3D-принтери та їх прошивки

  у розділі Технічні теми 

3D-принтер

Розпочинаю нову, для себе, тематику — 3D-друк! Можливість створювати власноруч, в домашніх умовах, вироби з пластику: прототипи, запчастини і просто цікаві речі для хобі і побуту давно вабила мене. Чимось схоже на програмування — коли з "нічого" створюється щось. Де процес часто цікавіший за результат. :)

Збирання і тюнинг 3D-принтера під свої потреби і надалі залишається полем для ентузіастів і надає широких можливостей. Але, з розвитком 3D-друку у світі стали з'являтися відносно доступні по ціні, готові до користування, пристрої, які потребують мінімум зусиль для початку роботи.

Наявність вітчизняних виробників філаменту сприяє утриманню ціни на пластик на нижчому рівні, в порівнянні з європейськими чи навіть китайськими аналогами.

Через напад росії на Україну для 3D-друку з'явилися нові завдання, пов'язані з допомогою для армії, що дозволяють приносити і суспільну користь.

Так як є абсолютним новачком у цій сфері більшість термінів і понять, принципів роботи були, а деякі і досі є, мені незрозумілими. Тому, я вважаю за потрібне викласти свій досвід простою мовою, як це розумію я і це орієнтовано саме на початківців.

Не підіймаю питання самого вибору і придбання — тема складна і краще порадитися з людьми які справді в цьому розуміються.

Прошивка 3D-принтера

3D-принтер це передусім система механізмів що вміють "вичавити" напіврідкий пластик у потрібній кількості у потрібному місці. Щоб керувати розташуванням голівки що друкує (екструдера) та параметрами пластика яким відбувається друк (філамента) електричним механізмам 3D принтера передаються команди, на кшталт:

Перемістися у координати x:y
та на висоті z почни рух
у координати x1:y1
подавши N філаменту
з температурою K.

Таке обладнання називають пристроями з числовим програмним керуванням (ЧПК), або ЧПУ (російською), або CNC (англійською).

А поширеним форматом команд є G-код. Наприклад:

G01 X5 Y7 F200
X10 Y15
X12 Y20
G02 X5 Y5 I0 J-5
X3 Y6 I-2 J0

Електроніка 3D-принтера сприймає цей код і перетворює його на відповідні дії своїх механізмів.

Зазвичай, ніхто не створює G-команди для принтера вручну. Це завдання спеціальних програм (слайсер) що на основі 3D-моделі об'єкта поділять його на шари для друку, продумають оптимальні рухи екструдера, параметри його роботи і створять готовий набір команд (G-код) для принтера.

Навіть маючи однаковий G-код різні принтери можуть дати різний результат. Швидкість виконання команд, точність роботи, правильність подачі матеріалу і підлаштування під особливості друку конкретних елементів може відрізніятися в залежності від апаратного обладнання та програмного забезпечення яким керується принтер.

Ender control screen

Кожен виробник принтера може мати свою власну прошивку. Крім стандартного внутрішнього програмного забезпечення (прошивок) з якими постачаються материнські плати принтерів, у більшості випадків, можна використовувати сторонні, які надають обладнанню більше можливостей, а користувачеві більше контролю та тонкого налаштування.

Наприклад Marlin — альтернативна прошивка що замінює "заводську". Деякі принтери вже постачаються з нею, а більшість можна "перешити".

Існують прошивки що надають ще більше можливостей — віддалене керування друком, веб-інтерфейс, потужна панель керування на екрані принтера, спостереження за друком через камеру, інтеграція з іншими системами тощо.

Беззаперечним лідером прошивок "все в одному" є Klipper. В наступному огляді я опишу процес встановлення Klipper для 3D-принтера.

Klipper

Встановлення системи Klipper на старенькому нетбуці Asus я описую в наступних статтях.


Коментарі