Недавно мне посчастливилось не только потестить российский принтер PrintBox3d, но и заглянуть в цех по производству.
Чем и хочу поделиться с хабрачитателями.


Это не гаджет, это рабочая лошадка, которая будет работать годами.
В отличие от потребителей «домашних» моделей, наш покупатель — это профессионал, либо любитель, но с высокими требованиями к качеству печати, готовый разобраться с софтом и которому точность и производительность важнее удобства и дизайна.


Фишки:
— 2 мотора на ось Z
— Метеоритоустойчивая рама
— Собственные контроллеры шаговых двигателей на основе разработок для промышленных ЧПУ
— Много запасных частей

Осторожно! Много алюминия!

При проектировании принтера мы закладывали в основу конструкцию хорошего станка


Общий вид


image
(на фото самый первый принтер-прототип)

ТТХ
РАЗМЕР ОБЛАСТИ ПОСТРОЕНИЯ 185 × 160 × 150 ММ
МАТЕРИАЛ ПЕЧАТИ ABS, PLA, PVA, ДРУГИЕ
РАЗРЕШЕНИЕ ПЕЧАТИ (МИКРОН) 50 (0,05ММ)
СКОРОСТЬ ПЕЧАТИ ДО 30 СМ^3/ЧАС
ТОЛЩИНА СЛОЯ 50 МКМ, ТОЛЩИНА СТЕНКИ 190 МКМ
��ПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ WINDOWS XP, WINDOWS 7, MAC OSX, WINDOWS 8, VISTA, LINUX
ВЕС (БЕЗ УПАКОВКИ) 10.5 КГ
ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ (БЕЗ УПАКОВКИ) 320 × 360 × 390 ММ

Софт


Принтер работает на открытом программном обеспечении (Cura, Slic3R и Repetier-Host).
Для удобства пользователей разработчики принтера перевели программу Cura на русский язык. (за что им респект)

Рама


«Хороший принтер в нашем понимании начинается с рамы»

точность принтера(позиционирования печатающей головки) начинается с рамы. Надежность конструкции позволяет выдерживать даже «экстремальную транспортировку» (Почта России).


(По распространённости в земной коре Земли алюминий занимает 1-е среди металлов и 3-е место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию. Массовая концентрация алюминия в земной коре по данным различных исследователей оценивается от 7,45 до 8,14 %).


(В теле взрослого человека присутствует до 140 мг алюминия. Суточная потребность взрослого человека в алюминии оценивается в 2,45 мг. ).


(Самое древнее изделие, содержащее 85% алюминия, датируется III-м веком н.э.)


" Наше отличие от мировых лидеров — в основу положили мощную раму".


(Соединения алюминия встречаются не только на Земле, но и на Луне и Марсе. Алюминий содержится даже в яблоках — до 150 мг/кг.)


8мм чистого алюминия.


(Первым изделием, сделанным из алюминия, была погремушка, изготовленная для французского императора Наполеона III в 50-х годах 19 столетия).

Направляющие


То, что обеспечивает положение/перемещение печатающей головки/платформы (направляющие) бывают 3 типов — винт, цилиндр или рельса.
Винтовые направляющие медленные и используются в основном для позиционирования по оси Z.
Основная нагрузка по скоростному и точному перемещению ложится либо на цилиндры, либо на рельсы.
Разработчики PrintBox3d сделали выбор в пользу рельс, т.к. «у цилиндров всего 2 точки опоры и бывали случаи что цилиндры гнутся, у рельс же точки опоры — каждые 2 см и ресурс жизнестойкости рельсы больше чем у цилиндра.»



Ресурс рельс выше чем у цилиндров.



Точки опоры каждые 2 см.



Точная фрезеровка на ЧПУ станке=точная и жесткая конструкция.

Платформа


Алюминий прочнее пластика, стекла, текстолита. Да и теплопроводные свойства у него лучше.



Платформа из алюминия с гибким нагревателем снизу. Размер нагревателя меньше размера платформы — 15х15 см.
Но, за счет хорошей теплопроводности алюминия, прогрев платформы равномерный.

Регулировка горизонта(калибровка платформы) делается вручную винтами, делается 1 раз на производстве (жесткость крепления и конструктивные особенности позволяют сделать настройку один раз и надолго.)

Электроника



Есть ардуино как управляющая плата — но на каждый мотор — свой контроллер шаговых моторов(это позволяет лучше гасить инерцию, работать на на повышенных мощностях.)

на каждый двигатель — свой контроллер (итого 4 контроллера, помним, что на ось Z у нас 2 мотора.)

Предохранитель. Спасает. (Это ведь российские розетки)

Контроллеры — собственной разработки и собственного производства.

Сравнение красное — российский контроллер, синий — китайский контроллер.

Есть и запасные.

Экструдер



Большой=мощный мотор на экструдере. (Жесткость рамы и собственные драйвера позволяют точно управлять тяжелой деталью на высоких скоростях с резким изменением направления движения.)

Мощный мотор позволяет продавливать вязкий пластик сквозь узкое сопло на больших скоростях и с высоким качеством/точностью

Оригинальная конструкция — воздух проходит внутри радиатора (круглые отверстия в центре).


Рабочий прототип(слева) и конечная промышленная версия радиатора(справа).

Одни из первых версий радиатора и нагревателя — прошли многочисленные тестирования.

Многое повидал…

Экструдер со снятой крышкой.

Шестерни сделаны из качественного европейского фторопласта.
Он довольно хорошо скользит, очень плохо стирается и держит высокие температуры.

Не царапающий (обжимной) формат подачи пластика, что позволяет печатать очень тонкими соплами на большой скорости
Пластик зажимается и протаскивается в отверстие между шестеренками.
В обычных принтерах пластик толкается зубьями и из-за этого царапается и деформируется, что вносит искажение в скорость/точность печати, здесь же пластик толкаем не зубьями — а обжимаем со всех сторон. Как следствие — отсутствие «артефактов» и «пробелов».



Много мелочей


Т.к. производство находится в России, то и запчестей много по эту сторону границы. (Кто нибудь пытался достать запасной экструдер/комплектующие для Репликатора или Солидудла из США/Германии/Нидерландов/Китая?)



Гудят?




Самое большое количество вентиляторов.



кабель-канал для закрепления проводов, идущих к экструдеру.


Свое производства шестеренок для экструдера.

Экстремальные углы



Одна из отличительных особенностей — печать под экстремальным углом без поддержек.
Данная фигура напечатана без поддержек — подбородок и затылок печатается практически навесу.

Если ломается «зарубежный» 3д-принтер (хотя 3д-принтеры ломаются очень редко) то его надо будет отправить на гарантийный ремонт в Германию/США, а потом ждать его обратно. Про скорость доставки из-за границы читаем здесь.
Для российского принтера этот срок сокращается (не полгода, а недели).


кабель-канал для закрепления проводов, идущих к экструдеру.


Все принтеры перед отправкой клиенту проходят контроль — на них распечатывают несколько деталей. На фото
деталь для проверки ровности стола и точности укладки слоев.

Мы смотрим на 3д-принтер как на рабочий инструмент


Пример печати




П.С. Прекрасное видео с TED, мотивирующее создавать вместо того, чтоб потреблять.
Так же хочу выразить благодарность создателям 3д-принтеров за вклад в дело «создателей» и за возможность немного «подсмотреть» за этим процессом.