Prusa i3 Steel и Bizon V2.0: что изменилось в новой версии

3D принтеры · 01 июля 2024

Вторая версия стальных принтеров Prusa i3 Steel и Bizon получила переработанную раму, экструдер Dual Drive, новую плату и оптические концевики.

Общая картина обновления

Prusa i3 Steel — принтер классической компоновки на стальной раме, который ценят как неприхотливую рабочую машину. В версии V2.0 разработчики, опираясь на отзывы владельцев, пересмотрели почти все узлы: каркас, механику, экструдер и электронику. Обновление распространяется и на модель Bizon.

Материал рамы остался прежним — сталь толщиной 3 мм с порошковой окраской. Изменилась сама конструкция: корпус стал жёстче, его быстрее собирать и проще обслуживать благодаря свободному доступу к основным узлам, а высота печати выросла.

Рама: жёсткость и удобство сборки

Главное новшество основания — ребро жёсткости, проходящее по всему периметру. Раньше переднюю пластину связывали с боковинами отдельные детали; новое решение и прочнее, и проще в сборке.

Ряд узлов упрощён. Держатель двигателя оси Z, к которому крепятся мотор и вал, прежде состоял из трёх частей; теперь деталей меньше, а функции и жёсткость сохранены.

• Держатель двигателя Y больше не требует проставок между двумя пластинами, получил ребро жёсткости, а шкив регулируется без снятия мотора.
• Валы оси Z сверху фиксируются пластинкой вместо прижимного винта.
• Две отдельные верхние пластины заменены одной длинной, которая усиливает верх рамы.
• Двигатель оси X прижимается вплотную к пластине, без стоек. Овальные прорези позволяют сдвигать его и тем самым натягивать ремень X; у оси Y натяжитель был и раньше.
• Пластина с гайкой винта Z на каретках оси X крепится всей плоскостью в большем числе точек, что улучшает перпендикулярность.
• Валы оси X удерживаются прижимными пластинами. Прежде их зажимали винты в резьбовых заклёпках, которые иногда выходили из строя, а заменить их без специального инструмента было нельзя.
• Держатель катушки больше не шатается: раньше он крепился в одной точке.

Механика: подшипники и ролики

Прежде линейные подшипники типа LM8UU/LM10UU держались на пластиковых стяжках, что вызывало вопросы о надёжности: при перевозке стяжки могли лопнуть. В версии V2.0 по всем трём осям стоят модули с линейным подшипником, прикрученные винтами. Система стала жёстче, что положительно сказалось на качестве печати и позволило поднять скорости.

На осях X и Y ремень со стороны, противоположной двигателю, раньше огибал обычный подшипник серии ZZ и при неточной сборке мог съезжать вбок. Теперь там установлен ролик с фланцами, удерживающий ремень в своей плоскости.

Экструдер с двойным приводом

Прежний экструдер имел корпус, напечатанный из PETG, с хотэндом E3D. Он справлялся с пластиками от PLA и ABS до гибких, но в новой версии уступил место экструдеру типа Bondtech с системой Dual Drive. Его особенности:

• две зубчатые шестерни одновременно проталкивают пруток, что идёт на пользу качеству и скорости;
• редуктор 3:1 увеличивает тяговое усилие;
• направляющий канал между механизмом подачи и хотэндом не даёт прутку изгибаться — это важно для гибких и скользких материалов вроде полиуретановых эластомеров или нейлона;
• корпус изготовлен литьём, печатных деталей в нём нет;
• прижим шестерён регулируется винтом на подпружиненном рычажке, который также разводит механизм для быстрой смены прутка.

Из недостатков называют высокую стоимость и то, что подача пластика скрыта под закрытым корпусом. Изменилось и крепление: вместо двух винтов в задней части двигателя экструдер держится на металлической пластине четырьмя винтами через передний фланец. Каретку при этом облегчили, чтобы её масса меньше влияла на печать.

Электроника и концевые выключатели

Связку Arduino Mega 2560 и RAMPS 1.4 заменила единая плата MKS GEN L V1.0. Она немного крупнее, зато разъёмы разнесены равномерно, подключение проще, качество сборки выше, а дисплей подсоединяется напрямую, без дополнительного шилда. На качество печати такая замена не влияет, но обслуживать принтер становится легче.

Дисплей RepRapDiscount Smart Controller сменился на MKS Mini 12864: слот SD-карты у него расположен спереди, а не сбоку, есть поддержка русского языка. Электронику закрыли кожухом и улучшили обдув плат, чтобы драйверы и транзисторы не перегревались.

Механический концевик оси Z, не отличавшийся хорошей повторяемостью, заменён оптическим. Зазор между соплом и столом достаточно выставить один раз, без регулярной перекалибровки. Рама допускает установку оптических датчиков и на оси X и Y; парковка по всем осям при этом получается бесшумной и более надёжной.

Заделы под доработку

В корпусе заранее предусмотрены крепёжные отверстия под дополнительное оборудование, так что придумывать самодельные крепления не требуется. Среди возможных доработок:

• датчик автокалибровки стола, компенсирующий неровности поверхности;
• закрытая камера для материалов с высокой усадкой, например ABS;
• датчик окончания нити, ставящий печать на паузу;
• трапецеидальные винты вместо шпилек — для жёсткости и плавного хода оси Z;
• RGB-подсветка;
• драйверы TMC 2208 с микрошагом 1/256 взамен A4988 для более тихой и плавной работы;
• фильтр, снимающий пыль с прутка и предотвращающий засоры сопла.

Что получилось в итоге

По сравнению с первой версией принтер быстрее собирается и удобнее в обслуживании, его каркас стал жёстче, а конструкция — устойчивее к отказам. За счёт рамы и нового экструдера улучшились качество печати и скоростные возможности, а высота рабочей области увеличилась на 50 мм, до 270 мм.

← Все статьи