3D tisk, aneb jak jsem „stavěl“ svou 3D tiskárnu

Patřím k fanouškům domácího 3D tisku. Nejen že se o 3D tisk zajímám, ale i jsem se stal majitelem tiskárny Ender-3 od čínské společnosti Creality3D. Stalo se tak ke konci jara 2019. 3D tisk mne pohltil natolik, že jsem postupně začal svou tiskárničku vylepšovat a upravovat. Později jsem svou tiskařskou rodinu rozšířil o stroj s označením Anet A8, která je velice rozšířená, má velkou komunitu nadšenců, ale konstrukčně trpí celou řadou různých neduhů. Díky postupnému nabývání zkušeností jsem i v nejednom fóru a facebookové skupině vystoupil z role tazatele dychtivého po informacích a stal jsem se tak zástupcem poměrně menší skupiny lidí v roli přispěvatelů, odpovídačů a radilů. Jelikož jsem velice rád, že mohu své znalosti předávat všem začínajícím tiskařům, rozhodl jsem se tento svůj web rozšířit i o vlastní BLOG zaměřený právě na 3D tisk, úpravy 3D tiskáren a vlastní postřehy v této oblasti hobby 3D tisku a úprav již v základu relativně zdařilých strojů, za jakého i základní verzi Creality3D Ender-3 považuji. Celý svůj blog tak budu věnovat především tiskárnám Creality3D Ender-3 a Anet A8, pokusím se co nejvěrohodněji popsat své počiny, upgrade, radosti i strasti se jmenovanými tiskárnami. Ač blog patří především těmto tiskárnám, spousta postřehů lze aplikovat i na jiné značky a modely a to s různými rozdíly, nebo i zcela tak, jak je popisuji.

Anet3D A8

  • Zjištění první: Tiskárna je v základu jen velmi obtížně použitelná. Akrylový rám nemá dostatečnou tuhost, tisk je možný jen za nízkých rychlostí, aby výsledek trochu vypadal. Mimo nedostatečné tuhosti rámu hluk driverů mi trhá uši. Přeci jen na Ender-3 mám osazenu základní desku BigTree Technology SKR mini E3 v1.0 s drivery Trinamic TMC2209 a během tisku slyším jen ventilátory. Píši si poznámku na plánované upgrade „Anetky“ – PŘEDĚLAT RÁM a Ztišit tisk
  • Zjištění druhé: Levelování tiskové podložky (srovnání souběžných rovin s osami X a Y, pozn. autora), neboli tzv. Bed Leveling je dost obtížné díky špatnému přístupu do prostoru pod tiskovou plochu a díky malým křídlovým matkám. Navíc téměř nutnost „levelování“ bedu před každým tiskem mne v těchto podmínkách dohání k šílenství. Vzniká tedy další poznámka v mém tunícím notesu – Vymyslet ABL (Auto Bed Leveling)
  • Zjištění třetí: V akrylovém rámu při vyšších rychlostech dochází k přeskakování řemenů na osách X a Y díky nedostatečné tuhosti. Navíc řemeny jsou jen zafixovány jejich ohnutím do tvaru oka a stažením elektrikářskými stahovacími páskami. Není možnost řemeny řádně napnout, chybí mi možnost seřizovat napnutí. Vzniká tak další poznámka – NAPÍNÁKY ŘEMENŮ
  • Zjištění čtvrté: Vznikla potřeba rozebrat hotend, jelikož mi prosakoval filament mezi PTFE a tryskou. PROBOHA! Co to je za paskvil extruderu s hotendem v jednom? Jedná se o MK8 extruder s hotendem, bez řádného chlazení… Vyhodnocuji tímto celou tiskovou hlavu jako přinejmenším „prazvláštní“ a píši si další poznámku – Předělat hotend + extruder, optimálně E3D V6 + Bondtech, nebo Titan / BMG extruder

Teď přichází čas, kdy Googlím, přidávám se do nejrůznějších Facebookových skupin o 3D tisku se zaměřením na tiskárny Anet A8, registruji se na uživatelských fórech o těchto tiskárnách. Proč bych vymýšlel kolo, které známe celá tisíciletí? Jistě tyto problémy má každý „Aneťák“.

  • Bod 1) – Existuje celá řada vylepšení rámu. Tisknuté díly jako výztuhy, nebo celé rámy. Tištěné komponenty lze snadno najít v databázích 3D tištěných objektů, jako je například Thingiverse.com, oblíbil jsem si vyhledávač stlfinder.com, který prohledává hned několik databází. Z celistvých rámů se hodně v komunitě používá rám z profilů (běžně 3030 profily) a tištěných doplňků a spojek, označuje se AM8. Vypadá velmi zajímavě, podobná konstrukce, kterou má i můj Ender-3. Ale právě z Endera vím, co dokáže například řez profilu nepřesně kolmý a jak špatně se pak skládá celý rám, aby byla zachována kolmost XYZ os. Našel jsem ještě rám z řezaného plechu. Konstrukčně je postaven tak, že všechny na sebe kolmé části mají díry a „čepy“, které do sebe zapadají a jsou prošroubovány šroubem a matkou. Tato konstrukce se mi líbí nejvíce, vypadá nejpevněji, dostatečně tuhá, robusní. Jelikož jsem pracoval ve firmě, kde se plech zpracovával, oslovil jsem je s poptávkou k vypálení rámu laserem z 3mm silného plechu běžné konstrukční ocele. Během několika dnů mi ležely jednotlivé čísti doma. Celý rám se jmenuje TATARA, vybral jsem si aktuální verzi 1.10 s kódovým označením HAYABUSA. I tato verze má ještě 3 další modifikace – pro tyče pojezdů 8mm, pro přesné tyče 8mm a pro lineární vedení v osách. U mne vyhrála varianta pro tyče 8mm, tedy jsem si nechal vyrobit rám s celým označením TATARA frame v1.10 HAYABUSA, varianta A8-R-82h7-KLF08. Ke ztišení tisku není příliš variant. Tižší polohování tiskové hlavy lze provést snad jen „tichými“ drivery Trinamic. Mám ale k dispozici novinku čínského výrobce BigTree Technology, konkrétně universální základní desku SKR 1.4 Turbo (mám kompletní set základní desky SKR 1.4 Turbo, driverů Trinamic TMC2209 a dotykového displeje TFT35 v3.0), takže problém vyřeším výměnou základní desky z původní 8bit Anet3D v1.5 s drivery DRV8825 za 32bit desku SKR 1.4 Turbo s drivery TMC2209. Tato sada vychází na Aliexpressu cca 72 dolarů. Další tisché varianty driverů jsou například TMC2208, TMC2130. Mnou zvolené drivery TMC2209 jsou takovou kombinací funkcí obou těchto jmenovaných.
  • Bod 2) – Na Endera mám připravený 3D Touch od Trianglelab, k Anet jsem dostal indukční snímač. Jelikož na tiskové ploše mám položené sklo, indukční snímač musí být o to výš a ztrácí smysl použití. Dotyková sonda BL Touch (v mém případě práve 3D Touch z Aliexpress za cca 13 amerických dolarů) se jeví jako mnohem lepší varianta. Ale více se k tomuto bodu ještě rozepíši v bodě čtvrtém, jelikož svá úskalí přinaší i celá tisková hlava, na kterou se ABL montuje
  • Bod 3) – Napínáky řemenů osy X a Y jsem z části vyřešil elegantně výběrem rámu tiskárny (TATARA rám má pro osu Y možnost buď pevného uložení řemenice v přední části rámu, nebo uložení s plovoucím uložením pro napnutí řemenu – tuto variantu jsem si nechal připravit na laseru). Trochu potíž je s osou X, ale řešení je na internetu spousta. Lze najít od tištěných napínáků pro Anet A8, jiných uložení motoru osy X s oválnými dírami, atd. Blíže se k této variantě také rozepíši v bodě čtvrtém, jelikož předělat celou tiskovou hlavu s sebou nese více otázek a já se vydal trochu komplexnějším řešením celé problematiky.
  • Bod 4) – V tomto bodě bylo hledání řešení trochu delší a záludnější. Variant je celá řada, spousta členů tiskařské komunity předělávala z direct na bowden (tedy extruder vypreparovali od hotendu a přendali na rám, filament k hotendu pak je veden v PTFE trubičce). Já chci ale zachovat direct extruder, tedy přímé plnění filamentu do hotendu. Přeci jen bowden variantu mám na svém Enderu, Anet je v základu direct řešením a obě varianty mají svá pro i proti. Co mne ale oslovilo, je řešení celé tiskové hlavy z tiskáren Pepíka Průši, tedy Prusa i3 MK3/S. Tyto tiskárny jsou opensource, komponenty a výkresy jsou volně ke stažení na webu prusa3d.com a nebo githubu Prusa3D. Navíc systém posuvu osy X je minimálně obdobný, spíš až skoro totožný u obou tiskáren (Prusa i3 MK3S i Anet A8). Takže celou tiskovou hlavu předělávám ve stylu MK3S. Použil jsem dostupné STL soubory z MK3S, upravil jsem jeden díl, kde namísto držáku P.I.N.D.A senzoru pro bed leveling jsem upravil držák pro 3D Touch sondu. Čekal mne ale další zádrhel v rozměrech roztečí pro ložiska vodících tyčí. Přeci jen 45mm z MK3S a 46mm z ANET je dost velký rozdíl, nechci, aby kluzná ložiska trpěla, nebo se na vodících tyčích vydřela drážka. Takže z MK3S si beru další komponenty a tisknu vlastně všechny díly pro celou osu X. Tím jsem získal i napínák řemene osy X skrze oválné díry pro uložení motoru osy X. Hned jsem tím vyřešil více problémů naráz. MK3S tisková hlava je osazena bondtech extruderem, E3D V6 hotendem. Bondtech kolečka mi bratr číňan poslal za cca 3,5 dolaru, celý hotend s topným tělesem 12V 40W a termistorem mne vyšel na bezmála 3 dolary.