Каркас и рама.

Закрытая камера необходима в первую очередь для поддержания стабильной температуры вокруг печатаемой детали. Это здорово помогает улучшить качество печати пластиками с сильной температурной усадкой (ABS, и ABS-подобные, Nylon, Flex). Если у вас есть рабочая камера, то в начале печати полезно наполнить ее горячим воздухом с помощью строительного фена. Буквально минута, и можно начинать. Первый слой станет значительно стабильнее. Если нет камеры, большие детали из ABS не для вас.

Акрил - очень бюджетный вариант для небольших медленных принтеров, 100*100мм, 150*150мм, 200*200мм. Большая площадь печати и высокая скорость требует большей жесткости. В ход идут качественная фанера, алюминиевый контрукционный профиль 2020, 4020, 4040, 4060 и т. д.. Рама системы Prusa страдает от раскачиваний верхней П-части. Этот элемент полезно усилить уголками внизу и «вантами» сверху. Кубообразная рама ultimaker-подобных принтеров  значительно меньше страдает от раскачиваний, но диагонали в гранях рамы или цельные жестко зафиксированные пластины во всю грань не помешают.

За перемещения отвечают 3-4 шаговых двигателя и 2 ременные передачи (3 у принтеров Дельта). В роли направляющих чаще всего используют колеса для профиля v-slot, рельсы, валы и винты. Плавность достигается за счет подшипников скольжения или роликов. Для четких линий и гладких поверхностей необходимо устранить люфты и натянуть ремни.

Чем массивнее ваша рама, тем меньше ваш принтер будет прыгать от движущейся массы внутри принтера. Прикрутить принтер к столу/полу - хорошая идея! Чем меньшая масса движется в вашем принтере, тем более высокие скорости вам будут доступны без заметного ухудшения качества. Максимальные скорости, допустимые ускорения и торможения вы будете постигать опытным путем.

Электроника

Управляющая плата — 8 бит на основе Arduino Mega — это родитель всей бытовой 3D-печати. Очень удобна в эксплуатации, но имеет ограничение по производительности и объему встроенной микропрограммы. Не справляется

с большими скоростями печати одновременно с 1/16 микрошагами на сложных траекториях движения.

Этой проблемы не имеют 32битные платы. Среди них Arduino Duo, платы на STM32, LP1768 и другие не менее качественные продукты.

Шаговые моторы — крутят, шумят, греются. От натуги могут перегреться. ВАЖНО! Если двигатели активно крутить руками, то двигатели будут вырабатывать электрический ток, который сожжет драйверы. Крутить медленно и разочек - не опасно, но где та грань, когда сгорит дорогой тихий драйвер - этого вам не скажет никто. Потому я говорю: не полезно крутить двигатели руками. Для этого есть команды с управляющей платы. Либо отключайте двигатели от управляющей платы и крутите сколько необходимо.

Драйверы двигателей — Позволяют управлять шаговыми моторами, и делать неполные шаги (микрошаги), что значительно увеличивает детализацию печатаемых предметов. Поют (издают шумы разных тональностей). Когда встроены в управляющую плату — дорогой ремонт и сложный апгрейд. Для XYZ-кинематики достаточно точности 1/8микрошага. (то есть 1600 положений на один полный оборот двигателя),

На 2019г актуальны драйвера Allegro A4988 (до 1/16микрошага), LV8729 (до 1/128 микрошага). Наиболее тихие и эффективные драйвера — Trinamic серии SilentStepStick.

Защита драйверов — StepStick Protector — плата из 8х диодов для защиты драйверов двигателей от токов, генерируемый ручным вращением шаговых моторов. Незначительно ухудшают характеристики шаговых моторов.

Поставьте, и можете двигать стол и экструдер руками.

TL-smoother — сборка из 8 диодов более мощных чем из пункта выше. Устраняют дефект дерганья на определенных микрошагах шаговых моторов. Убирают так называемый эффект " рыбьей чешуи". Актуальны для драйверов DRV8825. Для других драверов эффективность этих плат сомнительна. Для высококачественых драверов, например, для продукции Trinamics, данные платы не нужны, эффект «рыбьей шкуры» на этих драверах не встречается. Регулятор горячего стола — силовой транзистор на мат. плате. Реже вынесен отдельно. 12/24/220 В. Требует адекватного охлаждения. Важный источник пожароопасных неполадок.

Регулятор нагрева термоблока — аналогично. 12/24 В. Источник пожароопасных неполадок.

Концевики — механические, оптические, логические (встроенная функция драйверов TMC2130, сложная в первоначальной настройке). Самые точные оптические. Необходимы для отслеживания координат начального положения сопла.

Датчик автоуровня стола — устройство для автоматической калибровки стола. Позволяет управляющей программе математически корректировать изъяны геометрии принтера.

На этом про технологию FDM я закончил. Следующие лекции будут

 содержать информацию о печати, ее дефектах, артефактах, и о возможностях слайсера Cura.