【3D打印机DIY组装】Prusa i3 3D打印机 DIY 笔记

Prusa i3 3D打印机 DIY 笔记

特别声明：i3 压克力零件的切割，属於"重製"别人设计好的作品，非"自行创新设计"，并不符合 FabLab Taipei 鼓励大家自己创作的原则。而且切割数量太多。即日起，若非自行创作设计的作品，FabLab Taipei 不再提供雷射切割的服务。敬请见谅。

免责声明：不保证所有资讯、数量正确。
笔记陆续更新中，尚未完整，请多包涵！

时下常见的3D打印材料，有ABS、PLA两种。期中PLA因為打印时较无异味，所以比较受欢迎。本文介绍的机器，是适合PLA打印的。如果要印ABS，还要再多準备加热床，以及更大功率的电源供应器。
材料表

零件採购资讯
Z 轴 不锈钢牙条, M5 x 305mm 2支
Y 轴 不锈钢牙条, 8mm x 209mm 3支
Y 轴 不锈钢牙条, 8mm x 275mm 1支
Y 轴 不锈钢牙条, 8mm x 430mm 2支
Z 光轴 8mm , 320mm 2支
X 光轴 8mm , 384mm 2支
Y 光轴 8mm , 405mm 2支








M8螺帽42个
M8垫片42个 (建议备50个)



挤出轴 1支 (M8 60mm 有头内六角半牙螺丝加工)


M5 20mm 皿头内六角螺丝 2支(丸头也OK)
M5 螺帽 8个



M4 50mm 有头内六角螺丝 2支
M4 20mm 有头内六角螺丝 2支
M4 螺帽 4个




M3 6mm 无头内六角止付螺丝1支 (可以用M3 7~8mm 有头内六角螺丝替代)
M3 10mm 有头内六角螺丝 10支
M3 20mm 有头内六角螺丝 4支
M3 30mm 有头内六角螺丝 7支
M3 40mm 有头内六角螺丝 2支


M3 15mm 有头内六角螺丝 45支








M3 不锈钢螺帽 52个(非不锈钢的，大小不一样。所以特别註明材质。)
M3 垫片 34片








M3不锈钢防鬆螺帽4个



M2 20mm 有头十字螺丝 6支
M2 螺帽 6个
M2 垫片 6片
(缺图)
LM8UU 线性轴承 10个


608ZZ轴承3个
625ZZ轴承 4个
MF105ZZ有边轴承 2个
压缩弹簧, 内径5mm/线径0.5mm/长20mm, 5个



PVC 风管 10cm 1条
(缺图)
2GT 20T(齿) Pulley 同步齿轮 ,2个
2GT 皮带 pitch2mm,宽6mm ,2公尺1条


压克力板 600x457x6 mm 1片
压克力机身切割档： https://drive.google.com/file/d/ ... TQ/edit?usp=sharing
Stepper Motor, NEMA 17(步进马达 安装面42mm，身长42~47mm，单步1.8度，额定电流小於1.7A) 5个。挤出机用的马达，马达轴不要削D型槽，避免挤出机齿轮变型。
J-head 1组(连加热器、温度sensor)(需註明 "wade挤出机" 型态)
玻璃片 214x214x5mm
5V 5cm 风扇 1个

微动开关 3个


RAMPS 1.4 控制板 1片
A4988步进马达驱动模组 4片
Arduino Mega2560 1片
USB连接线
12v 100W 电源供应器 1个 (NES-100-12)
多心线 24 AWG 黑绿蓝红 各五公尺
带插头电线1条
束带
蛇管
机构打印件：http://www.thingiverse.com/thing:39889/#files
Prusa_i3_3_x_Y_Busing 3个1组



Prusa_i3_4_x_Y_Corners 4个1组




Prusa_i3_Endstop 3个




Prusa_i3_X_Carriage 1个




Prusa_i3_X_End_Idler 1个


(新选择2014/2/23)可调X轴皮带的X_End_Idler
http://www.thingiverse.com/thing:247992


Prusa_i3_X_End_Motor 1个




Prusa_i3_Y_Belt_Clamp_-_0.9mm 1个




Prusa_i3_Y_Idler 1个








Prusa_i3_Y_Idler 改良版，可以调整皮带鬆紧
http://www.thingiverse.com/thing:176572




Prusa_i3_Y_Motor_Mount 1个




Prusa_i3_Z_Shaft_Cup 2个




M3_wheel 3个
http://www.thingiverse.com/thing:16428



jHead_Base 1个
http://www.thingiverse.com/thing:173346

旧版


新版，有用螺丝锁紧挤出头的构造。

挤出机：http://www.thingiverse.com/thing:99274
挤出机：http://www.thingiverse.com/thing:127138/#files
1.75mm_Extruder_Body 1个



1.75mm_Ilder 1个



pillar 1个
http://www.thingiverse.com/thing:173348



挤出机齿轮：http://www.thingiverse.com/thing:27054
http://www.thingiverse.com/thing:40642
AJGW-GearsHering_Big 1个



AJGW-GearsHering_Small 1个




AJGW-Washers-x4 2组




AJGW-FastRelease.25 1组



http://www.thingiverse.com/thing:186646
glass_holde 2个
glass_holde2 1个




工具

六角螺丝起子组
M8螺帽用的板手(13mm) 两支
一字起子


迷你雕刻机
钻石研磨组
小钻头组
3mm玉米铣刀


尖嘴钳
斜口钳
拨线钳
剪刀
杜邦头压接钳



喷雾式黄油
束带


打火机
焊枪
焊锡
耐热胶带
安装步骤


LM8UU安装


三个 Y Busing 内各塞入一个LM8UU，LM8UU内四排钢珠，要成X型排列，不要"十"字形排列。LM8UU有防尘套，塞入光轴之后，不易对内部做润滑，所以要是先喷入些黄油。


X Carriage背后塞入三颗LM8UU。一样LM8UU内部钢珠要排成X字形，并且预先在内部上黄油。

(缺图)
X End Idler 塞入两颗LM8UU。一样LM8UU内部钢珠要排成X字形，并且预先在内部上黄油。

(缺图)
X End Motor塞入两颗LM8UU。一样LM8UU内部钢珠要排成X字形，并且预先在内部上黄油。
压克力支架


所有的压克力组合螺丝都是这样安装：十字孔的部分，塞入一颗M3螺帽；垂直方向盖上另一片压克力后，用M3 15mm的螺丝锁入。
螺丝千万不要一次锁到紧。
整个框架要能够狠稳得站在桌上，不能有翘脚的。
有翘脚，就必须放鬆锁有螺丝，压好压克力板到不翘脚，再分数次慢慢上紧螺丝。


整个结构体的照片
后面两块大三角板，只有两个螺丝孔得要安装在右侧，两个螺丝孔的位置刚好可以安装电源供应器(NES-100-12)。另外一片，螺丝孔比较多的要安装在左侧，螺丝孔可以锁上RAMPS 1.4控制板系统。


马达座的样子。注意上侧板子，光轴孔的位置是靠外侧，不要装反了。


最顶端的盖板先不要装，待Z光轴、Z螺杆就定位，再安装。

Z轴马达


Z轴马达，左右两边个一个。上螺丝之前，记得要先把马达线从后侧开孔拉出，再用M3 15mm螺丝搭配M3垫片锁上。
台车上滑套、皮带夹



Y框X方向前侧，上堕轮


两颗625zz夹在Y Idler裡，用M5 20mm螺丝、M5螺帽锁住。Y Iidler有一侧有M5螺帽专用的六角形凹槽，螺帽要放在那边。如果625zz不容易塞入，那会需要用雕刻机搭配钻石磨稍微磨宽一点。
前侧螺桿安装的方式如图。两支M8 209mm 螺杆，左右两边安装上Y Corner。记得M8螺帽都要搭配垫片使用。

Y框X方向后侧

后侧一样有两根螺杆，但是长短不一样。上面的是275mm的；下面是209mm。Y motor mount要是先装在中间，凸出的部分朝上(如图)。
Y框Y方向螺竿


Y方向螺杆，记得在中间要多加上一对M8垫片螺帽，是之后Y框固定在压克力口字型框架的下缘用。
Y框组装



安装Y马达


Y轴马达用两颗M3 15mm螺丝，配合垫片锁在Y Motor Mount上。

安装Y皮带轮


锁上皮带轮。止付螺丝要对齐D槽。

安装Y皮带
X堕轮端上堕轮


塑胶件打磨后，两颗625zz夹在X End Idler裡，用M5 20mm螺丝、M5螺帽锁住。

X台车安装M3螺帽

塑胶零件埋入金属螺帽
X台车上LM8UU 上X光轴
X堕轮端上光轴
X台车端上光轴
Z螺竿上轴承、螺帽


Z螺杆的上端先安装MF105ZZ有边轴承，再锁上第一颗螺帽，并调整螺帽的深度，让螺杆能顺利旋转。之后再安装第二颗螺帽，并让两颗螺帽互相挤压，防止螺帽滑动。

Z螺竿安装到Z马达上




PVC风管剪约2.5cm长，一端套进5M螺杆，一端套进Z轴马达轴。

Z光轴安装
X轴总成安装到Z光轴、螺竿上
Z光轴螺竿上侧压克力安装
Z螺竿上侧安装轴承、固定用螺帽

Z螺竿跟X轴的重量，要调整Z螺桿上端螺帽，让重量依靠上端轴承来支撑。这样可以减少水波纹的问题。

安装X马达


以 M3 20mm螺丝，配合垫片安装X轴马达。右下角得螺丝，因為模型有凸起，无法使用M3垫片，改以"电子零件绝缘垫片"取代。

安装X皮带轮


如图，安装皮带轮。止付螺丝孔位，要垂值於马达轴的D槽(如果有D槽)，并且将止付螺丝锁紧。
安装X皮带
Y框安装入压克力结构体


后侧较长得螺杆嵌入压克力上预留的凹槽。位置调整好之后用螺帽、垫片固定住。


压克力主体也以预留的螺丝螺帽固定。

安装X台车内嵌螺帽
安装Z轴EndStop 触发螺丝


右下角的马达固定螺丝之前，是Z轴EndStop触发螺丝的位置。该孔位稍微打磨后，旋入M3 30mm的螺丝。

挤出机构修整


Extruder_Body 中间的塑料通到孔，用2.5mm的钻头重新扩孔。




用钻石打模组去除搭桥、支撑的部分。
底下螺丝孔用3mm的钻头打通。



安装挤出轴




挤出轴背面608zz轴承安装之前，要先套入塑胶垫片。用以防止轴承内轴与挤出基座磨擦。



两个轴程都安装后，可以将挤出轴一方向插入。之后观察挤出齿与塑料通道孔位的位置。如果没有办法对齐，则以垫片调整挤出轴的位置，直至能够对齐為止。

安装挤出机夹具之惰轮


608zz会塞不下，需要打磨塑胶件的孔位，让轴承能自由进出。

打磨后塞入608轴承以及pillar。Pillar需要用钳子压入预留的凹槽(图為未压入前的照片)。


Pillar 压入后的样子。



安装挤出机夹具
挤出机小齿轮安装内嵌螺帽

M3 螺帽先用打火机加热，然后趁热塞入AJGW GearsHering Small裡。







挤出机小齿轮安装到挤出马达上


如果马达轴心上有D型槽，那要注意止付螺丝的孔位，要对準D型槽的平面。
挤出机小齿轮安装止付螺丝


锁入止付螺丝。力量要适中，不要锁太过头，会把塑胶齿轮撑变型。

挤出马达安装到挤出机上


挤出马达用三个M3 15mm螺丝，配合垫片锁到挤出基座上。那三个螺丝孔是一字型的形状，用意是让安装时，可以调整大小齿轮咬合的间隙。过紧或过鬆都不好。

安装挤出机大齿轮


挤出机大齿轮中间要塞入一颗M8螺帽。旋入挤出轴后，鬆紧要调整到可以顺利转动，却不会让挤出轴能前后滑动。另一方面还要让小挤出齿轮跟大齿轮的人字齿中心对齐。可以利用M8垫片塞在打挤出齿轮跟挤出基座之间做调整。
待调整完后，在多锁一颗M8螺帽，与大齿轮中心得螺帽互相挤压，防止大齿轮脱落。

安装挤出机快拆螺丝


FastRelease(快拆)打磨前Size不合，需要打模缩小。


打磨至能够顺利镶嵌。


FastRelease(快拆)打磨后套成图中的样子，再拿M4 50mm螺丝，套入弹簧之后，再穿过快拆，锁入挤出基座。


挤出机构安装好之后的上视图

J head 安装到J head固定板上
J head 固定板与挤出机接合
挤出机安装到X台车上
安装控制板


RAMPS板子上，把Microsteps跳线安装上短路器。


依照正确的方向，把4988步进马达驱动模组安装到RAMPS板上。


RAMPS板与Arduino Mega板接合。
Arduino Mega 板，要先锁到压克力主结构上，再安装RAMPS板。要不然螺丝会没有空间座安装。
Arduino Mega板上，圆孔的12V电源输入，不必接电。电力会从RAMPS透过针脚供应给MEGA板。

安装XYZ轴EndStop微动开关


X轴 EndStop的位置


Y轴 EndStop的位置


Z轴 EndStop的位置

XYZ轴EndStop走线

http://reprap.org/mediawiki/images/6/6d/Rampswire14.svg

电路安装方式，Z轴马达建议改成串连，END STOP "不要"照图上接。其他的部分可以参考这张接线图。

如果使用RAMPS 1.4，板子上End Stop脚位的GND，接到微动开关的 Common (C) 脚位；板子上End Stop脚位的S接到微动开关的 Normally Open (NO) 脚位。
end stop 十个人十一个人接错，拜託文章看仔细。

请特别注意，如果END STOP 未正确安装，XYZ轴马达将会无法正常动作。
X马达走线

如何压接杜邦端子?
Y马达走线

Z马达串连、走线
安装挤出机风扇
挤出机加热管走线
挤出机温度Sensor走线
挤出机风扇走线
安装电源供应器
电源供应器走线
电源线
USB连接电脑
安装控制板FW

Marlin for i3 懒人包(2013/12/5更新，请之前下载的朋友重新下载)

Configuration.h 有修改的部分如下：
#define MOTHERBOARD 33
#define TEMP_SENSOR_0 1
#define TEMP_SENSOR_1 0
#define INVERT_Y_DIR true    // for Mendel set to true, for Orca set to false
#define INVERT_E0_DIR true   // for direct drive extruder v9 set to true, for geared extruder set to false
#define HOMING_FEEDRATE {50*60, 50*60, 2*60, 0}  // set the homing speeds (mm/min)
#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT   {80,80,4000,750}  // default steps per unit for Ultimaker
#define DEFAULT_MAX_FEEDRATE          {500, 500, 2, 25}    // (mm/sec)
#define REPRAP_DISCOUNT_SMART_CONTROLLER

卸除控制板上的马达线路
测量、校正马达控制晶片电流控制準位

参考"设定4988步进马达驱动板电流上限"一文

安装X马达线
测试X马达
安装Y马达线
测试Y马达
安装Z马达线
测试Z马达
测试挤出头加热
测试挤出马达
安装Y台车玻璃



校正Y台车玻璃水平
校正挤出头高度
安装蛇管


打印时，这麼多电线会拉扯移动，用蛇管套起来可以避免打夹卡住。

测试打印


安装步骤，光标题就这麼多! @@

常见问题

发问之前，请耐心看完常见问题。
更多常见问题，请参阅这边。

Q: 為什麼我测试XYZ轴马达的时候，都只能往某个方向移动，另一个方向都不会动?
A: 因為还没有做归零，所以控制板会以开机时的位置為零点，只能往正方向移动，不能让位置小於零。请务必先完成EndStop的安装以及测试，再做马达的测试。

Q: 马达转动方向颠倒，怎麼办?
A: 只要把马达的四条电线，顺序颠倒过来插，就可以让马达改变旋转方向。

Q: 為什麼我测试XYZ轴马达的时候，都只能往某个方向移动，另一个方向都不会动?
A: 因為还没有做归零，所以控制板会以开机时的位置為零点，只能往正方向移动，不能让位置小於零。请务必先完成EndStop的安装以及测试，再做马达的测试。

Q: 温度怎麼都不会升高?
A: 检查看看加热棒、加热电阻的引线，跟延长线之间的压接套，有没有接触不良的问题。

Q: 每次都是慢慢加温到接近175度时突然会跳到235度? 怎麼回事?
A: 检查看看热敏电阻的引线，跟延长线之间的压接套，有没有接触不良的问题。

Q: 為什麼印到一半会出现线捲打结的状况?
A: 那应该是线头没抓好，缩回线捲裡面，再重新拉出来的过程中打结了~
参考资料

http://www.reprap.org/wiki/Prusa_i3_Build_Manual
http://www.reprap.org/wiki/Prusa_i3
http://reprap.org/wiki/RAMPS_1.4

How to make a Hobbed bolt
http://www.thingiverse.com/thing:151669


照片协力

特别感谢 陈建华、郑鸿旗 提供部分照片。