Jak vyrobit box na 3D tiskárnu Original Prusa i3 s MMU2S – kompletní návod

12. 06. 2019 | by Ondřej Stříteský

Náš první box na tiskárnu se u uživatelů nesmírně osvědčil – zaznamenali jsme skoro 150 tisíc stáhnutí tištěných součástek! Když jsme pak před časem vydali naše unikátní řešení pro vícemateriálový tisk, Multi Material Upgrade 2.0 a 2S, uživatelé se nás opakovaně ptali, kdy přineseme aktualizaci našeho boxu, aby se do něj pohodlně vešla nejen tiskárna, ale i MMU2S jednotka. Čekání je u konce, nový box je tady! A kromě podpory pro MMU2S má i několik dalších super vychytávek.

Pokud o boxu na tiskárnu slyšíte poprvé, pojďme si v rychlosti zopakovat jeho největší přednosti:

• Stabilní tiskové podmínky – Průvan může negativně ovlivnit váš tisk. Box bude udržovat stabilní a vyšší teplotu. Velké rozdíly mezi pokojovou a tiskovou teplotou mohou vést k odlepení tisku od vyhřívané podložky, smršťování tisku a také ke špatnému propojení vrstev, zejména při použití materiálů ABS a ASA.
• Potlačení zápachu – Některé filamenty mohou při tisku uvolňovat nepříjemné výpary. Box tyto výpary udrží uvnitř a po dokončení tisku je můžete jednoduše vyvětrat otevřeným oknem.
• Redukce hluku – Máte snad pocit, že by MK3S byla při tisku hlučná? Nechce se nám to věřit! Každopádně box na tiskárnu přispívá k dalšímu snížení hluku, což se hodí třeba když plánujete skřínku umístit hned vedle vašeho pracovního stolu.
• Méně prachu – Ložiska a hladké tyče ocení snížené množství prachu, které na ně bude v boxu dopadat.
• Kompaktní uspořádání – Do dvoupatrového stolečku se vejdou všechny potřebné součásti MMU2S sestavy.
• Je to super projekt pro kutily 🙂

 

Jestliže tisknete pouze z materiálu PLA, které má malou teplotní roztažnost, nebude pro vás box mít žádný přínos po stránce kvality tisku. Ba naopak, při tisku PLA doporučujeme nechávat dvířka boxu pootevřená, aby se správně chladila tryska (respektive heatbreak). Jinak může docházet k ucpávání trysky. Jestliže tisknete z ABS či ASA, pak zvýšení okolní teploty a omezení proudění vzduchu bude mít významný vliv na snížení kroucení větších výtisků. V každém případě ale určitě oceníte kompaktní uspořádání celé sestavy.

Náš box ze stolečků IKEA LACK si získal velkou oblibu mezi 3D tiskaři – jedná se totiž o velmi levné a elegantní řešení. Jeden Lack totiž stojí pouhých 199 Kč. Navíc jeho rozměr je pro tiskárnu takřka ideální. Protože už možná máte původní box sestavený a řadu součástek nakoupenou, rozhodli jsme se využít stejný rozměr pro plexiskla, abyste si je nemuseli nechávat vyrábět znovu. A pokud jste při stavbě předchozího boxu byli opatrní, mělo by být možné využít i původní stolky. Všechny tištěné plasty jsou ale přepracované. Box má totiž řadu příjemných vychytávek, jako je například poloautomatická aretace polohy horního víka, magnetické panty předních dvířek či úložný prostor na nářadí.

Naším prioritním cílem bylo navrhnout box tak, aby si ho mohl postavit opravdu každý. Minimalizovali jsme použití nestandardních prvků. Box si zvládne vyrobit každý vlastními silami z lokálně dostupných materiálů.

Při vývoji jsme se potýkali s řadou výzev, které jsme úspěšně vyřešili. Výsledkem jsou pak tyto výhody:

• Zachovali jsme původní rozměr plexiskel 440 x 440 mm. Pokud tedy již máte postavený box pro samotnou tiskárnu, můžete bez problému použít stávající plexiskla.
• Využíváme originální zásobník filamentu (součást MMU2S), který zabrání tvorby smyček filamentu při retrakci.
• Box je možné umístit do rohu místnosti nebo mezi další nábytek. Stačí zajistit přístup zepředu.
• MMU2S jednotka je snadno dostupná po odklopení vrchního víka.
• Na box se vejde 5 cívek o maximální šířce 89 mm.
• Použití stávajících dílů – Osy z držáků cívek, které jste obdrželi s MMU2S upgradem, jsou bez úprav použitelné pro tento box.
• Pohodlné odklápění a poloautomatická aretace horního víka. Při zvedání se víko samo aretuje. Při zavírání stačí víko nadzvednout a podpěrnou nohu lehce přitáhnou směrem k sobě.
• Volný pohyb teflonové trubičky – Trubička mezi extruderem a MMU2S jednotkou má okolo sebe dostatek prostoru. Během tisku do ničeho nenaráží a nehrozí tak komplikace při tisku.
• Odolné panty předních dvířek s integrovanými magnety. Ty zajistí dovření a držení dvířek v koncové poloze.
• Podpěrná noha horního víka je v zavřeném stavu schovaná v rámu
• Úložný prostor v rámu boxu pro základní nářadí.

Co budete ke stavbě potřebovat

Tištěné díly

• 1× sada tištěných dílů pro MMU2S box
• 1× 60 stupňový kryt vývodu kabelů vyhřívané podložky

 

Základní součásti

• 2× Stolek Ikea LACK
• 3× Plexisklo 440×440 mm, šířka 3 mm. Pokud plexiskla ještě nemáte, můžete použít větší rozměr plexiskel (3× 440×473mm) a nebudete muset používat prodlužovací tištěné díly
• 2× Plexisklo 220×440 mm, šířka 3 mm, případně bez prodlužovacích dílů 2× 220×505 mm

 

Spojovací materiál

• 35× vrut 5×20 mm s plochou hlavou
• 4× vrut 6×50 mm
• 4× vrut 6×30 mm
• 12× šroub M3×30
• 4×  šroub M3×10
• 4×  šroub M3×18
• 8× neodymový magnet 20×6×2 mm

Pro umístění zdroje mimo box navíc:

• stříbrný zdroj: 3× vrut 5×20 mm s plochou hlavou, 1× vrut 3×10 mm, 2×matice M4
• černý zdroj: 3× vrut 5×20 mm s plochou hlavou, 1× vrut 3×10 mm, 2× šroub M3×12, 2x matice M3

Nářadí

• Křížový šroubovák
• Inbusový klíč 2,5 mm
• Vteřinové lepidlo
• Vrtačka + vrták do dřeva ø 2 mm, 5 mm, 8mm a 10 mm
• Metr
• Lámací nůž
• Pravítko či kus rovného hliníkového profilu
• Tužka nebo fix

Pro umístění zdroje mimo box navíc:

• Vrták do dřeva ø12 mm

Tisk plastových dílů

Díly vytiskněte ideálně z materiálu PETG – pro naše elegantní černé provedení jsme použili  Prusament PETG Jet Black. Doporučujeme použít připravené G-cody, které jsou otestované a díly jsou naslicované se správnými podpěrami. Na zmíněném odkazu ale samozřejmě nabízíme i populární 3MF soubory. Některé díly jsou opatřeny montážními prvky, které vám pomohou díl umístit a správně uchytit. Neodstraňujte tedy prosím tyto části dříve, než bude díl přišroubovaný. Podpěrný materiál však pečlivě odstraňte, aby do sebe díly pasovaly.

 

Sestavení boxu – spodní stůl

Box se standardně skládá ze dvou stolečků IKEA LACK. Je sice možné celou sestavu umístit na třetí stoleček, ale zhorší se přístup k MMU2S jednotce a zásobníku.

 

První (spodní) stoleček sestavte standardně podle dodaného IKEA návodu.

Do předních rohových dílů a pantů zasuňte neodymové magnety. Dbejte na správnou orientaci magnetů. Je třeba, aby se magnety přitahovaly. Panty zajistěte šrouby M3x30. Rohové díly zarovnejte pomocí montážních výstupků s hranou stolečku a přišroubujte je vruty 6 x 30 mm.

Přišroubujte všechny 4 nohy z druhého IKEA stolečku k tištěným dílům pomocí dvou bočních vrutů 5 x 20 mm.

Umístění napájecího zdroje

Je třeba, abyste se podle plánovaného využití zakrytované tiskárny rozhodli, zda napájecí zdroj přesunete mimo tiskárnu (ven z boxu) anebo zda zdroj ponecháte na tiskárně (uvnitř boxu). Jestliže neplánujete spouštět dlouhé tisky z materiálů, které se tisknou na vyšší teploty (ASA, ABS, PETG), můžete zdroj ponechat na tiskárně a případně při tisku nechávat pootevřená přední dvířka. Pokud však budete tisknout na vyšší teploty, vyhřívaná podložka okolní vzduch uvnitř boxu ohřeje na přibližně 40 °C při okolní teplotě 27 °C. V takovém případě je vhodné umístit zdroj mimo vyhřívaný prostor boxu. Při dlouhodobém používání zdroje ve vysokých teplotách (nad 45 °C) může dojít ke zkrácení jeho životnosti. Na druhou stranu ponechání zdroje na tiskárně umožní snadnější demontáž tiskárny z boxu. Rozhodli jste se ponechat zdroj uvnitř boxu na tiskárně? Vynechte následující krok stavby a pokračujte dále. V opačném případě se držte návodu níže.

Postup a tištěné díly se liší v závislosti na typu zdroje vaší tiskárny.

 

Stříbrný zdroj

1. Otevřete kryt elektroniky Einsy a na svorkovnici desky Einsy opojte kabely vedoucí od zdroje (2x černý kabel v vidličkou, 2x červený kabel s vidličkou, 1x černobílá kroucená dvoulinka).
2. Opatrně odstříhejte stahovací pásky, které drží kabely, odšroubujte zdroj a vyjměte ho i s kabely z rámu.
3. Na místo zdroje namontujte výztuhu rámu.
4. Na levou zadní nohu spodního stolečku namontujte držák zdroje.  Podívejte se na předposlendní fotografii níže.
5. Ve spodním stolku vyvrtejte otvor průměru 12 mm. Otvor by měl být umístěn pod elekronikou Einsy (120 mm od levé hrany stolku a 220 mm od zadní hrany stolku). Do otvoru zasuňte průchodku kabelů.
6. Zasuňte zdroj do držáku a zdroj zajistěte vrutem proti pohybu.
7. Provlečte kabely průchodkou. Kabely je nutné protahovat postupně a dodržet pořadí protahování kabelů. Nejprve protáhněte kroucenou černo-bílou dvoulinku. Poté pokračujte prvním párem černého a červeného kabelu. Jako poslední protáhněte druhý pár černého a červeného kabelu. Kabely je možné protáhnout, ale je třeba si s tím dát práci a najít optimální polohu koncovek pro snadný průchod.
8. Připojte kabely zpět do elektroniky Einsy. Dodržte správnou polaritu kabelů. Pokud si nejste jisti, podívejte se do manuálu ke stavbě.

 

 

Černý zdroj

1. Odšroubujte plastovou krytku na zdroji s nápisem “PRUSA”. Odpojte všechny kabely připojené ke zdroji.
2. Zdroj odšroubujte a vyjměte ho z rámu.
3. Odstraňte stahovací pásky, které drží svazek kabelů na rámu a ze svazku odeberte kabely vedoucí ke zdroji. Kabely však neodpojujte z desky Einsy!
4. Stahovacími pásky přichyťte zpět zbývající kabely.
5. Na místo zdroje namontujte výztuhu rámu.
6. Na levou zadní nohu spodního stolečku namontujte držák zdroje. Podívejte se na fotografii níže.
7. Ve spodním stolku vyvrtejte otvor průměru 12 mm. Otvor by měl být umístěn pod elekronikou Einsy (120 mm od levé hrany stolku a 220 mm od zadní hrany stolku).
8. Provlečte kabely průchodkou. Kabely je nutné protahovat postupně a dodržet pořadí protahování kabelů. Nejprve protáhněte kroucenou černo-bílou dvoulinku. Poté pokračujte prvním párem černého a červeného kabelu. Jako poslední protáhněte druhý pár černého a červeného kabelu. Kabely je možné protáhnout, ale je třeba si s tím dát práci a najít optimální polohu koncovek pro snadný průchod.
9. Všechny kabely připojte zpět ke zdroji. Dodržte správnou polaritu kabelů. Pokud si nejste jisti, podívejte se do manuálu ke stavbě.
10. Zdroj zasuňte do držáku a na straně svorkovnice jej přišroubujte jedním vrutem k desce.
11. Namontujte zpět krytku zdroje s nápisem “PRUSA”.

Otvor ve vrchní desce

V desce horního stolu potřebujeme zespodu (světle hnědý povrch) vyříznout otvor, pro volný pohyb PTFE trubičky mezi extruderem a MMU2S jednotkou. Ze spodní strany desky si tužkou naznačte obdélníkový otvor, který budete vyřezávat (viz obrázek). Poté pomocí pravítka a ostrého nože opakovanými řezy vyřízněte otvor. Ve vyřezávaném obdélníku si můžete udělat malý otvor, který vmáčknete dovnitř. Za tento otvor půjde obdélník snáze vyjmout. Nožem odřízněte papírovou voštinu a odstraňte ji. Na hranu nasaďte plastové krytky, které zabrání padání nečistot z vnitřního prostoru desky.

 

Podpěrná noha vrchního víka

Sesaďte k sobě díly podpěrné nohy. Pohyblivá část pantu má v sobě výřez, do které v zavřeném stavu zapadá hlavička šroubu. Naopak pevná část pantu má na jedné straně otvor pro dva šrouby, zatímco na druhé je otvor pouze pro jeden šroub. Díra v pohyblivé části pantu tím pádem musí v zavřeném stavu lícovat s otvorem pro jeden šroub (viz foto výše). Spoj můžete zajistit vteřinovým lepidlem. Podpěrnou nohu přišroubujte z obou stran dvěma šrouby M3×10. Dbejte na správnou orientaci. Vybrání na šroub v noze musí směřovat proti jednomu otvoru v pevné části pantu. Podpěrnou nohu namontujeme později.

 

Montáž pantů, podpěrné nohy a středícího elementu

Dbejte na správnou orientaci desky. Vyříznutý otvor není ve středu desky. Hlídejte si přední hranu, která je od hrany desky vzdálená 170 mm.

Každý díl šroubovaný k vrchní desce je opatřen montážním výstupkem, který vám pomůže díl správně umístit a zarovnat s rohem desky. Před šroubováním doporučujeme díry předvrtat vrtákem ø 2 mm. Pro montáž použijte vruty 5×20 mm.

Na levý přední roh namontujte podpěrou nohu. Na pravý přední roh středící díl a do zadních rohů panty.

 

Příprava zadního plexiskla

V plexisklu pro zadní stěnu boxu je třeba vytvořit otvory pro průchod PTFE trubiček. Jestliže nemáte v zadním plexiskle díry již vyříznuté, je potřeba je vyvrtat. Středy otvorů jsou 320 mm od spodní hrany plexiskla a horizontálně jsou umístěny ve středu plexiskla. Středy otvorů jsou od sebe vzdáleny 15 mm. Pro zajištění co nejmenšího odporu při posunu filamentu v PTFE trubičkách je potřeba vyvrtat díry ø 10 mm (menší díra není dostatečná a mohlo by při odklápění vrchního víka docházet k zasekávání a deformaci PTFE trubiček). Nejprve si lihovým fixem naznačte středy otvorů. Poté všechny otvory opatrně a pomalu vyvrtejte vrtákem ø 2 mm. Postupně otvory zvětšujte většími a většími vrtáky až na ø 10 mm. Při vrtání mějte plexisklo položené na pevné dřevěné podložce, abyste zamezili jeho prasknutí.

 

Montáž “U” rámu

 

Rám tvaru “U” je masivní, aby byla zajištěná pevnost konstrukce. V levé straně rámu je přihrádka pro podpěrnou nohu a v pravé části vznikne praktický prostor pro uschování základního nářadí.

Do předních rohů a pantů vložte neodymové magnety a sešroubujte rohový díl s pantem šroubem M3×30. Poté sesaďte zbývající díly “U” rámu podle fotografie. Boční díly jsou spojeny čtyřmi šrouby M3×30 mm a zadní díl je sešroubovaný šroubem M3×10 mm. Rám sešroubujte na zemi a poté ho umístěte vzhůru nohama. S rámem manipulujte opatrně, abyste tištěné díly nepoškodili.

Montáž plexiskel a nasazení “U” rámu

Pokud máte plexiskla rozměrů 440×440mm, nasuňte do “U” rámu distanční výtisky, které prodlouží výšku plexiskla. Pokud máte nová plexiskla rozměrů 440×473 mm, distanční výtisky nebudete potřebovat. Zadní a boční plexiskla zasuňte mezi nohy horního stolečku. Zadní plexisklo orientujte tak, aby otvory pro PTFE trubičky byly v horní části. Nakonec opatrně nasaďte “U” rám na vrch boxu. Každý rohový díl přišroubujte jedním vrutem 6×50mm shora (volitelně je možné rám přišroubovat i zevnitř vždy dvěma vruty 5×20 mm k noze stolečku).

 

Nasazení vrchního víka

Zasuňte podpěrnou nohu do otvoru v levém horním rohu a vrchní desku položte na box. Z boku v zadních rozích jsou je otvor, skrz který zašroubujte šroub M3x18mm. Poté víko otevřete a zašroubujte opět stejné šrouby M3x18mm do pantu ještě z vnitřní strany.

 

 

Montáž předních dvířek

Seznam plastových dílů:

Na plexiskla dvířek nasaďte distanční výtisky a poté dvířka vsuňte do pantů. V případě potřeby lze distanční výtisky, panty a plexiskla zajistit vteřinovým lepidlem.

 

Montáž zásobníku filamentů a držáku na cívky

Vyměňte dva prostřední boční tištěné díly na zásobníku (s-buffer-spacer) za nové díly, které mají otvor pro přišroubování zásobníku. Poté zásobník umístěte do středu vrchní desky a jeho zadní hranu zarovnejte se zadní hranou desky stolu. Protáhněte PTFE trubičky skrz zadní plexisklo dovnitř boxu v pořadí dle fotografie.

Držák filamentů se skládá ze tří kusů. Umístěte je 20 mm od přední hrany stolu a poté díly přišroubujte šesti vruty 5×20 mm. Do středu válcových držáků cívek vložte hliníkové trubičky z původních držáků cívek.

 

Montáž krytu kabelů na vyhřívané podložce

Kabely vyhřívané podložky mohou narážet do plexiskla v zadní části boxu. Tomu můžete předejít výměnou tištěného krytu za alternativní s výstupem kabelů pod úhlem 60°.

 

Umístění tiskárny a připojení PTFE trubiček k zásobníku

Tiskárnu umístěte tak, aby hrana krytu displeje tiskárny tvořila doraz pro dvířka. Odklopte vrchní víko a prostrčte PTFE trubičky skrz otvory v zadním plexiskle ve stejném pořadí v jakém vystupují z MMU2S jednotky. PTFE trubičky zkraťte nožem o 115 mm. Dejte pozor, abyste trubičky při manipulaci nezdeformovali. Jejich nová délka bude po seříznutí 535 mm. Poté trubičky zasuňte do zásobníku v pořadí jak vidíte na fotografii a pojistěte je proti vysunutí šroubky. Dejte pozor, aby při zavírání víka nenarážela podpěrná noha do tiskárny.

 

Montáž napájecího kabelu a průchodky

Prostrčte napájecí kabel pod pravou zadní nohou vrchního stolečku skrz připravený otvor a kabel připojte do tiskárny

Průchodku opatrně ohněte v půli a vložte do ní napájecí kabel.

 

 

Zavedení filamentu

Filamenty do zásobníku zaveďte v pořadí, jak vidíte na fotografii. Při nedodržení pořadí nebude korespondovat číslo filamentu na držáku a číslem filamentu v MMU2S jednotce.

 

…a je hotovo!

Gratulujeme, box je hotový! Nyní už je pouze nutné najít pro něj vhodné umístění a máme hotovo.

 

Najděte si vhodné místo pro MMU2S box a umístěte ho minimálně 15cm od zdi. Tím předejdete deformaci trubiček při otevírání vrchního víka. Připojte napájecí kabel do elektřiny a můžete začít tisknout. Jak nejspíš víte, MMU2S jednotka se mimo jiné skvěle hodí i pro tisk z rozpustného podpěrného materiálu. Tyto materiály (např. PVA+ či BVOH) jsou ale silně hydroskopické. Proto je třeba ho i během tisku chránit před vzdušnou vlhkostí. Připravujeme proto i návod na stavbu dryboxu, který si vyrobíte jednoduše i v domácích podmínkách.

 

---