Jak jsem stavěl box pro Prusa MK4S – Tištěné díly

V této kapitole si můžete přečíst o 3D výtiscích, které jsem vytiskl při práci na krytu mé tiskárny. Některé jsem upravil, některé jsem sám vymodeloval.

Nečekejte však, že zde najdete přesný montážní návod. To by vyžadovalo mnohem více psaní a čtení. A už teď je toho hodně ke čtení, protože pokud se do toho chcete opravdu zakousknout, stejně jako v jiných kapitolách, budete si muset trochu prostudovat i odkazované použité projekty.

Každopádně, pokud se tou cestou vydáte, možná se vám můj návrh nebude líbit a budete si chtít vytvořit vlastní nebo použít jiné úpravy… takže si myslím, že tolik nevadí, když vynechám těch pár šroubků, které jsem tu a tam použil.

„Základní“ box

Pro hlavní část (horní část krytu, všechny části kolem víka) jsem postupoval podle oficiálního originálního tutoriálu pro Ikea Lack Enclosure od Průšy: Jak vyrobit box na 3D tiskárnu Original Prusa i3 s MMU2S – kompletní návod a použil jsem neupravené 3D tiskové soubory pro Prusa Enclosure V2 – MMU2S.

Tiskl jsem z PETG a hned jsem narazil na první problém, kvůli kterému jsem se rozhodl box postavit – deformace. Díly pro kryt jsou docela velké, dlouhé a stalo se mi, že většina z nich se trochu zvedla z tiskové podložky a zdeformovala se. Takže nejsou dokonale rovné, jak by měly být. Prostě, na mé otevřené tiskárně se mi ty velké díly nepodařilo vytisknout tak, aby byly „perfektní“. Docela vtipný problém, když se nad tím zamyslíte 🙂 Každopádně jsem nechtěl plýtvat materiálem a časem a nebylo to tak hrozné, že by mi to bránilo v sestavení dílů dohromady, tak jsem je nechal tak, jak jsou.

Ale i velká kartonová krabice a kvalitní fixační prostředek s tím mohou pomoci – když tedy potřebujete vytisknout díly pro kryt tiskárny, které by měly být vytištěny na uzavřené tiskárně a ještě ji nemáte.

Díly ve spodní části u „nohou stolu“

Možná jste si v prvním úvodním článku všimli, že moje skříň na tiskárnu jen stojí na stole. Nepoužil jsem tutoriálové řešení se dvěma stolky Ikea Lack, kde jeden slouží svému skutečnému účelu – stolu – jako stojan, na kterém je box namontován. Když jsem si tohle zpětně přečetl, tak jsem to vlastně udělal, ale s jiným stolem 🙂 Rozdíl je ale v tom, že skříň není ke stolu pevně připevněná (což jsem nechtěl). Hledal jsem řešení, které by mi umožnilo skříň ze stolu snadno sundat, ale přitom mít možnost mít ji jaksi „fixovanou“. Povrch stolu je totiž trochu kluzký. Můžete použít i spodní díly ze souborů pro Prusa Enclosure V2 – MMU2S, to bude taky fungovat, ale já jsem vytiskl díly z Better removable Prusa Enclosure V2.

Vytiskl jsem soubor rear.stl pro pravý zadní roh a soubor rear_left_hole.stl pro levý zadní roh. Tímto otvorem jsem protáhl ethernetový kabel pro tiskárnu a kroucený dvouvodičový vodič od zdroje napájení tiskárny k tiskárně. A samozřejmě front_right.stl a front_left.stl pro přední nohy.

Ramena dveří

Čtyři ramena pro upevnění plexisklových dvířek v mém případě také nepocházejí ze souborů 3D tisku pro Prusa Enclosure V2 – MMU2S. Ta, která jsem použil, pocházejí z Long Lockable MMU2S Enclosure Hinges & Knobs od uživatele MrLucker518. Ramena v tomto projektu umožňují kromě lepení upevnit plexisklo dvířek navíc pomocí plastových „šněků“.

Vytiskl jsem soubory bottom_right.stl a bottom_left.stl pro spodní ramena. Použil jsem je ale i pro horní ramena. Pro horní ramena jsem v Prusa Sliceru ke každému modelu přidal kvádr, který tak utvořil rukojeť. Abych vám ušetřil čas, můžete si níže stáhnout soubor mého projektu 3mf:

A samozřejmě vytiskněte 4x soubor bolt.stl.

60 stupňový kryt kabelu vyhřívané podložky

Pro umístění tiskárny Prusa MK4S do boxu založeném na stolku Ikea Lack je nutné vyměnit kryt kabelu vyhřívané podložky. Jinak by totiž kabel při pohybu vyhřívané podložky během tisku narážel do zadní plexisklové stěny. A to není dobré, protože by to bylo hlučné a časem by to mohlo vést k poškození kabelu nebo k problémům s tiskem. Použil jsem Prusa i3 MK3 60 degree heatbed cable cover od OakMountain, který je k dostání na Thingverse.

Držáky cívek

Držáky cívek jsou další „částí“, kterou jsem ze základního krytu (soubory pro Prusa Enclosure V2 – MMU2S) nepoužil.

Místo toho jsem použil první dva díly (Prusa_MMU_enclosure_spool_holder_1-2-V-By-RP.stp a Prusa_MMU_enclosure_spool_holder_3-V-By-RP.stp) z Spool holders with ptfe coupler PC4 M10, které vytvořil Roberto. Pokud je chcete namontovat stejným způsobem jako já, nezapomeňte ve slicovacím softwaru zrcadlit příslušné díly podél správné osy (myslím, že Y). To vám ušetří čas tisku, materiál a také překvapený pohled, když se je chystáte přidělat na víko a ony prostě správně nepasují.

Válec (válce) pro cívku jsem použil LACK V2 Spool Cylinder (for MMU spool holder bearings) od -INSOMNIAC-.

Suchý box

Drybox je další parádní doplněk, který jsem objevil, když jsem zkoumal, co dalšího by se „hodilo mít“. V té době jsem se potýkal s problémy s deformací, jednou z příčin mohl být navlhlý filament, takže suchý box se jevil jako nezbytná vychytávka. Zvlášť, když jsem plánoval vyzkoušet si materiály jako je PC Blend nebo některé flexibilní materiály, které mají tendenci absorbovat vlhkost mnohem lépe než PLA nebo PETG, se kterými jsem doposud tiskl.

Použil jsem Spool holder and drybox for Enclosure V2 – with humidity sensor, který vytvořil Ondřej Stříteský.

Port pro průchod filamentu

Protože filamenty jsou vně krytu, musíme je nějak dostat dovnitř k tiskové hlavě. Zatím nemám MMU jednotku, pro kterou jsou otvory v zadní plexisklové stěně. V jeden čas používám tedy pouze jeden filament a chtěl jsem ho vést horním víkem boxu. K tomu jsem použil Top-mounted filament thru-port for Prusa Lack Enclosure V2 od IvyMike.

Bohužel po vytištění a pokusu o sešroubování dílů jsem zjistil, že to nejde. Port je navržen tak, aby procházel tenkou střední částí víka skříně, ne celou 5cm tlustou deskou víka. Takže byla nutná další improvizace.

Tento problém jsem obešel následovně. Než jsem zjistil, že díly nejsou dostatečně dlouhé na spojení skrze 5cm silnou desku, vytiskl jsem dva kusy filament_thruport_bolt.stl – jeden jde shora, jeden zespodu a jeden kus filament_thruport_nut.stl – který je spojuje závitem. Po onom zjištění jsem vytiskl další kus filament_thruport_nut.stl a přilepil ho k prvnímu, abych získal delší kus. A to už stačilo k tomu, aby se díly filament_thruport_bolt.stl chytly závitu z obou stran.

Ventilační systém

Převážná část výtisků pro ventilační systém pochází z Active Cooling System Lack Enclosure, které vytvořil Ming².

Ventilátor a otevřené dvířka ventilátoru

Vnitřek horního krytu s plynovým senzorem a LED páskem

Abych to upřesnil, vytiskl jsem si z tohoto zdroje soubor Vents and gears.stl a Main Support structure (not definitive).stl. Konstrukci s ventilátorem jsem umístil do pravého zadního rohu víka skříně a kvůli tomuto umístění jsem nemohl použít dodaný soubor Inlet Cover.stl, protože byl příliš velký a nešlo by mi pak víko zavřít. Vymodeloval jsem si tedy vlastní kryt vstupu vzduchu do ventilátoru, který je na obrázku výše a lze si ho stáhnout níže. Také jsem si vymodeloval vlastní stojan pro servo pohánějící dvířka ventilátoru, protože stojan z projektu mi moc neseděl. Ten je také ke stažení níže. Ale nejdříve ještě pár obrázků:

A zde slibované soubory ke stažení:

Systém požární bezpečnosti

3D výtisky použité v „požárně bezpečnostním systému“ pocházejí z projektu Prusarduino Nano – Fire Safety System for 3D Printers (evolved), který vytvořil Egon Heuson.

Použil jsem jen některé soubory z tohoto projektu. Upřímně řečeno, jen kryty pro senzory. Kryt pro DHT22 pro vnitřní senzor teploty a vlhkosti DHT22, kryt pro MQ2 pro senzor plynu MQ2 a opět kryt DHT22 pro vnější senzor teploty a vlhkosti DHT11.

Pokud si dobře vzpomínám, myslím, že neupravený kryt pro DHT22 perfektně pasoval na můj senzor DHT11.

Vnější snímač teploty a vlhkosti (DHT11)

Pak jsem myslím musel trochu upravit velikost (měřítko) krytu pro senzor DHT22. Možná rozměry desek plošných spojů nejsou všude na světě stejné, nebo ne v každé sérii, nebo je mám prostě od jiného neznámého dodavatele než Egon Heuson.

Vnitřní snímač teploty a vlhkosti (DHT22)

Kryt pro MQ2 myslím seděl perfektně.

Ale také jsem vymodeloval „podložky“ pro zmíněné senzory, aby se lépe zafixovaly v krytech. Jinak v nich totiž trošku plandaly a visely na kabelech.

A zde si je můžete stáhnout spolu s tiskovým projektem krytu pro DHT22 v upraveném měřítku:

Ovládací panel

Ovládací panel jsem navrhl od nuly (i když utvořit si nápad mi pomohly i jiné projekty, které jsem prozkoumal). Skládá se z několika částí. Největší z nich je pouzdro, které je navrženo tak, aby pasovalo na okraj desky stolu Ikea Lack – tj. horní kryt naší tiskárny. Pak je tu přední panel – do kterého se montují elektronické součástky, rukojeť (vytiskněte si dvě) a držák reproduktoru (pomáhá upevnit aktivní bzučák). Podívejme se na několik obrázků z návrhu:

Věřím, že přijdete na to, jak se tyto díly spojují, není to tak těžké. Nejsem si přesně jistý, jaké šroubky jsem použil, ale myslím, že k upevnění předního panelu k pouzdru to byly M3. Do pouzdra panelu jsem pomocí pájky vložil závitové vložky do plastu. Nějaké jako tyto:

Myslím, že rukojeť jsem přišrouboval přímo do plastu skrze přední panel šroubky M2.

A zde je výsledek:

a zde soubory:

Kryt elektroniky

V prvním úvodním článku jste mohli vidět obrázek se zdroji napájení, většinou vodičů, Arduinem UNO a další elektronikou. Arduino UNO, všechny vodiče jenž k němu vedou, zdroj napájení a několik elektronických desek byly umístěny uvnitř oranžové „krabice“ ve tvaru zrcadleného L. Byl rozdělen na menší obdélníky s podpůrnými sloupky. Pro připomenutí:

Od začátku jsem věděl, že nebudu schopen vytisknout „velkou krabici“ pro elektroniku a ani jsem nechtěl navrhovat „jednorázovku“ a pak ji rozřezávat pro tisk na menší díly. Proto jsem navrhl modulární systém, který se skládá z menších obdélníkových krabiček. Krabice mají stěny (boky), dno, strop a podpěrné sloupky. Krabičky a jejich součásti jsou navrženy tak, aby mohly být umístěny vedle sebe tak aby vytvořily větší krabice s různými dny, stěnami a stropy.

Vyrobil jsem krabičky dvou velikostí. Jedna má rozměry 13x12x7 cm – v té je na obrázku výše stříbrný napájecí zdroj. Druhá má rozměry 19x9x7 cm. Ty tvoří sekci „velké krabice“ – která je sestavena z šesti těchto menších krabic.

Princip modularity spočívá v tom, že každá krabice má základnu, kterou tvoří obdélníkový rám. V každém rohu lze umístit sloupek a jsou zde dva otvory pro připevnění (přišroubování) základny k jiné konstrukci pod ní. Uprostřed každé strany je speciálně tvarovaný „zamykací otvor“. Pro tyto účely jsou k dispozici zámkové vložky, které umožňují spojit dvě základny k sobě. K dispozici je také vložka s rukojetí nebo pouze maskovací vložka, která zakryje příslušný zámkový otvor.

Také jsem vyrobil 3 vložky do základny – díly, které přesně pasují doprostřed rámů základny a zajišťují se v zámkových otvorech. Jedna slouží pro montáž desky Arduino UNO, jedna má držáky pro WAGO svorky a poslední umožňuje montáž desky 5V relé pro ventilátor a desky PWM pro LED pásek.

Také jsem vymodeloval dvojité a čtyř-sloupky. Ty lze umístit mezi dva, respektive čtyři základní rámy. Spolu se zámky rámů umožňují postavit docela solidní „větší krabici“.

Pak je tu řada bočních stěn. Některé jsou hladké, jiné mají otvory pro vedení kabelů nebo dvířka pro přístup k portům Arduina. Některé se přišroubují ke sloupkům krabice a některé mají „zámkové“ otvory a některé s příslušné „zámky“. A samozřejmě existují i horní kryty, a to jak pro krabice 13×12, tak pro 13×9.

Snad to bude z níže uvedené galerie trochu srozumitelnější. Většinu částí můžete vidět i na fotografii výše.

A níže si můžete stáhnout soubory STL a zdrojový projekt, pro případ, že by jste potřebovali vymodelovat něco, co jsem nevytvořil:

Držák pro napájecí zdroj tiskárny Prusa

Na fotografii v sekci „Kryt elektroniky“ výše můžete vidět zdroj napájení pro tiskárnu. Černý zdroj v pravém horním rohu, namontovaný v oranžovém držáku.

Použil jsem MK3/MK4 black PSU holder for Ikea Lack enclousure (rear mount), který vytvořil Matt. A znovu, než jej vytisknete, dvakrát si rozmyslete, kterým směrem je třeba držák zrcadlit/otočit (pokud je to potřeba pro váš způsob montáže) ve vašem slicovacím softwaru 🙂

Soubory ke stažení

Jsou rezeseté po celém článku výše, ale tady, je to vše v jednom archivu:

To je vše, lidičky

… nebojte se, jen pro dnešek. Další epizoda je v přípravě a bude se zabývat zapojením. Ale nemůžu slíbit, kdy je zveřejním. Zase to dávám dohromady asi „půl roku nazpět“.