RepRap - potřebný materiál

RepRep se staví z velmi levných a snadno dostupných součástek. Nicméně i tak vyjde stavba tiskárny minimálně na několik tisíc korun. V tomto článku budu shromažďovat svoje poznatky o levných a dostupných zdrojích materiálu na stavbu.

Když jsem se v roce 2010 dozvěděl o Open Source projektu na stavbu 3D tiskárny, okamžitě jsem věděl, že do toho musíme jít. Nejdřív jsem si myslel, že tiskárnu nechám postavit studenty v rámci některé (některých) dlouhodobých maturitních prací. Posléze mi ale došlo, že by to bylo příliš náročné a že bude lepší, když první postavím sám a na naší škole založím takové malé RepRap centrum, kde si další tiskárny budou moci stavět zájemci z řad studentů. Také počítám s tím, že v rámci zmíněných maturitních prací budeme moci v příštích letech do projektu různým způsobem přispívat.

Protože chci projektem oslovit hlavně naše studenty, dal jsem si u své první tiskárny za cíl pokud možno minimalizovat náklady. Zde budu uvádět kde a za kolik jsem sehnal jednotlivé součástky. Netvrdím, že jsem našel vždy tu úplně nejlevnější variantu, ale myslím, že se mi daří se s cenami držet na hodně nízké úrovni.  

Výběr modelu tiskárny

Základním požadavkem autora RepRap projektu bylo, aby tiskárna uměla zreprodukovat co největší počet součástí na výrobu sebe sama. Když jsem se na netu více ponořil do informací o RepRap projektu, bohužel jsem zjistil, že dokumentace tak trochu kopíruje tuto původní myšlenku a tím, jak se na projektu podílí řádově stovky lidí po celém světě, je potřeba trochu cviku a orientace, než se v tom guláši člověk vyzná. Je celkem běžné, že se u nějaké součásti dočtete například (názvy jsou smyšlené):

Tento extruder xy8 je vylepšenou verzí extruderu xy7, který vychází z extruderu rs6, ale převzal uchycení ložisek z původního extruderu ab3 :-)

A teď se v tom začátečníku vyznej a vyber si, co a proč budeš stavět...

Postupně jsem zjistil, že v projektu RepRap existují v tuto chvíli tři plus jedna základní větve (mimo RepRap existuje ještě několik podobných "konkurenčních" projektů).

Na jakém principu tiskárna vlastně pracuje

Tiskárna staví 3D objekty z roztaveného plastu. Představte si, že obyčejnou tavnou pistolí nakreslíte na podložku nějaký tvar. Počkáte až vychladne (zatuhne) a pokračujete kreslením druhé vrstvy, pak třetí, čtvrté ...

No a přesně tohle dělá RepRap. Termoplast ve tvaru jakéhosi silnějšího vlasce je vtlačován do takzvaného extruderu, kde se řízeně zahřívá a tryskou vytéká ven. Extruder je připevněn na tříosém plotteru řízeném krokovými motorky, a tak můžeme pokládat na přesná předem určená místa jednotlivé vrstvy hmoty a vytvářet tak 3D tvary.

Z čeho se tiskárna staví

Tiskárna má několik kategorií stavebních součástí.

Sada součástek
Moje sada součástek (nahoře většinou tištěné součásti, vpravo součástky pro extruder včetně ložisek, šroubu a topného tělesa, dole vitamíny (tyče již nařezané na potřebné délky).

 

Zakoupené součástky - ceny

V této tabulce (průběžně doplňuji) uvádím konkrétní součástky (sady součástek), které jsem na stavbu pořídil. Pod tabulkou ještě detailněji popisuji zkušenosti s jednotlivými nákupy.

Součásti Kde koupeno Cena
Tisknuté součásti: sada Prusa Mendel s Greg-Wade extruderem, tryskou a extruderovým šroubem reprap-fab.org 3779,- Kč
Kompletní sada vitamínů malinko přes 9 kg železa (chybí jen několik malých šroubků) www.ferona.cz 275,- Kč
Kuličková ložiska (sada 8 ks od velmi ochotného prodavače z nějakých starých neprodejných zásob) www.sportisimo.cz 50,- Kč
Krokové motory - SX17-0905 (5ks plus poštovné) www.microcon.cz 2220,- Kč
Řemínky - T5/6 - 840 a T5/6 - 1380 (plus poštovné) *) www.pikron.cz 451,- Kč
Elektronika - zatím neřešena    

*) Během stavby jsem zjistil, že v rozpisu je chyba u délek řemínků. U Mendela-Prusi stačí na obě osy řemínky dlouhé 840+, takže 1380ka je zbytečně dlouhá. Samozřejmě to nevadí (a rozdíl v ceně je také zanedbatelný), ale 840ka nebo 860ka se Vám bude snadněji shánět. 

Co se týká tisknutých součástek, nejdříve jsem se několikrát neúspěšně snažil kontaktovat samotného pana Průšu, pak hledat zdroje v ČR. Bohužel jsem v tom byl neúspěšný. Ze zahraničních zdrojů se mi nejvíce líbil německý web reprap-fab.org, který se zabývá dodáváním různých součástek na RepRapy.

Za jeho výhody považuji zejména:

Web je sice pouze v němčině, ale nebojte se komunikovat s prodejcem v angličtině. Je velmi ochotný poradit, u objednávky přemýšlí a když se mu něco nezdá, sám se iniciativně ozve s dotazem, zda je to tak schválně nebo jestli došlo k chybnému objednání. (Já jsem chybně objednal trysku extruderu, protože jsem si na webu nevšimnul možností výběru a i pokud bych si všimnul, nevěděl bych, které jsou ty správné.)  Správně je tedy pro začátečníka tryska s průměrem 0,5 mm (to je základ na který je kalibrován tiskový software) a průměrem izolátoru 10 mm (pasuje do extruderu v sadě). 

Vitamíny rozhodně doporučuji nakoupit ve specializované prodejně. Pokud je budete shánět po různých OBI nebo podobných marketech, sice to možná budete mít blíž, ale než seženete vše potřebné, strávíte nad tím mládí a utratíte spoustu peněz (např. metrová závitová tyč v OBI stojí 39 Kč, ve Feroně jsem jí koupil za cca 10 Kč). Já jsem si vybral prodejnu Ferony v pražských Holešovicích (na dojití ze stanice metra Nádraží Holešovice). Sortiment je obrovský, je to samoobsluha, takže můžete v klidu procházet regály, přemýšlet a vybírat a ceny jsou úžasné. Z celého seznamu mi schází jen několik typů M3 a M4 šroubků, jinak jsem tam sehnal vše potřebné.

Kuličková ložiska se používají běžného typu 608, která se normálně dávají do inline bruslí. Takže pro ložiska musíte do sportu. Ložiska 608 existují v provedeních 608, 608Z a 608ZZ. Písmenka Z označují prachové krytky ložiska. Pro naše účely je vpodstatě zcela jedno, který typ pořídíte, protože jednak tiskárna obvykle nepracuje v příliš prašném prostředí a jednak jsou ložiska v tiskárně ze stran kryta velkými podložkami. Také namáhání ložisek je v porovnání s provozem na kolečkových bruslích naprosto zanedbatelné. Z toho vyplývá, že můžete použít úplně jakákoliv nejlevnější ložiska, po kterých by bruslař zřejmě nikdy nesáhl. Na Internetu se dá najít blistr s osmi ložisky za cenu od 80,- Kč. Zašel jsem do nejbližšího obchodu Sportisimo a zeptal se na nejlevnější ložiska. Prodavač mi nabídl blistr za 199 Kč. Když jsem mu řekl, že to je moc a že sháním naprosto nejlevnější ložiska na jejichž kvalitě mi vůbec nezáleží, ochotně zašel kamsi dozadu a přinesl mi sadu nějakých ložisek ze starých neprodejných zásob za 50 Kč.  

Krokové motorky jsem se nakonec rozhodl koupit od českého prodejce Microcon. Sice z Číny by se určitě daly sehnat levněji, ale při současných problémech s proclíváním na ČP by se nakonec cena mohla blížit té od Microconu, a namísto dodávky příští den bych taky mohl čekat několik měsíců.

Ozubené řemínky se dají sehnat na různých místech prostřednictvím Internetu. Obával jsem se ovšem opět problémů s poštou, tak jsem se snažil hledat výrobce/prodejce v Čechách. Nakonec jsem skutečně našel. Sice jsem si díky své neznalosti toho, jak to ve světě řemínků chodí musel s lidmi v Pikronu vyměnit asi tak 65 tisíc mailů a několik telefonátů, ale byli velmi ochotní a nakonec jsme dospěli k výběru správných produktů. Také řemínky jsem měl hned druhý den po objednání na stole.