Деревянный 3д пазл катер чертежи. Пазлы из фанеры – основные виды изделий и их особенности

  • Tutorial

Мне давно хотелось иметь 3d принтер. Года полтора - точно, может, даже больше. Я даже слегка научился моделировать в DesignSpark Mechanical и изредка рисовал в нем всякие полезные и не очень штуки, например, переделал кнопки на своем руле Logitech G27, чтобы было удобнее нажимать в перчатках: G27 Button Plates . Полет фантазии в изготовлении всякого разного ограничивало только отсутствие своего принтера, ведь печать где-то еще - это долго, неудобно и не слишком дешево. Останавливало только одно - на свой принтер нужны были деньги, а их почему то всегда хронически не хватает. После долгих раздумий я решил собрать принтер сам, причем, учитывая озвученное выше обстоятельство, по максимуму использовать всякий валяющийся на работе хлам.

Так как до этого 3д принтеры я видел только издалека и имел о них весьма приблизительное представление, начал подготовку с изучения форумов, пока лучший что я нашел из русскоязычных на эту тему - раздел про 3d печать на roboforum.ru (http://roboforum.ru/forum107/). Местные аксакалы рекомендуют собирать в качестве первого принтера Mendel90 из дибонда (листы алюминиевого композита), я к этому времени уже начал собирать Prusa i3 из 12 мм фанеры. Забегая вперед, скажу что это не лучший выбор, надо было либо заказывать готовую алюминиевую раму, либо делать все-таки Mendel90, он гораздо более жесткий, что позволит повысить скорость печати и уменьшит шум и вибрации.

Первым шагом я попытался представить, что именно я буду собирать. DS Mechanical вполне подошел, чтобы по быстрому накидать первый эскиз:

Примерный список покупок первоначально выглядел так:

  • 3D Printer Controller RAMPS 1.4 + Mega 2560 R3 + 5pcs A4988 For Arduino RepRap + 3 endstops goo.gl/trkdsM $ 40.00
  • 12V 24V 3D Printer Heatbed MK2B RepRap PCB Hot Plate Heat Bed For Prusa & Mendel goo.gl/4nS4ry $ 12.00
  • (2)8mm Bearing CNC Aluminum Rail Linear Motion Shaft Support Series Slide SK-8 goo.gl/Dzwxtr $ 4.00
  • 12v Extruder for 3D Printer goo.gl/rOonr5 $ 60.00
  • SC8UU SCS8UU 8mm Linear Motion Ball Bearing Slide Bushing Linear Shaft - 4 pcs goo.gl/T36aYa $ 13.00
  • 8x400mm Outer Diameter Shaft Optical Axis Cylinder Linear Rail Series - 1 goo.gl/XlLMtN $ 5.00
  • 2 Meters Of GT2 Belt goo.gl/M2q7VH $ 7.00
  • GT2 20 tooth Timing Pulley - 2 pcs goo.gl/M2q7VH $ 4.00
  • 20T 5mm Bore 6mm GT2 Timing belt Idler Pulley 1 pcs goo.gl/gtNVeE $ 10.00
  • 4pcs NEMA 17 1.8° 2.6 kg.cm flat shaft Stepper Motor goo.gl/8KBxcg $ 60.00
  • Mounting Bracket for 42mm NEMA17 stepper motor 3 pcs goo.gl/G2eg7A $ 18.00
  • 2pcs Coupler 5 x 8 mm for 3D Printer Z Axis NEMA17 Stepper Motor RepRap goo.gl/PJkouI $ 4.00
  • 10pcs Spring for 3D Printer Extruder Heated Bed For Ultimaker Makerbot $ 2.00
  • 2 Pcs 8mm Zinc Alloy Pillow Block Bore Inner Diameter Metal Ball Bearing goo.gl/tUYyZp $ 6.50

Напечатанные детали не предполагалось использовать совсем, степперы повесить на металлические уголки, вертикальную подачу - на строительных шпильках М8, раму и стол - из 12 мм фанеры, направляющие - 8 мм с подшипниками скольжения SC8UU, зажимать их в кронштейны SK-8 (все ищется на ибее по названиям). Составил предварительный список деталей и начал смотреть на ибее, что можно купить на аукционах подешевле. Пока выбирал где купить подешевле - расчертил лист фанеры:

Выпиливал руками, никакой лазерной резки, только электролобзик, только хардкор!

Пока обрабатывал деревяшки, расковырял на работе старый сканер, пару матричных принтеров, карточный эмбоссер, удалось разжиться одним длинным 8 мм валом, двумя короткими 10 мм, крутой алюминиевой рельсой, по которой ездила на колесиках стальная пластинка с дырками. Оттуда же выломал крепления печатающей головки матричника, в них были бронзовые подшипники скольжения. В результате уже на этапе сборки рамы в проект были внесены небольшие изменения и рама уже отличалась от первой картинки:

Один из валов 8 мм пришлось таки заказывать, так же не оправдалась надежда найти в принтерах подходящие степперы, в матричниках таки попадаются NEMA 17, но с недостаточным моментом и намертво насаженной шестерней, снять которую у меня не вышло. Так как я отказался от 8 мм направляющих по оси х в пользу рельсы от эмбоссера у меня резко сократилось количество необходимых подшипников SC8UU, в конечном варианте хватило трёх. Кстати, говно подшипники, когда одевал на вал - из одного полетели на пол шарики, скользят они тоже плохо, с завода смазки в них нет совсем. Заказал на замену удлинённые LM8LUU, посмотрю, как они себя будут вести. А вообще народ каретки и на подшипниках качения собирает, говорят, что намного лучше получается.

Рама из фанеры получилась не слишком жесткая, поэтому для увеличения точности печати я решил использовать боуденовский экструдер. Чем легче головка - тем меньше раму будет раскачивать при ускорениях, тем выше точность печати. Удалось найти маленький и легкий хот энд, с очень удачным креплением внизу за медную пластину, а не хомутом вверху, как у большинства:

После первых тестов механики поставил на раму сзади еще дополнительную растяжку из лишнего куска шпильки М8, что повысило жесткость рамы. А вообще лучше сразу собирать усиленный вариант рамы, типа вот такого:

Отдельно хочу упомянуть про фанерный горячий стол - никогда так не делайте! Я замучился его ставить ровно, 12 мм фанера легко гнется при затягивании крепления нагревательного элемента, с третьей попытки удалось добиться колебаний рельефа на печатной поверхности в пределах 1 мм по всей площади, но это было нелегко. Лучше возьмите готовый алюминиевый, на ибее в районе 30 долларов, зато сколько нервов сэкономите - не передать словами.

Второй интересный момент - очень пригодились детальки от детского железного конструктора, пока принтер сам еще не может печатать - многое можно собрать из него. Вот, например, ролик ремня по оси Y:

Еще одна возможность сэкономить - блок питания. Экономия, правда, так себе, блок питания для светодиодных лент на 12 вольт 30 ампер на ибее стоит совсем не космические $30. Я же решил опять пойти своим путем и использовал блок питания от сервера HP Proliant мощностью 500W, который на линии 12 вольт отдает те же самые 30 ампер, но при этом довольно ощутимо шумит. Мощности вполне хватает, но лучше я его поменяю на что-нибудь потише.

Электронику решил использовать самую дешевую - RAMPS 1.4 + Mega R3, правда, драйверы взял помощнее - DRV8825. В комплекте к ним шли радиаторы, толку от них как то маловато, грелись так, что руку держать было больно, повесил напротив вентилятор 60 мм диаметром на 0.2 А, теперь почти не греются даже без радиаторов. Кстати, очень удивлен тем, что многие советуют использовать микростеппинг 1/16, у меня даже на 1/8 были пропуски шагов, на 1/4 - все отлично. Экструдер с прямым приводом работает вообще без микростеппинга, шумновато, но зато проблем с подачей нет. Аккуратнее вставляйте драйверы в RAMPS!!! Вставите кверху ногами или со смещением - ардуина красиво подымит и отправится в помойку, у меня выгорели оба чипа:(((

В итоге после пары месяцев допиливания ножовкой, лобзиком, надфилями, пайки и скручивания принтер выглядел вот так:

Печатаю рафт…

С механикой сразу проблем не возникло, коробочка толщиной 1 слой 0.2 мм напечалась сразу ровно и с правильными размерами, разве что осели верхние слои из-за отсутствия охлаждения. Правда, ролик из конструктора я почти сразу заменил на нормальный подшипник с самолично напечатанным креплением:

Удалось ли мне сэкономить? Да, наверное, процентов 30 от стоимости китайского набора Prusa i3 с пересылкой. Все работает, слоем 0.2 печатаю с хорошим качеством, есть небольшой вобблинг по оси Z, думаю, получится его убрать изменением крепления шпилек, возможно, переходом на шпильки потоньше. По крайней мере, сейчас на принтере можно печатать детали для него же самого, что открывает возможность его дальнейшего улучшения с минимальными затратами. Вот, например, напечатанный на нем же принудительный обдув:

Что бы я сделал по другому, если бы знал заранее, с чем придется столкнутся в процессе сборки? Взял бы готовую алюминиевую раму, она того стоит.

В дальнейших планах добиться печати без вобблинга по Z, а потом, возможно, попробую собрать принтер с кинематикой CoreXY в кубической раме из алюминиевого профиля…

Все фото из статьи

В последнее время все популярнее становится такой тип конструкций, как пазлы из листов фанеры, причем они могут быть как классического типа, так и в 3Д исполнении. Очень большим плюсом является тот факт, что наборы можно покупать в готовом виде, а можно изготовить самостоятельно. Далее мы рассмотрим простейшие варианты, на которых вы можете приобрести первоначальные навыки, и расскажем, что понадобится для проведения работ.

Что нужно для работы

Если вы решили освоить подобное хобби, то, чтобы проводить работы своими руками, вам понадобится следующее:

Фанера Именно этот материал лучше всего подходит для изготовления как 2Д, так и 3Д изделий. Толщина может варьироваться, к примеру, для мелких конструкций используются листы толщиной от 4 до 8 мм.

Для более крупных вариантов может применяться фанера толщиной 10 или даже 20 мм, из нее собираются крупные пазлы, которые могут выполнять и функцию полок. Мы рекомендуем выбирать продукцию сорта 1/1, так как у нее качество обеих сторон высокое

Лобзик Многие мастера предпочитают использовать ручной вариант, его цена невысока, что позволяет проводить работы с минимальными затратами. Заранее запаситесь достаточным запасом полотен, так как если у вас не много практики, то в первое время вы будете ломать их довольно часто, они стоят немного, что также важно. Можно приобрести и стационарный электрический лобзик, с ним работать намного удобнее и быстрее
Копировальная бумага С ее помощью рисунок будет переноситься на поверхность фанеры. Очень важно, чтобы разметка был произведена качественно и точно, иначе элементы могут просто-напросто не подойти друг к другу.

Для переноса изображения с бумаги используется либо ручка, либо специальная чертилка, чтобы не портить рисунок и использовать его несколько раз

Надфиль и наждачная бумага Чтобы все элементы хорошо подходили друг к другу, необходимо зачищать края с помощью шлифовальной бумаги, а выемки проще и лучше всего обрабатывать с помощью небольшого круглого надфиля
Сверлильное оборудование Чтобы все соединения были максимально точными, надо в конце пазов высверливать отверстия, диаметр которых должен быть равен ширине выпиливаемого участка. Так вы сможете добиться максимальной точности и избежать ошибок

Важно!
Чтобы работа проходила быстро и качественно, нужно оборудовать столик для , он значительно упростит процесс.
Ниже показан простейший вариант, который можно изготовить самостоятельно и либо стационарно прикрепить к столу, либо устанавливать его по мере необходимости, прижимая струбциной.

Описание рабочего процесса

Отметим сразу, что инструкция по проведению работ несложна, и если вы осилите хотя бы одно изделие, то последующие сможете делать гораздо быстрее. По мере накопления опыта сложность конструкций будет увеличиваться.

Подготовка

Эта стадия состоит из следующих мероприятий:

  • В первую очередь нужно подобрать чертежи пазлов из фанеры, их можно найти на специализированных ресурсах в сети интернет, а также в специальной литературе. Не стоит для начала брать очень сложный вариант, так как вы потратите на его изготовление очень много сил и времени, гораздо разумнее сделать конструкцию попроще, чтобы набраться опыта;

  • Картинку можно распечатать так, как есть, или в увеличенном размере, с нее и переносится рисунок на фанеру. Инструкция по проведению работ проста: на материал укладывается копировальная бумага, а сверху располагается вышеприведенная схема, все очертания каждого элемента тщательно переносятся путем их обводки ручкой или тонкой чертилкой. После снятия копирки все линии осматриваются и при необходимости подправляются отточенным карандашом.

Основной этап

Работы производятся в следующей последовательности:

  • Важно, чтобы рабочий стол располагался на комфортной высоте, на него кладется заготовка, которая фиксируется одной рукой, а работа осуществляется второй . Ниже показана схема правильного положения при работе;

  • Резка производится вначале по наружным контурам . Вы должны аккуратно проводить резку по линии, стараясь минимально отклоняться от нее. Не стоит торопиться, чтобы не допустить ошибок и не испортить отдельные элементы;

Важно!
Не забывайте постоянно контролировать положение лобзика, чтобы торцы элементов были перпендикулярными поверхности.
Часто неопытные мастера делают резку с перекосами, что негативно влияет на конечный результат.

  • Далее вырезаются соединительные пазы, для этого в первую очередь высверливается отверстие сверлом, диаметр которого должен совпадать с шириной выреза . Далее по линии вырезается весь участок, после чего все искривления исправляются либо с помощью острого плотницкого ножа, либо с помощью небольшого надфиля;

  • Следующим этапом будет обработка всех торцов изделия с помощью наждачной бумаги, нужно слегка скруглить их, чтобы они не царапались и выглядели более привлекательно и опрятно . Работа требует тщательности и аккуратности, поэтому торопиться не стоит;
  • Последней частью процесса является нанесение покрытия на элементы , для этого лучше всего подходит , которая защитит материал от влаги и предотвратит его загрязнение.

Вывод

При освоении данного вида работ важно делать все очень аккуратно и тщательно, при изготовлении пазлов каждый миллиметр имеет значение, помните об этом. Видео в этой статье наглядно покажет некоторые моменты процесса, а если у вас еще есть вопросы, то задавайте их в комментариях под обзором.

Подробности Опубликовано: 14.02.2016 16:57

Бесконечно можно наблюдать за тремя вещами: как горит огонь, как течет вода и как работают шестеренки в удивительных подвижных механизмах из дерева, которые выпускает украинский стартап Ugears . Многие делают игрушки-самоходные механизмы, многие собирают реалистичные модели раритетных авто или трамваев. Но конструктор, где механизм и есть часть дизайна, где видно, как вращается каждая шестеренка и ходит каждый рычаг - это что-то новенькое на отечественном рынке.


Здесь и далее - фото Оли Закревской

Технический дизайнер Денис Охрименко, идеолог и основатель проекта, обижается, когда модели Ugears сравнивают с детскими игрушками, предпочитая называть их стимпанк-фантазиями. Основная часть покупателей паззлов - это взрослые люди 25-35 лет, увлеченные конструированием. Таких в Украине и за рубежом оказалось достаточно много: за пару лет компания выросла с одного энтузиаста, паковавшего паззлы «на коленке», до команды в 50 человек.

Редакция AIN.UA сходила в гости к Ugears, расспросила о том, как создаются и продаются паззлы, а также подглядела, как работает производственный цех.

Бизнес

Сейчас Денис с улыбкой вспоминает времена, когда продажи в 4-5 моделей радовали, а паззлы паковал он сам, сидя на кухне со строительным феном, пока у двери ждал курьер интернет-магазина. Фен часто прожигал полиолефиновую обертку и приходилось перепаковывать паззл со всеми мелкими детальками по несколько раз (фен этот до сих пор стоит у рабочего стола).

В офисе Ugears даже подставки под инструменты - из деталей паззлов

Идей бизнес-проектов у Дениса было много и паззлы были не в центре внимания. Предприниматель планировал поднять на паззлах денег на основной проект - коробку-конструктор с продуктами.

Денис несколько раз показывал этот проект на Startup.ua, но инвесторов не заинтересовал. А вот идея движущихся паззлов понравилась, тем более что один прототип шкатулки на руках уже был.

Пока паззлы не попали на выставки, больших продаж не было. Весной 2014 года Денис даже попробовал торговать ими на Андреевском спуске. «Я обошел десятки продавцов, показывал образцы, на реализацию никто не взял. Для меня это был шок, ведь раньше кому ни показывал, всегда wow-эффект. Иду по узвозу расстроенный, решил встать и попробовать продать сам. Тут же подошли какие-то иностранцы, семьи с детьми. Продал все и понял, что спрос есть», - рассказывает он.

На конференции Startup.ua Денис и познакомился с будущим инвестором Геннадием Шестаком, директором издательства «Эгмонт Украина». Летом 2014 года было создано ООО и сооснователи начали закупать оборудование (раньше приходилось работать на одолженном). Сейчас Геннадий занимается развитием бизнеса Ugears.

Продажи начали расти после осенней Made In Ukraine. Партнеры запустили интернет-магазин и радовались, когда видели 20 продаж в день. Когда придумали запустить небольшую кампанию в Facebook, продажи выросли с 1600 до 3000 в месяц.

«Гена любит говорить, что мы работаем в голубом океане. Я считаю, что весь наш океан голубой, если и есть красный - то «возле берега», в тех областях, где большая конкуренция и нет места инновациям», - объясняет внезапный рывок Ugears основатель проекта. За прошлый год проект вырос с 3000 до 8000 проданных моделей в месяц.

За все недолгое время существования у проекта был только один убыточный месяц (-20 000 грн), да и то - из-за переезда производства. А так прибыль проекта - минимум 100 000 грн в месяц, но все реинвестируется в развитие.

Технологии и производство

Ugears живет во внешне ничем не примечательном трехэтажном кирпичном здании. Но уже на подходе к цеху можно заметить детальки на асфальте и специфический запах прогретой фанеры.

Год назад в цеху Ugears стояло три станка, одинокий теннисный стол и шведская стенка - в помещении гуляло эхо. Сейчас здесь работают одновременно 16 станков. Работа кипит, как в деревне Санты перед рождественской неделей.

Гул станков нивелирует оглушительная дабтроника - под нее работает команда сборки и оценки качества. «Мы переживали, что ребята работают в шумном окружении, но они себе врубают музыку, наверное, на 90 децибел», - шутит Денис.

Ugears планируют очень быстро расти. В середине февраля сюда подвезут еще 2 станка, в марте - еще 8. Такой темп собираются сохранить до конца года, рассказывает управляющий производством Виктор Шевчук. Но наращивая производство, команда должна будет решать многие проблемы: где брать больше энергии, как обеспечивать вентиляцию помещений и т.д. Уже сейчас работая на полную мощность цех потребляет 45 кВт при разрешенном лимите в 50 кВт.

В день станки могут резать примерно 66 изделий по самому сложному чертежу, на одну модель в зависимости от сложности уходит от 20 минут до часа. В месяц при полной загрузке цех может делать до 15 000 моделей.

Много технологических проблем доставляет и материал паззлов - фанера. Изначально Денис собирался делать паззлы штамповкой из картона, пробовал создавать модели на чужом оборудовании. Но картон изнашивается. Пробовал ламели (деревянные планки), но оказалось, что примерно 40% из них - выбраковка, тестировали пенокартон, пенополистиролы, акрил. Остановились на фанере, детали вырезаются на листе лазерным резаком.

Фанера - довольно капризный материал, рассказывает команда Ugears. Если закупать импортную, то придется повышать цены. А та, что производится в СНГ, не очень качественная. Листы могут быть разные по толщине, в трехслойной фанере средний слой может быть плохо проклеен, случаются сучки, пустоты. Иногда на листах даже встречаются «тракторные» отпечатки ботинок.

Все это критично для паззлов из очень мелких деталей. «Для нас важно: толщина листа 3,5 мм или 3,7 мм. Какие-то 0,2 мм - а у нас уже проблемы. Модель уже не так собирается», - рассказывает Денис. Если в листе пустота, то расфокусируется лазер.

С оборудованием тоже не всегда все гладко. Случалось, что подгорал край изделия при резке - это решили подачей воздуха под давлением, чтобы убирать продукты сгорания, которые образовывали на модели нагар. А как-то в теплой воде охлаждающих трубок станка поселилась целая колония водорослей.


Сотрудники цеха, развлекаясь, собирают из деталей модели собственного дизайна

Проблемы удалось решить. Сейчас рез на пластинке толщиной с волос, что и позволяет создавать невероятные ажурные конструкции.

Клиенты

Основные клиенты Ugears - люди в возрасте 25-45 лет. Поэтому в дизайне соблюдается некоторая строгость. Денис уверен, добавь дизайнеры моделям хоть чуть-чуть цветочков или узорчиков, продажи сильно упадут. Сейчас команда думает и над «более женскими» паззлами. Одна из последних разработок - ажурная лилия с раскрывающимися лепестками.

Главная проблема Ugears сейчас - бизнес растет быстро, и многие вещи команда просто не успевает доделывать: клиентский сервис, маркетинг, сайт. «Мы долгое время были как та машина на базаре: заехали, борт открыли и давай мешки выгружать, а вокруг толпа, товар нарасхват, уже вторая машина нужна. Сейчас как раз тот период, когда мы можем чуть выдохнуть и работать над качеством бизнеса», - говорит Денис.

Основатель проекта сам по телефону консультирует покупателей, у которых трудности со сборкой моделей, и ведет Facebook-страницу компании. «Недавно консультировали дедушку 75 лет, ему модель внучка подарила. Он меня распекал, мол, трамваю не хватает реализма… Но ведь мы - как художники-экспрессионисты, мы не работаем в реализме. Нам важно, чтобы корпус был прозрачным, чтобы был виден механизм, он у нас - важная часть дизайна», - говорит Денис.


Сейф и его автор - дизайнер Михаил Мишутин

По его словам, модели - это интеллектуальный продукт, на его разработку уходят месяцы. «Мы пишем музыку на фанере», - говорит Денис. Одна из последних моделей - сейф - разрабатывалась около 8 месяцев. Но значительную часть ценности в продукт привносит сам пользователь, ведь это он собирает паззл и видит, как модель «оживает».

Паззлы Ugears сейчас продаются за рубежом: в Польше, Германии, Сербии, Чехии, недавно несколько палет с механизмами ушло в английские магазины. Во время очень успешной Kickstarter-кампании о паззлах узнали в Японии, Тайване, Китае, заказы и предложения о реализации пошли и оттуда. «Японцам, например, очень нравится, что наши паззлы - полностью механические, не роботизированные, без сервомоторов», - рассказывает Денис.

У компании наклевываются и крупные клиенты: к примеру, Mercedes интересуется корпоративным заказом в 50 000 деревянных автомобилей.

Планы

Идею паззлов Денис придумал, пока изучал процесс создания витиеватых сложных часов-скелетонов (устройство, где виден весь часовой механизм). Сейчас у команды есть список примерно с сотней идей того, что еще можно выпилить из дерева, напичкать шестеренками и рычагами, и заставить двигаться. Каждое соединение, каждую деталь приходится переизобретать заново, ведь в деревянный автомобиль не поставишь обычный подшипник.

Среди потенциальных моделей - десятки устройств: от граммофонов с деревянными пластинками до полуметрового телефонного справочника на 20 номеров.

«Мы планируем захватить мир. Чтобы мир узнал, что Украина - это не только подсолнечник и металл, чтобы украинские бренды и товары узнавали на масс-маркете. Я не очень люблю сравнение с Lego, но хотелось бы стать известными, как они», - говорит Денис.

Здравствуйте.
Решил собрать себе 3Д принтер с кинематикой CoreXY, за несколько дней был набросан проект и порезана на ЧПУшке фанера. Вчера собрал в кучу оси X и Y, скоро куплю ремни и шаговики. Долго думал на чем остановится, corexy или h-bot, много читал по форумах и решил таки на corexy. При сборке вылезла одна проблема. Подшипники, которые LM8UU и LM10UU изначально уже катаются по направляющим с огромным шумом, даже без обвязки фанерой чувствуется сопротивление качению и какая-то неравномерность в перемещении. Такое ощущение, что шарики квадратные. Кто-то сталкивался с таким явлением? Кстати, посадка подшипника на вал довольно плотная, без люфтов, сами подшипники стоимостью 1.6$ (LM8), Китай еще тот.
Планируется стандартный набор электроники, стол с подогревом, шаговики 1.7А, А4988 драйвера,питание скорее всего ATX. Собственно есть вопрос по дисплею. Вычитал, что дисплей 12864 существенно может тормозить обработку кода при работе принтера с SD карты. Насколько ситуация улучшается с установкой дисплея 2004?
Если есть у кого рекомендации и замечания, с удовольствием ознакомлюсь.
На видео шум от передвижения кареток, капец, я в ужасе!