieni a mente che il telaio è solo solido come il suo elemento più debole. Se vuoi farlo nel modo giusto, allora utilizza un connettore automatico. Vale peraltro per tutte le strutture portanti della stampante 3D!

Può spesso accadere che durante il funzionamento di una stampante 3D un ugello si blocchi o un filamento si incastri nell'ugello. Ciò irrita e diventa ancora più fastidioso quando si può rimuovere l'Hot End solo con grande sforzo. Nella stampante 3D fai da te dovresti bloccare il supporto Hot End in modo tale che si possa smontare senza problemi.

Hai costruito la perfetta stampante 3D e ora nella realizzazione noti che devi posare anche cavi ma non è previsto alcuno spazio. Non c'è niente di peggio! Quindi preoccupati in anticipo di come dovrebbero essere posati i cavi.

Per tutti i collegamenti che terminano in prese, connettori d'ingresso, etc. dovresti utilizzare estremità terminali. Puoi montarle facilmente con le pinze appropriate. Evitano la corrosione dei fili di rame sul connettore e creano inoltre un buon contatto.

Non esiste quasi niente di più pericoloso del telaio di una stampante 3D, in cui è operativo un letto riscaldato a 230V, senza messa a terra. Se dovesse esserci un difetto del letto riscaldato o nel peggiore dei casi i circuiti elettrici entrano in contatto con un voltaggio di 230 V al telaio, c'è pericolo di vita. Quindi non dimenticare in nessun caso l'interruttore nella stampante 3D fai da te.

 

Recensione: una stampante fai da te

Vedi, ci sono molte cose da considerare quando si vuole costruire una stampante 3D fai da te. Pensa bene se questa spesa è troppo per te o se non preferiresti puntare su un kit o persino acquistare un modello finito.


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