RepRap - stavba

Stavbu RepRapa můžeme zahájit v momentě, kdy máme tištěné díly a vitamíny. Zpočátku to jde velmi rychle, ale záhy zjistíte, že je to podobné jako se stavbou domu. Hrubá stavba se dá vyšvihnout za pár dní, ale dokončovací práce mohou trvat i několik let...

Začněme ale pěkně od začátku.

Dělení materiálu

Teoreticky na tom není nic složitého. Stačí pilka na železo a rozměry... V praxi to tak triviální není. Začíná to právě rozměrama. Když budete prohledávat různé weby, zjistíte, že tu a tam je v rozpisu nějaká tyčka delší, tu a tam kratší, někdy dokonce na stejné stránce nejdete dva rozpisy s odlišnými hodnotami. A teď babo raď!

Našel jsem si nakonec nějaké délky tyčí, pod kterými bylo napsáno - ověřeno stavbou a zdá se, že skutečně sedí. Proto je vypíšu i sem:

Počet	Rozměry	Typ	Funkce
6 ks	M8 x 370 mm	závitová	trojůhelníky kostry
4 ks	M8 x 294 mm	závitová	přední/zadní tyče kostry
3 ks	M8 x 440 mm	závitová	horní/dolní tyče kostry
2 ks	M8 x 210 mm	závitová *)	vodící šrouby osy Z
1 ks	M8 x 40 mm	závitová	nebo šroub M8 x 30 se šestihrannou hlavou
4 ks	8 mm x 410 mm	hladká	vodítka osy X a Y (původně bylo 2x 406 a 2x 495 mm)
2 ks	8 mm x 350 mm	hladká	vodítka osy Z

*) Vodící šrouby osy Z jsou přímo ovládány krokovými motory a svým otáčením způsobují vertikální pohyb extruderu. Proto pro tyto tyče vybírejte materiál s co možná nejkvalitnějším závitem. Já jsem volil nerezovou tyč, trerá byla sice znatelně dražší než obyčejné pozinkové použité na zbytek konstrukce (59 Kč namísto 11 Kč za metr), ale kvalita jejího závitu je oproti pozinkovaným úplně někde jinde. Ještě byla na výběr mosazná, ale její závit byl horší a cena ještě výrazně vyšší (tuším kolem 170 Kč za metr). 

Dalším oříškem, který musíte hledat (nebo řešit) před dělením je, jak uspořádat položky, abyste vyšli s co nejmenším počtem tyčí, které se obvykle prodávají jako metrové. Normálně vyjdete se 6 ks závitových tyčí a 3 ks metrových hladkých tyčí (nebo dvěma kusy hladké tyče uříznuté na délku 120 cm), já jsem koupil navíc jednu závitovou nerezovou. Rozpis dělení jsem popsal s alternativou nerez závitové tyče (zelené rozměry se pak neřežou z běžných tyčí) a alternativou pro 120 cm hladké tyče (azurově podbarvená řádka přičemž se nepoužijí tři předchozí řádky):

Tyč	Předpis dělení (v mm)
závitová 1	370, 370, 210, 40
závitová 2	370, 370, 210
závitová 3	370, 294, 294
závitová 4	370, 294, 294
závitová 5	440, 440
závitová 6	440
nerez 1	210, 210
hladká 1	410, 410
hladká 2	410, 410
hladká 3	350,350
2 x hladká 120 cm	2x (410, 410, 350)

Samozřejmě že tyče lze řezat doslova na koleně, ale daleko lepších výsledků dosáhneme, máme-li možnost si je upnout do svěráku (pochopitelně mezi dvě prkénka, abychom nepoškodili závit respektive povrch hladkých tyčí). Po rozřezání pilníkem začistíme všechny konce abychom se o ně v budoucnosti nezranili a aby na ně šly hladce našroubovat matky (je dobré si jednu vzít přímo ke svěráku a každý závit po začištění pilníkem hned vyzkoušet a případně poopravit). Začistíme i konce hladkých tyčí, i zde je vhodné zabrousit jejich hrany pod 45° úhlem. Celé dělení a začištění materiálu mi zabralo cca 3 hodiny práce.

Stavba základní kostry

Pro vlastní stavbu doporučuji si stáhnout a na obrazovce otevřít (nebo případně vytisknout) tento geniálně udělaný step by step guide. Dále potřebujeme kus pevné vodorovné plochy. Zkontrolujte si vodováhou například stůl, na kterém budete pracovat (tiskárna má půdorys zhruba 40 x 50 cm, takže zapomeňte na typický bastlířský stůl plný hromad všeho možného materiálu nebo papírů s volným místem sotva 10x10 cm :-))). Pokud stůl není ve vodováze, než si rozložíte materiál, nejprve ho vypodložte třeba papírky nebo osvědčenými pivními tácky, tak aby v ní byl, a aby se nekýval.

Tištěné plastové díly mívají různé otřepy a nedokonalosti. Proto je potřeba je nejprve zkontrolovat. Připravte si k tomu ostré vrtáky 8mm a 3mm, jehlové pilníky a ostrý (například běžný lámací) nůž. Pomocí vrtáků (jen rukou) protáhněte všechny díry plastových dílů a případné další otřepy opatrně odstraňte nožem nebo pomocí pilníčků. 

Když máte vše začištěno, můžete se podle vizuálního průvodce pustit do stavby. Nikam nespěchejte, řiďte se pravidlem dvakrát měř, jednou řež a pečlivě vybírejte potřebný materiál (vím o čem mluvím, krásně jsem si sestavil přední a zadní tyče (nejsložitější sestava), abych v zápětí zjistil, že jsou sice hezké, ale na špatných délkách závitovek, takže ... všechno zase odšroubovat a zpátky na stromy :-). Na dotahování matek budete potřebovat dva (otevřené) klíče 13ky.

Pro měření rozměrů je velmi vhodné si vyrobit měřící přípravky - v návodu to nazývají frame jig (tyčku dlouhou 290 mm a druhou s délkou 234 mm). Doporučuji je uříznout z něčeho dobře a přesně opacovatelného a dostatečně pevného. Použil jsem kus zbylého profilu z plastových oken, ale pokud bych měl radit něco běžně dostupného, použil bych zaklapávací elektrikářskou lištu (volte raději širší, abyste si do ní mohli vyříznout zářezy tam, kde při měřeních překáží například našroubovaná ložiska s podložkami). Věřte, že dotáhnout přesně základní rám (současné seřízení cca 9 rozměrů při manipulaci "asi s miliónem" matic) je jen pomocí metru skoro nemožné a zabere Vám to tolik času, že kratší by byla i cesta do nejbližšího obchodu s nějakými vhodnými lištami a jejich uříznutí na správné délky přípravků.

Nicméně základní kostra jde pěkně od ruky, za takové 3 až 4 hodiny (při první stavbě) ji budete mít hotovou.

Vodící tyče

Vodící tyče do značné míry ovliňují bezproblémový chod RepRapa. Dbejte na jejich kvalitu už při výběru během nákupu. Kontrolujte nejen jejich rovnost, ale také kvalitu jejich povrchu. Také při řezání dejte pozor, abyste jejich povrch neporušili (stačí aby Vám sjela pilka a je zaděláno na problémy). Po tyčích jezdí jezdce vytištěné buďto přímo z plastu nebo z plastu s mosaznými vložkami jako zrovna v případě sady, kterou jsem nakoupil já (mimochodem právě mosazné jezdce byly jedním z mých rozhodovacích kritérií při nákupu). Čím menšího tření na vodících tyčích dosáhnete, tím mají krokové motory snazží a přesnější práci, což samozřejmě ovlivní kvalitu tisku. 

Proto je velmi vhodné tyče před usazením do stroje vyhladit. Použil jsem k tomu nejjemnější brusný papír WaterProof, který jsem sehnal v nějakém bau... Ten můj má značení K1200, 100 - 900. Vhodný kousek tohoto nebo podobného papíru namočte před použitím tak na 3 minuty do studené vody. Hlazení tyčí si vyzkoušejte nejprve na nějakém odřezku. Tyč obtočte mokrým papírem a hlaďte podélnými pohyby při současném pomalém natáčení tyče druhou rukou. Jednu tyčku jsem takto hladil - leštil cca několik minut. V případě potřeby znovu namáčejte papír. Nejlepších výsledků jsem dosáhl, když jsem nakonec tyčku hladil do skoro vysušení papíru. Papír potom více leští než brousí. Kvalitu vyhlazení zkontrolujete nejlépe tak, když si na jednu vyhlazenou a jednu ještě nevyhlazenou tyč nasadíte mosazné jezdce a zkusíte je z vodorovné polohy současně postupně naklánět. Hádejte, na které tyči se jezdec rozjede dřív? :-)

Po vyhlazení z tyčí pečlivě smyjte zbytky brusiva a dobře vysušte (třeba papírovým ubrouskem). Já jsem pro jistotu ještě kápnul a rozetřel na tyče kapičku jemného oleje. abych tak omezil přístupu vody a degradaci povrchu tyčí. Ale nepřežeňte to, během stavby není dobré díly umastit - některé z nich budete později lepit!

Pokračování stavby

Pokračujte ve stavbě podle návodu, ale také u toho přemýšlejte! Například návod počítá s plastovými jezdci, které se ve vhodnou chvíli naklapnou na tyče, zatímco v případě mosazných jezdců je potřeba je nasadit ještě předtím, než tyče uvězníte mezi příslušné držáky. Na druhou stranu návod je opravdu dobře vyladěn, a tak se ho nesnažte "optimalizovat" nějakými svými zlepšováky ve smyslu "tohle už můžu utáhnout ať pak neztrácím čas". Když někde píší, že máte matice nechat povolené, věřte návodu a nechte je povolené, když řeknou, že něco máte seřídít a utáhnout, věřte návodu, seřiďte to a utáhněte. Dbejte na kvalitní seřízení vodících lišt tak, aby vozíky jezdily hladce po celé délce svých drah.

Pochopitelně můžete narazit na různé drobné odlišnosti, u kterých musíte vhodně zaimprovizovat (například já mám o kousek delší motory než se kterými počítá návod, takže jsem nakonec musel do jednoho plastového dílu vybrousit vhodný zářez, ale zde dvojnásobně platí: přemýšlet, dvakrát měřit, jednou řezat!

Úprava děr v pastorcích

Během stavby jsem narazil na jedno problematičtější místo. Vytištěná ozubená kolečka je potřeba nasadit na osy krokových motorků. Bohužel princip tisku RepRapa není natolik přesný, aby šlo pastorky připravit s přesností potřebnou pro hladké nasazení na osičky. Proto je třeba díry opatrně upravit. Po dlouhém přemýšlení jak vyvrtat díru aby byla přesně v ose a pokusech s různým upevňováním pastorku do vrtačky a vrtání proti upevněnému vrtáku se mi nakonec osvědčil jednoduchý způsob, kterým lze dosáhnout uspokojivých výsledků. Do díry se vloží vhodný trojúhelníkový nebo čtverhranný jehlový pilníček. Dobrý je takový, který se buďto vůbec nezužuje nebo má zůžení velmi pozvolné nebo má rovnou a zužující se část. S takto vloženým pilníčkem tvořícím provizorní osiču jezdíme pastorkem po nějakém měkčím a drsnějším povrchu (já jsem použil koberec na podlaze) sem a tam. Dáváme přitom pozor na to, abychom na pilník tlačili rovnoměrně z obou stran, aby se díra nezvětšovala příliš kónicky i když lehce kónický tvar je velmi vhodný pro snadné nasazení osy motorku. Osa musí jít do díry nasadit pevně, rozhodně zvětšování nepřežeňte!!! Takto jsem díry navržené pro 4 mm osu úspěšně zvětšil na 5 mm potřebných pro mé motorky. 

Stolek jsem si nechal přesně uříznout v bau... ze sololitu tlustého 5mm. Jako lepidlo jsem použil nejběžnější dvousložkové (Pattex koupený také v nějakém bau...).

Časová náročnost

Počítejte s tím, že stavba a seřízení os X, Y a Z trvá výrazně déle než stavba základního rámu. Při mé první stavbě jsem na ní strávil cca 16 hodin.

Takže celkem mi stavba trvala cca 3h dělení, 4h stavba rámu, 16h stavba os X, Y, Z a příprava extruderu, celkem tedy zatím necelých 25 hodin práce. Zbývá mi dodělat extruder a postavit elektroniku.