Как собрать 3D принтер в России и почему я поехал это делать в Китай

в 15:58, , рубрики: Без рубрики

image
Домашние 3D-принтеры — это первое, что если не приближает новую индустриальную революцию, то хотя бы даёт возможности для реализации полезных миру идей.
Но почему 3D-принтеры в России стоят так дорого, в то время как на западе уже есть аппараты по 300 долларов? О своем опыте создания 3D-принтера я бы хотел рассказать сообществу.

Уже все знают о пользе 3D печати. Максимальная эффективность от нее достигается в исследованиях и обучении, разработке новых устройств, и я считаю, что 3D печать должна быть доступна каждому студенту технической специальности, инженеру и вообще каждому, чья деятельность связана с творческим или инженерным проектированием.

3D принтер для каждого?

Моя цель — развитие 3D-печати в России. Здесь много талантливых людей, у которых нет такого замечательного инструмента. Поэтому моей главной проблемой было найти такие 3D-принтеры, которые бы были просты в обращении и доступны каждому.

О моих попытках собрать 3D-принтер в России

Почему в России такое слабое развитие домашней 3D-печати?
Допустим, вы решились собрать 3D-принтер самостоятельно.

Вкратце о том что нужно для самостоятельной сборки 3D-принтера

  • Рама принтера. Это его конструкция, на которой закрепляются направляющие и приводы с каретками, а также электроника.
  • Двигатели и передача усилия от них для перемещения кареток (двигатели, шестерни, ремни, резьбовые шпильки, подшипники для ремней)
  • Системы перемещения кареток. Это то, что дает кареткам двигаться плавно и при этом не болтаться (линейные направляющие, линейные подшипники)
  • Толкатель, плавитель и выдавливатель пластика. (как правило печатаемый экструдер с шестернями, толкающий болт и система прижима прутка к этому болту, хотенд)
  • Плоскость для печати (нагревательный стол)
  • Электроника управляющая. В принтерах RepRap это плата или сендвич из 2 плат, подключается по USB к компьютеру.

Самое главное в принтере — рама.
Рама принтера RepRap непосредственно зависит от конструкции принтера — она может быть выполнена из
резьбовых шпилек, соединенных пластиковыми деталями (RepRap Prusa, Original Mendel и др)
листового материала, соединенного торцами с помощью винтов (Ultimaker)
листового материала, соединенного резьбовыми шпильками (RepRap Prusa Air2)
алюминиевого профиля, соединенного пластиковыми деталями (MendelMax, Kessel)
остальные комбинации вышеперечисленных материалов
Таким образом, для сборки какого-либо принтера вам необходимо иметь наборы из материалов, составляющих раму. Т.к. принцип движения RepRap — это само-репликация, то будьте готовы к тому, что для любого принтера придется купить напечатанные пластиковые части. Их доля составляет большой процент в принтерах на шпилечной конструкции, процент поменьше — в принтерах с применением листового материала (Prusa Air, Prusa i3) а наименьший или даже вообще нулевой — в аппаратах, полностью скрученных например из фанеры.

Помимо комплектов деталей не забудьте про крепёж для них чтобы собрать раму. В шпилечных конструкциях это около сотни гаек и шайб М8, в остальных меньше, в основном, скорее всего, винты и гайки М3. В целом сумма за крепёж может доходить до 1000 руб.

Искать комплектующие у нас в стране — квест. Ценники иногда удивляют, а многие детали в России просто не производятся — приходится заказывать буквально наугад из Китая и ждать посылки месяц или больше. Заказывать изготовление каких-то деталей в России — тоже неблагодарное дело — либо отказывают по причине слишком мелкого заказа, затягивают сроки на многие недели, либо ценник получается за пределами разумного.

Из-за всего этого отставание в этой области от Европы и Америки — 2 года. Там цены на детали и производство меньше, поэтому самодельщикам и энтузиастам живется проще.

Первые принтеры (почти 3 года назад) мы с коллегами делали целиком сами — точили сопла, травили платы, изготавливали детали. Покупали только шаговые двигатели.
Надо сказать, что результаты кропотливой настройки наших самодельных Репрапов были очень неплохие:

image

Но вскоре стало понятно что самодельные принтеры — это продукт очень “на любителя”.

А что если просто купить готовый?

Можно купить принтер всем известных американских компаний стоимостью 90-150 тысяч руб у местных дилеров, либо попытаться купить его самостоятельно, что грозит проблемами с таможней.

У многих сразу же возникает идея купить готовый принтер китайского производства, тысяч за 40 рублей. Многие так и делают — покупают напрямую у китайцев с доставкой Почтой России. Но, должен вас огорчить — обычно это морально устаревшие на полтора года принтеры, качество печати у которых очень печалит. А что уж говорить о сложности их настройки и доводки напильником перед первой печатью.

Дорога в Китай

Вот тут и созрела мысль посмотреть, как же американцам удается делать принтеры по 300 баксов. А где же это сделать? Естественно, в Китае!

7584 километра — это чуть более 9 часов полета — и вот перед нами центр мирового производства.
Наконец я ощутил свободу действий — все комплектующие в наличии в магазинах пешей доступности, фрезерные и токарные работы оказываются без преувеличения на каждом углу! Китайский мастер просто берёт у тебя чертеж, смотрит 5 секунд, и на твоих глазах из болванки начинает фрезероваться деталь. Из нужного материала, прямо сейчас. И это не смотря на языковой барьер и, подчас, общение на языке жестов!

Немного про Китай.
Мы делали принтер в городе Шеньчжень — центре мировой электроники. В промышленном его районе.

image

Все первые этажи почти всех зданий — гаражи, в которых либо производство, либо магазины, либо рестораны.
Вот так выглядит улица:

image

Например, здесь изготавливают изделия из нержавейки.

Как собрать 3D принтер в России и почему я поехал это делать в Китай

А это магазин резиновых изделий. Нужен ремень или уплотнитель? Здесь найдётся всё что угодно:

Как собрать 3D принтер в России и почему я поехал это делать в Китай

Или, например, заглянем в гаражи обработки металла. Повсюду стоят мощные станки:
Как собрать 3D принтер в России и почему я поехал это делать в Китай Как собрать 3D принтер в России и почему я поехал это делать в Китай

Как собрать 3D принтер в России и почему я поехал это делать в Китай

Вот такие изделия:

Как собрать 3D принтер в России и почему я поехал это делать в Китай

Тут же делают и пресс-формы:

Как собрать 3D принтер в России и почему я поехал это делать в Китай

Если говорить о центре города то он, конечно же, другой:

Как собрать 3D принтер в России и почему я поехал это делать в Китай

Как собрать 3D принтер в России и почему я поехал это делать в Китай

Как собрать 3D принтер в России и почему я поехал это делать в Китай

Что же мы получили

Результаты потрясающие — за неделю мы (нас было всего двое) проделали такую работу, которая в России заняла бы месяц или два. Мы провели эксперименты с разными конструкциями, постоянно переделывали детали — все корректировки производилось мгновенно. И в итоге добились того, чего хотели.

Почему мы не смогли сделать этого в России?
Всё просто: когда на производстве к заказу приступают только через месяц, то это сильно сбивает с плана действий. Чем меньше заказ по объему, тем менее он приоритетный — сроки затягиваются еще сильнее. А когда понимаешь, что тебе надо внести еще около 5 небольших корректировок до финального результата, и это займет несколько месяцев, то настроение портится совсем. А ведь это только прототип.

По возвращению в Россию у меня на руках оказались детали для сборки четырёх 3D принтеров. И один полностью собранный прототип.

Как собрать 3D принтер в России и почему я поехал это делать в Китай

Конечно, я не смог уложиться в заветные $300 за готовый 3D принтер. Это возможно только при серийном производстве и больших тиражах. Но существенно снизить стоимость относительно существующих аналогов получилось!
Объём печати получился 18 x 16 см и около 15 см в высоту. Толщина слоя — от 0.1 мм, материалы для печати — ABS, PLA, PC и остальные, даже “резиновый” пластик.
Мои принтеры обошлись мне в 50 тыс. за штуку и я буду стараться сделать их еще дешевле и удобнее в производстве.

Вопрос для:

Автор: xzest

Источник


* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js