Jak jsem stavěl box pro Prusa MK4S – Výchozí vize

Poté, co jsem dokončil první fázi stavby kokpitu mého leteckého simulátoru… jíž předcházelo to, že jsem si udělal radost tím, že jsem si konečně pořídil 3D tiskárnu… a pár povedených 3D výtisků… jako třeba zcela nezbytný pivní tácek ve tvaru Hvězdné brány nebo socha MacGyvera… jako většina „vyvíjejících se“ 3D tiskařských nadšenců jsem začal mířit o něco „výš“. Chtěl jsem vyzkoušet nějaké pokročilejší materiály a/nebo složitější výtisky. A o nich jsem věděl, že budou vyžadovat tisk v uzavřeném prostoru.

Koupě oficiálního boxu pro mou Prusa tiskárnu se mi v té době zdálo poněkud drahé. Samozřejmě jsem zkoumal další možnosti a výroba levnějšího boxu – z Ikea Lack stolku, stejně jako to udělala spousta lidí přede mnou, se zdála jako vhodná volba.

Spoiler: Na konci dne, nebo projektu, možná zjistíte, že stavba vlastního boxu, oproti koupi prefabrikovaného, není vůbec levnější. Během toho procesu se ale hodně naučíte, což se na druhou stranu nedá vyjádřit penězi. Alespoň tak to zatím cítím a preferuji.

Začal jsem se tedy hlouběji zabývat řešením ze stolku Ikea Lack. Na Průšově blogu najdete skvělý návod, jak ho postavit, a soubory jsou na Printables, takže by to mělo být celkem snadné.

Jenže já mám jen zřídka to štěstí, že se mi podaří jít jednoduchou cestou. Po prostudování návodu mi bylo jasné, že budu hned chtít provést nějaké úpravy. Některé budou jednoduché, jako například jiné umístění zdroje tiskárny. Některé budou složitější, jako například systém detekce požáru.

V tomto a několika dalších příspěvcích bych se s vámi rád podělil o své řešení, stejně jako v případě stavby mého kokpitu pro letecký simulátor. Slouží mi také jako moje vlastní dokumentace, takže myslím, že je to příkladné „zabití dvou mouch jednou ranou“.

Modifikace

Jedním z vylepšění, které mnoho lidí dělá, je přidání LED pásku na spodní část horního krytu. Chtěl jsem, aby byl stmívatelný a aby se dal zapínat a vypínat. Nejen zapínat spolu s tiskárnou napájením ze zdroje tiskárny.

Další věcí, kterou jsem chtěl udělat, bylo, mít možnost nějakým způsobem regulovat teplotu uvnitř krytu. Netušil jsem, jaké teploty mohou v onom uzavřeném krytu vzniknout, i když není příliš vzduchotěsný a bude docházet ke ztrátám. K tomu potřebuji ventilátor a nějaký otvor, pravděpodobně uzavíratelný, abych mohl kryt odvětrat nebo udržet teplo uvnitř.

S regulací teploty, zejména s myšlenkou udržovat vysoké teploty v uzavřeném prostoru (a některé komponenty tiskárny generují docela vysoké teploty), přichází ruku v ruce riziko „požáru“.

Ano, zmíněný původní tutoriál Prusa na stavbu boxu zahrnuje umístění detektoru kouře uvnitř krytu. Můžete dokonce přidat hasicí kouli (kterou si asi také přidám). Ale mě, můžete to nazvat nějakou „nemocí dobrovolného hasiče nebo šílenstvím “, to nestačilo. Chtěl jsem řešení, které by tiskárnu vypnulo v případě, že detekuje „nebezpečí požáru“ – jako je kouř nebo vysoká teplota. Samozřejmě ještě lepší by byla ocelová skříň (nedávno jsem takové řešení viděl v nějakém videu), ale už jsem investoval nějaký ten čas do řešení Ikea Lack boxu (stolky už se mi válejí kolem), i když z hlediska ohně jsou s plameny velmi dobří kamarádi.

Našel jsem jedno či druhé řešení mých doplňkových nápadů od jiných lidí, ale nikdy ne kompletní „balíček“, který by mi vyhovoval. Některé z nich však byly cenným zdrojem pro sestavení mého řešení.

Abych tedy shrnul požadavky na box:

Stmívatelný LED pásek, který lze zapínat/vypínat dle potřeby.
Ventilátor s uzavíratelným výstupem vzduchu, který umožní regulovat teplotu uvnitř krytu.
Systém detekce nebezpečí požáru, který umožní vypnout napájení tiskárny, pokud je uvnitř krytu detekována vysoká teplota a/nebo kouř.
Ovládací panel, který umožní ovládat výše uvedené funkce.

S myšlenkou, že chci ovládací panel, který by dokázal ovládat zmíněné funkce, jsem si uvědomil, že si ho budu muset postavit a naprogramovat sám. Což posune cílovou čáru projektu někam za roh, kam teď nevidím. Ale co, stejně jsem se chtěl naučit programovat Arduino. Pořád teda ale nejsem moc zběhlý v tom, abych ztrojnásobil původní očekávanou dobu projektu.

Základy pro ventilační systém

Velmi solidním základem pro ventilační systém byl projekt „Active Cooling System Lack Enclosure“ od Ming², který jsem našel na Printables. Vlastně jsou 3D vytištěné díly téměř stejné. Navrhl jsem si pouze vlastní spodní rám (kryt vstupního otvoru) a stojan servopohonu dveří. Jak už jsem zmínil, budu si sám programovat ovládací panel, takže součásti s tím související jsem z projektu nepoužil. Ale byly skvělou inspirací.

Ventilátor a otevřené dvířka ventilátoru

Při studiu fungování požadovaných komponent a jak to všechno zprovoznit se mi hodily i následující zdroje (anglicky):

Základy systému požární detekce

Základy pro požární bezpečnostní systém jsem našel v projektu „Prusarduino Nano – Fire Safety System for 3D Printers“ od Egona Heusona, který je k dispozici na Printables.com nebo MyMinifactory.com. Je to skvělý projekt a byl pro mě velkou inspirací a výchozím bodem. Stejně jako v případě ventilačního systému a protože si budu programovat vlastní ovládací panel, použil jsem z něj jen některé 3D soubory. Například kryt pro plynový senzor atd. Velikost modulů dostupných zde v EU se nejspíš mírně liší, proto jsem musel některé výtisky, pokud si dobře vzpomínám, vytisknout v upraveném měřítku.

Při studiu fungování požadovaných komponent, postřehů o jejich programování a o tom, jak to všechno zprovoznit, se mi hodily i následující zdroje (anglicky):

Základy pro ovládací panel

V případě ovládacího panelu jsem měl vizi, jak by měl panel vypadat (z projektu aktivní ventilace a dalších). Ale budu si jej vytvářet sám, což znamená stavět víceméně na zelené louce. I když ve světle a síle zelené lucerny by to možná mohlo být jednodušší…

„Mozek“ boxu

Psal jsem o ventilačním systému, požárně bezpečnostním systému, LED pásku a ovládacím panelu – to všechno jsou moduly. Musí existovat něco, co to všechno bude řídit. Také jsem zmínil, že se chci naučit programovat Arduino. Myslím, že asi tušíte, kam tohle směřuje. Kdo bude mozek? Ano, deska Arduino. Já jsem si vybral Arduino UNO. Jedna strana boxu (levá) bude vyhrazena pro uložení mozku tzv. „Mouseviator MK4S – ECS“ (Mouseviator MK4S – Enclosure Control System). Není zde umístěno jen samotné Arduino, ale i některé další desky, „napájecí box“ – z nějž odebíráme všechny potřebné elektrony, zdroj napájení pro MK4S a také zde končí veškerá kabeláž.

To je všechno, lidičky

… nebojte se, jen pro dnešek. Další články jsou v přípravě. Ale nemůžu slíbit, kdy je vydám. Zase to dávám dohromady asi „půl roku nazpět“. Potřeboval jsem to chvíli testovat a i tak to stále obsahuje nějaké chyby a není to definitivně dotáhnuté (kdo ví, jestli někdy bude). Ale třeba mi pomůžete.