Costruire una stampante 3D – [Parte 2] Lista dei componenti

In questo articolo, che segue il capitolo introduttivo, andremo a fare una la lista “ragionata” del materiale da procurarsi per iniziare la costruzione della stampante, lo faremo ovviamente spiegando cosa sarà strettamente necessario e cosa opzionale, andando ad argomentare ogni singola scelta costruttiva.

La lista dei materiali verrà suddivisa in categorie al fine di rendere più chiara possibile la composizione della stampante. Partiremo dalle varie opzioni per realizzare il telaio, poi analizzeremo in maniera molto approfondita le parti plastiche che compongono la stampante. Successivamente elencheremo il materiale di ferramenta (viti, bulloni, barre lisce e filettate) e quello necessario alla movimentazione (cuscinetti, cinghie e pulegge). Concluderemo la lista con la parte elettronica, il corpo estrusore e una serie di componenti opzionali. Al termine dell’articolo troverete anche il link ad un foglio di calcolo con un riassunto dettagliato di tutte le parti necessarie alla costruzione.

Il telaio e il carrello del piatto di stampa

Il telaio e il carrello del piatto di stampa della Prusa i3 sono realizzati con una lastra di alluminio spessa 6mm. Le alternative per realizzarlo sono sostanzialmente due:

• Comprare il “clone” su Aliexpress in alluminio ad un prezzo di circa 70 euro

Reprap Prusa i3 MK2 Clone aluminum frame & bed

• Realizzare le parti con del legno di uno spessore compreso tra 1cm e 2cm per una spesa di circa 5 euro. Sul GitHub ufficiale è possibile scaricare gratuitamente il file alu-frame.dxf che vi permetterebbe di realizzare il telaio e il carrello con una fresa CNC o con un taglio laser. Per la nostra realizzazione, non avendo fresa e laser a disposizione, abbiamo adottato una soluzione più semplice e molto più economica, ovvero, usare una versione PDF del file alu-frame.dxf, da stampare ed applicare su un pannello di legno in modo da avere una guida per effettuare tagli e fori.

I file PDF disponibili per realizzare il telaio in legno sono due:

• uno realizzato da Tom’s 3D – Prusa-i3-frame
• uno realizzato da Jules G. – JG-Prusa-i3-Frame-Template

Noi abbiamo utilizzato quello di JG perchè ci è sembrato più preciso e più semplice da realizzare, il PDF non è stampabile interamente con una comune stampante, va stampato su più fogli A4 che poi vanno uniti insieme.

Il telaio è un quadrato di lato 370mm, il carrello del piatto va ricavato in un quadrato di lato 225mm interno alla parte di telaio che andrebbe tagliata e scartata, quindi per realizzarli dovrete procurarvi una tavola di legno che sia delle dimensioni minime di 370mm x 370mm. Potete usare la stessa tavola per fare sia il frame che il carrello del piatto come fa Tom’s 3D, il quale utilizza del legno molto economico (OSB), in alternativa potete differenziare i materiali utilizzati per il telaio e per il carrello al fine di scegliere legni con proprietà più idonee alla loro realizzazione. Nel nostro progetto abbiamo utilizzato una tavola di compensato 400mm x 400mm di spessore 18mm per il telaio, mentre per il carrello del piatto abbiamo optato per un pannello di MDF di dimensioni 230mm x 230mm e spessore 10mm.

Il costo del materiale si aggira attorno ai 5 euro in base ai legni utilizzati, se siete fortunati potreste spendere ancora meno se vi dovesse capitare di trovare qualche “ritaglio di scarto” come spesso capita nei grandi negozi di bricolage.

Una terza opzione, definiamola “ibrida”, potrebbe essere quella di realizzare il telaio in legno ed acquistare solo il carrello del piatto di stampa.

Parti plastiche stampate

Una parte fondamentale di ogni stampante 3D sono proprio le parti plastiche che la compongono. Le plastiche delle stampanti 3D sono ovviamente create con altre stampanti, i materiali più comuni con cui sono realizzate sono ABS e PETG. L’ABS è un materiale plastico con ottime caratteristiche meccaniche ma per utilizzarlo come “materiale di stampa” è necessario avere una discreta esperienza nella stampa 3D, inoltre bisogna avere una stampante con caratteristiche tecniche adatte alla stampa di ABS. In alternativa si può usare il PETG un materiale con buone caratteristiche meccaniche ma stampabile in maniera molto più semplice dell’ABS. Per stampare le parti plastiche non è assolutamente adatto il PLA, un materiale molto usato nella stampa 3D perchè economico e semplice da stampare, ma è biodegradabile e si deforma a basse temperature.

Su questa parte ci dovremmo soffermare un po’ perché il progetto di Tom’s 3D della versione “super economica” prevede l’uso di alcuni pezzi plastici diversi dagli originali perché adotta alcune soluzioni tecniche diverse al fine di poter abbassare al massimo i costi e facilitare il montaggio di componenti reperibili più facilmente sul mercato.

Come già anticipato nel capitolo introduttivo, se non avete possibilità di stamparvi le plastiche in autonomia dovrete ripiegare  su un kit comprato online facendo molta attenzione al fatto che sia un kit per un “clone Prusa i3 MK2S” e non siano plastiche per una “Prusa i3 originale” o di altre versioni tipo la “Vanilla” o la “Rework“.  Recentemente sono comparsi su ebay dei kit in cui c’è il set di Tom’s 3D completo con in aggiunta alcuni pezzi utili per alcuni upgrade, nella foto a fianco potete vedere un esempio del kit completo già stampato in ABS venduto su Ebay a circa 40 euro (link). Con questo kit sarete tranquillamente in grado di realizzare la stampante, poi successivamente potreste autonomamente stampare le parti opzionali o eventuali upgrade.

Nel caso in cui siate in grado di procurarvi le parti stampate in autonomia attraverso un amico, un service online di stampa (inviate i file e vi spediscono a casa le parti stampate), oppure entrando in contatto con un FabLab locale, potrete avere la libertà di stampare i pezzi strettamente necessari alla vostra realizzazione ed eventualmente di stampare degli utili upgrade sin da subito. I modelli 3D delle parti che compongono la Prusa i3 MK2 sono reperibili ai seguenti link:

• Set di plastiche originali ufficiale: https://github.com/prusa3d/Original-Prusa-i3/tree/MK2
• Set utilizzato da Tom’s 3D che ha modificato alcune parti come l’idler dell’estrusore, i supporti dei finecorsa, i piedini dell’asse Y ed ha creato delle parti necessarie a usare barre filettate da 5mm anziché barre trapezie per gli assi Z, sempre al fine di ridurre al massimo i costi. https://toms3d.org/wp-content/plugins/download-attachments/includes/download.php?id=1449

Il set ufficiale contiene tante parti opzionali inutili alla nostra realizzazione perché non potendo avere a disposizione molti dei componenti utilizzati sulla Prusa i3 originale questi non potranno essere montati. Il set di Tom’s 3D, come già accennato, contiene parti create ad hoc (per l’uso di barre filettate M5 su asseZ ) e modificate, ad esempio: i due supporti dei motori originali sono stati modificati al fine di poter usare dei finecorsa “standard” anziché utilizzare gli originali Prusa che potremmo non riuscire a reperire sul mercato. Nessuno vi vieta di utilizzare il set di plastiche originali, dovrete solo far attenzione alla scelta dei finecorsa che dovranno essere montati sui supporti originali, ed ovviamente, scegliendo il kit originale, sarete costretti a rimanere il più possibile fedeli alla Prusa i3 originale. Andiamo ora ad esaminare le parti plastiche singolarmente al fine di comprendere meglio quali sono le parti originali, quelle modificate e le parti aggiuntive, cercando di chiarire quali sono necessarie e quali sono opzionali. Per visualizzare i modelli 3D in formato STL potete usare 3D Builder se state usando Windows 10, oppure potete scaricare gratuitamente i software Cura o Slic3r che ci torneranno utili più avanti.

Le parti standard necessarie sono:

• z-axis-top.stl
• z-axis-bottom.stl
• y-idler.stl
• Y-distance.stl
• y-corners.stl (4 pezzi)
• y-belt-holder.stl
• x-end-idler.stl
• x-carriage.stl
• fan-nozzle.stl
• extruder-cover.stl
• extruder-body.stl

Dalle parti standard Tom’s 3D ha escluso i file: “extruder-idler.stl”, “x-end-motor.stl”, “y-motor.stl”

Le parti modificate da Toms’3D necessarie sono ovviamente tre, come quelle escluse dalla lista di parti originali:

• extruder-idler (simplified) x1.STL
• x-end-motor (new endstops) x1.stl
• y-motor (new endstops) x1.STL

In questa immagine, ad esempio, si vede bene la differenza del pezzo “x-end-motor (new endstops) x1.stl” realizzato d Tom’s 3D, che rispetto all’originale presenta un’aletta con i due fori nella parte sinistra del pezzo. L’aletta ed i due fori servono a montare dei finecorsa “standard” facilissimi da trovare e molto economici. Lo stesso è stato fatto per il pezzo “y-motor (new endstops) x1.STL” (anche se non è ben visibile nella foto). L’altra modifica importante riguarda il pezzo “extruder-idler (simplified) x1.STL” il quale è stato semplificato in modo da poter montare il suo cuscinetto tramite un perno stampato in 3D anziché un perno in acciaio.

Le altre parti necessarie sono da scegliere tra una delle seguenti opzioni:

• OPZIONE 1 – Z-nut holdah x4.stl
  Modello creato da Tom’s 3D, sono 4 pezzi utilizzabili solo per movimento asse Z con barre filettate M5
• OPZIONE 2 – Adattatori per chiocciole in ottone (2 pezzi)
  Scaricabili da Thingiverse o acquistabili online, sono 2 pezzi utilizzabili solo per movimento asse Z con barre trapezie

A questo punto è necessario soffermarsi un attimo sulle parti necessarie al movimento dell’asse Z, infatti, per definire la scelta degli ultimi pezzi plastici dobbiamo decidere obbligatoriamente in quale modo realizzare il movimento della stampante lungo l’asse Z:

1. Soluzione economica di Tom’s 3D con barra filettata M5 (metrica con diametro 5mm).
   
2. Originale Prusa i3 MK2 con barre filettate con un profilo trapezioidale di diametro 8mm con un filetto a 4 principi con passo da 2mm.
   

Con entrambe le soluzioni, per ogni giro di barra otterrò lo stesso avanzamento di 0,8mm, tuttavia non sono soluzioni esattamente identiche. La prima soluzione è molto economica perché 1 metro di barra filettata costa meno di 2 euro, ma è anche una soluzione che potrebbe influire sulla qualità di stampa andando a creare il fastidioso fenomeno dello “z wobble” ovvero quel brutto inestetismo delle stampe che consiste in una . Esistono aggiornamenti e strategie per limitare questo fenomeno e nessuno vi vieta di adottare inizialmente questa soluzione molto economica per poi successivamente effettuare un aggiornamento ad un sistema più di qualità. Se deciderete di adottare questa soluzione con barre filettate M5 dovrete procurarvi 4 pezzi del modello “Z-nut holdah.stl”, ovvero l’ OPZIONE 1.

Se opterete per l’OPZIONE 2 potrete reperire le barre trapezie (lead screw) sul mercato ad un costo di circa 15 euro comprensive delle “chiocciole in ottone”.

Adottando questa soluzione andrete sicuramente a migliorare la qualità della stampante con un piccolo investimento, purtroppo però le chiocciole in ottone fornite con le barre non sono compatibili con i fori di fissaggio presenti sui pezzi “x-end-idler.stl” e “x-end-motor (new endstops) x1.stl“. Per risolvere il problema potrete scegliere una delle seguenti opzioni:

1. Stampare una coppia di adattatori, ce ne sono diversi, noi abbiamo utilizzato questi pubblicati su Thingiverse.
2. Stampare una coppia di chiocciole per viti trapezie da 8mm e passo 2mm trovate su Thingiverse.
3. Comprare delle chiocciole compatibili a questo link.
4. Soluzione più spartana, allargare i fori delle chiocciole in ottone con un trapano, al fine di farle combaciare con i fori di montaggio sulle plastiche (scelta sconsigliata).

Controllate se tali chiocciole siano eventualmente comprese nel kit di plastiche completo acquistato online. Come potrete facilmente notare, gli stessi adattatori di Thingiverse al punto 1 sono inclusi nel kit “ebay” che vi abbiamo mostrato sopra.

Altre parti utili e/o opzionali:

1. y-corners (open) x2.STL (tra i file modificati di Tom’s 3D)
2. Supporto per schermo LCD (file originali)
3. Supporti cuscinetti piatto (Thingiverse)
4. Tendicinghia asse Y (Thingiverse)
5. Porta bobina per telai di spessore 16mm o 19mm ()
6. Protezione per sensore induttivo per livellamento (PINDA protector)

Per quanto riguarda le due stampe del modello “y-corners (open) x2.STL” abbiamo deciso di marcarle come “opzionali”. Tom’s 3D ha modificato il piedino originale su cui vanno poggiate le barre lisce di acciaio per lo scorrimento del carrello del piatto di stampa. Il motivo nasce dal fatto che molto spesso si possono comprare dei “bundle” che ad un prezzo vantaggioso ti permettono di acquistare in un solo colpo tutte le barre lisce d’acciaio necessarie a costruire la stampante, in tali “bundle” però potrebbe capitare che le barre per il movimento del piatto di stampa siano più lunghe del necessario, quindi nel caso non si abbiano gli strumenti per tagliarle, Tom’s 3D ha creato due piedini in cui si possono andare ad utilizzare barre più lunghe che possono “sbordare” dalla struttura. Abbiamo marcato come opzionale la stampa di questo pezzo perché sarebbe necessario solo nel caso non siate in possesso di un seghetto per il ferro o di una smerigliatrice per tagliare le barre alla giusta misura.

Tra gli altri file opzionali c’è il supporto per lo schermo LCD, la stampante infatti può funzionare anche senza, ma sarete obbligati ad usarla tramite un collegamento USB al computer. Lo schermo LCD include anche un lettore di schede SD, quindi aggiungendolo alla stampante sarà possibile effettuare la stampa di file contenuti in una scheda SD senza doversi collegare al computer. Il supporto per lo schermo con lettore di schede è composto dalle seguenti parti reperibili nel repository ufficiale: LCD-cable-clip.stl (da stamparne più pezzi secondo necessità), LCD-knob.stl, LCD_SupportA.stl, LCD_SupportB.stl, LCD_cover.stl .

Ci sono poi due accessori interessanti sviluppati da utenti della community e condivisi su Thingiverse: il supporto cuscinetti per il carrello del piatto di stampa ci aiuta a migliorare l’accoppiamento piatto-cuscinetti in alternativa alle “fascette da elettricista”, inoltre, seguendo la guida di Tom’s 3D, ad un certo punto ci si troverà a dover “limare” due punti del telaio per far passare le viti agli angoli del piatto di stampa, grazie a questa modifica non sarà necessaria nessuna modifica successiva e ne beneficerà la stabilità del piatto di stampa. Un altro accessorio utile potrebbe essere l’adozione di un tendicinghia per l’asse Y da montare a posto del y-belt-holder.stl in modo da poter regolare comodamente la giusta tensione della cinghia. I supporti per i cuscinetti sono sicuramente più comodi da montare in fase di costruzione, il tendicinghia invece può essere tranquillamente montato in un secondo momento. L’ultimo accessorio utile che segnaliamo è sicuramente il porta bobina, ovvero l’accessorio che permette di posizionare la bobina di filamento in modo che possa alimentare l’estrusore in maniera fluida. Il modello del porta bobina originale è chiamato spool holdahMK3.stl (ne vanno stampati due pezzi), ma non ci è molto utile visto che progettato per essere montato sul telaio originale che è spesso 6mm. Le alternative possono essere quelle di cercare su Thingiverse un porta bobina esterno oppure crearsene uno per il proprio telaio, la cosa fondamentale è che sia fatto in maniera che faccia poco attrito con la bobina e sia posizionato in modo che il motore che spinge il filo nel’estrusore non faccia troppo fatica a srotolare il filo dalla bobina. Nel gruppo Facebook “SpCM” sono stati sviluppati due porta bobina simili all’originale pensati per essere usati con spessori di 16mm e 19mm. L’ultima parte opzionale è il “PINDA protector” ovvero un piccolo componente utile a proteggere il sensore induttivo che permette di effettuale il livellamento del piano di stampa. Questo sensore è solidale al corpo estrusore ed è molto vicino alle parti stampate, questa protezione lo proteggerebbe da eventuali (poco probabili) urti con il pezzo in stampa. Se siete interessati ad altri adattamenti e migliorie vi consiglio di iscrivervi al gruppo Facebook SpCM. In realtà ci sono altre parti interessanti per eventuali upgrade costruttivi ma elencarli adesso potrebbero generare troppa confusione, cercheremo di fare una lista il più esaustiva possibile al termine della guida completa.

A conclusione di questa lunga parte riassumiamo quali pezzi è necessario procurarsi:

• Tutte le parti standard elencate sopra (11 modelli, occorrono 4 piedini Y quindi i pezzi totali sono 14)
• Tutte le parti modificate da Tom’s 3D che abbiamo segnalato (3 modelli per 3 pezzi totali)
• Scegliere se usare BARRA M5 o BARRA TRAPEZIA per il movimento dell’asse Z, quindi scegliere di conseguenza se stampare 4 “Z-nut holdah” (2 per lato) per il primo caso (opzione 1) oppure stampare (o acquistare) 2 “adattatori chiocciole” (1 per lato) per il secondo caso (opzione 2).
• Scegliere eventuali parti opzionali di vostro gradimento. Vi ricordiamo che nella guida vi mostreremo l’assemblaggio dei soli pezzi standard e non di quelli opzionali!

Riassumendo invece l’aspetto economico:

• Il kit base comprato online costa circa 40 euro.
• Una bobina di PETG costa circa 35-40 euro, l’ABS è più economico (ma più difficile da stampare) e costa circa 25 euro, parliamo di bobine da 700g di ottima qualità. Per la stampa dei pezzi non si dovrebbe superare la mezza bobina, stimiamo un consumo di circa 250-300g di materiale variabili in base ai parametri di stampa utilizzati.

Volendo risparmiare ulteriormente, oggi si possono trovare filamenti di buona qualità in bobine da 750g anche su Amazon: bobine di PETG, bobine di ABS.

La stampa delle parti tramite un servizio di stampa 3D online con molta probabilità avrà un costo maggiore, il nostro consiglio è quello di preferire la collaborazione con un FabLab nel caso ce ne sia uno nella vostra zona. Attraverso il FabLab potrete avere il supporto di persone esperte e contestualmente iniziare ad imparare “sul campo” come funziona il processo di stampa 3D.

Viteria e Meccanica

Passiamo ora alla parte meccanica andando ad elencare viteria e materiale di ferramenta necessari. Potete scegliere di comprare tutto online, ma sarete costretti ad acquistare quantità molto superiori alle vostre necessità, sopratutto sulla viteria. L’ideale sarebbe procurarsi il materiale in una bulloneria o una ferramenta ben fornita. Riportiamo di seguito la lista creata da Tom’s 3D, aggiungendo qualche commento dove necessario. Vi consigliamo inoltre di procurarvi un quantitativo di viti, bulloni e rondelle leggermente superiore allo stretto necessario.

Dadi e rondelle:

• Rondella M3 “paracolpi” (DIN9021) – 30 pezzi.
  Sono chiamate “fender washer” e sono rondelle con foro 3mm che però hanno un diametro esterno maggiore rispetto alle rondelle M3 standard. Le DIN125 hanno un diametro esterno di 9mm.
• Rondella M3 (DIN125) – 22 pezzi.
• Dadi M3(DIN934) – 42 pezzi
• Dadi autobloccanti M3 (DIN985) – 4 pezzi
  In alternativa si possono usare dadi standard con frenafiletti.
• Dadi M3 “quadrati” sottili (DIN562) – 6 pezzi.
  Questi dadi quadrati sono molto rari da trovare in negozio, è più probabile trovarli online.
• Dadi M5 (DIN934) – 2 pezzi.
  Necessari solo se deciderete di realizzare l’OPZIONE 1 con movimentazione asse Z attraverso barre filettate M5
• Dadi M8  (DIN934) – 22 pezzi
• Rondelle M8  (DIN125) – 22 pezzi
• Rondelle M10  (DIN125) – 8 pezzi
• Rondelle “paracolpi” M10 (DIN9021) – 4 pezzi
• Dadi M10 (DIN934) – 14 pezzi
• Vitu ad “U” – 3 pezzi (opzionali).
  Utili per fissare i 3 cuscinetti lineari del carrello del piatto di stampa in alternativa alle fascette da elettricista o all’adattatore plastico per cuscinetti trovato su Thingiverse a cui abbiamo menzionato poc’anzi. Per il montaggio servono anche 6 dadi M3 autobloccanti. LINK

Viti:

Le viti dovranno essere tutte con testa a brugola (cap head screw) come da foto:

• M3 x 10 (DIN912) – 16 pezzi.
  Per chi non fosse pratico della “nomenclatura”, M3x10 significa avere una vita di diametro 3mm con lunghezza 10mm.
• M3 x 18 (DIN912) -18 pezzi.
  Se non le trovate potete prenderle da 20mm ed accorciarle, acendo cura di non rovinare il filetto.
• M3 x 20 (DIN912) – 7 pezzi
• M3 x 30 (DIN912) – 21 pezzi
• M3 x 40 (DIN912) – 3 pezzi

Barre filettate e giunti.

Le barre filettate sono da preferire nella versione zincata:

• Barra filettata M5 da 350mm – 2 pezzi.
  Necessarie solo se deciderete di realizzare l’OPZIONE 1 con movimentazione asse Z attraverso barre filettate M5
• Barra trapezia diametro 8mm passo 2mm con chiocciola – 2 pezzi.
  Necessarie solo se deciderete di realizzare l’OPZIONE 2 con movimentazione asse Z attraverso barre “trapezie”. LINK
• Barra filettata M8 (DIN976) – 1 metro da cui ricavare 4 pezzi da 205mm
• Barra filettata M10 (DIN976) – 1 metro da cui ricavare 2 pezzi da 360mm

Per quanto riguarda i giunti flessibili dovremo scegliere tra:

• Accoppiatori flessibili da 5mm a 5mm – 2 pezzi
  Necessari solo se deciderete di realizzare l’OPZIONE 1 con movimentazione asse Z attraverso barre filettate M5. LINK
• Accoppiatori flessibili da 5mm a 8mm – 2 pezzi
  Necessari solo se deciderete di realizzare l’OPZIONE 2 con movimentazione asse Z attraverso barre trapezie. LINK

Esteticamente i giunti flessibili sembrano identici, in realtà sono diversi i diametri di ingesso e di uscita. Questi giunti vanno usati per accoppiare i motori dell’asse Z alle relative barre di movimento, quindi se abbiamo scelto l’OPZIONE 1 con barre filettare da 5mm dovremmo usare i giunti con ingresso 5mm (motore) e uscita 5mm (barra filettata M5). Se invece abbiamo optato per l’OPZIONE 2 avremmo bisogno del giunto con ingresso da 5mm (motore) e uscita 8mm (barre trapezie). Tom’s 3D nella sua costruzione usa dei pezzi di tubo in PVC per giuntare i motori alle barre M5 dell’asse Z, noi vi consigliamo di prendere i giunti flessibili per una maggiore affidabilità e robustezza ad un prezzo irrisorio.

Barre lisce, cuscinetti, cinghie e pulegge:

• Barre lisce in acciaio inox (smooth rods) da 320mm – 2 pezzi per asse Z.
• Barre lisce in acciaio inox (smooth rods) da 330mm – 2 pezzi per asse Y.
• Barre lisce in acciaio inox (smooth rods) da 370mm – 2 pezzi per asse X

Prima abbiamo menzionato a dei “bundle” di barre lisce che potrebbero essere più convenienti rispetto ai singoli acquisti. Se vi dovesse capitare di trovare dei bundle con barre da 350mm anzichè da 330mm (asse Y), dovrete decidere tra le seguenti opzioni:

1. tagliare le barre da 350mm a 330mm,
2. stampare due piedini disegnati da Tom’s 3D “y-corners (open) x2.STL” per poter permettere alle barre da 350mm di “sbordare” dalla struttura.

Di seguito vi segnaliamo un kit “bundle” in cui la lunghezza delle barre per l’asse Y sono proprio da 350mm e che quindi saranno da accorciare se userete i piedini standard. Se invece non avete possibilità di accorciarle dovrete usare i due piedini modificati di Tom’s 3D.

Prusa i3 8mm Smooth Rods 320mm 350mm 370mm

Proseguiamo con la lista elencando le cinghie e pulegge necessarie per realizzare la movimentazione, bisognerà essere molto attenti a quello che si andrà ad acquistare perché si potrebbe far confusione tra pulegge da 16 o 20 denti, diametro 3mm o 5mm e pulegge lisce o dentate. In generale, noi useremo un passo da 16 denti, le pulegge dentate con diametro 5mm andranno montate ai motori mentre le pulegge “matte” (idler) con diametro da 3mm saranno lisce senza denti:

1. Cinghia GT2 da 6mm – 2 metri.
   E’ necessaria per i movimenti di X e Y. LINK
2. Pulegge 16T da 3mm “liscie” per idler (2GT-16T 3mm bore no teeth)  – 2 pezzi.
   Hanno diametro da 16 denti ma sono lisce (senza denti) ed il foro da 3mm perché vanno montati agli “idler” dei movimenti X e Y. LINK
3. Pulegge 16T 5mm “dentate” (2GT-16T 5mm bore) – 2 pezzi.
   Hanno il foro da 5mm perché vanno montate ai motori X e Y e sono dentate. LINK

Anche in questo caso potrebbe capitare di trovare dei “bundle” convenienti, molto spesso la cinghia con le relative pulegge del motore vengono vendute insieme:

 2pcs GT2 16teeth 16 teeth Timing Pulley Bore 5mm Width 6mm With 2meters 6mm GT2 Belt

Per quanto riguarda i cuscinetti avremo bisogno di:

• Cuscinetti lineari LM8UU – 10 pezzi. LINK.
  In alternativa potete scegliere i cuscinetti IGUS che però costano più del doppio. LINK

Elettronica

Iniziamo dai motori, sono necessari 5 motori passo passo del tipo NEMA 17.  La lista dei vari tipi di NEMA 17 disponibili è molto ampia, il nostro consiglio è di scegliere motori che lavorano a 12V, evitando quelli con correnti nominali superiori ai 2A perchè rischierebbero di sollecitare eccessivamente l’elettronica che li controlla (i driver), stare tra gli 1,5A e 1,7A è già più che sufficiente. Per quanto riguarda i passi angolari per giro e la coppia, se non siete esperti in materia, è consigliabile stare su quelli da 1,8° e 0,4Nm, poi a livello elettronico sarà comunque possibile andare a lavorare di fino con la configurazione del microstepping.

• Motori passo passo NEMA17 da 1,7 A, passo angolare 1,8° e coppia 0,4Nm – 5 pezzi. LINK
• Alimentatore 12V 30A – 1 pezzo. LINK
  In alternativa potrebbe essere sufficiente anche da 20A.
• Termistore per piatto di stampa – 1 pezzo. LINK
• Driver motori modello DRV 8825 – 4 pezzi + 1 di scorta. LINK
  Servono 4 driver: uno per il motore X, uno per Y, uno per l’estrusore ed uno per i due motori dell’asse Z. Nella fase di taratura potrebbe capitare di bruciarne uno quindi prendetene almeno uno in più di scorta. Se volete risparmiare, come consigliato da Tom’s 3D, potreste usare il modello A4988 (rosso) che costa esattamente la metà. LINK
  La differenza non sta solo nel prezzo, gli 8825 rendono i motori “meno rumorosi” e permettono di lavorare a 1/32 come livello di microstepping (maggiore risoluzione). I 4988 rendono i motori “più rumorosi” ed il livello massimo di risoluzione è di 1/16 (minore risoluzione).
• Arduino Mega clone – 1 pezzo. LINK
• Scheda RAMPS 1.4 – 1 pezzo. LINK
  Questa scheda si aggancia sopra alla scheda Arduino e su di essa vanno collegati i driver motore, i finecorsa, i motori, e tutto il resto dei componenti elettronici.
• Finecorsa meccanici – 2 pezzi. LINK
• Piatto di stampa riscaldato (Heatbed), modello MK3 – 1 pezzo. LINK

Estrusore

Il materiale necessario per realizzare l’estrusore è il seguente:

• Estrusore clone E3D v6, Jhead con ventola e termistore. 1 pezzo. LINK
  Nella scelta al momento dell’acquisto è molto importante controllare che abbia le seguenti caratteristiche: “lunga distanza” (Bowden), 0.4mm (diametro ugello), 1.75mm (per filamenti da 1.75mm), tensione di 12V, “gola in teflon” (ideale per stampare materiali più comuni). La gola senza teflon, detta “all metal”, viene usata per stampare materiali che richiedono alte temperature come l’ABS, sono intercambiabili, ma per iniziare è consigliabile quella con teflon.
• Puleggia estrusore – 1 pezzo. LINK
  Tom’s 3D consiglia una puleggia tipo MK8 (per 1.75mm) molto poco costosa. In realtà sarebbe buona cosa investire in quella originale per Prusa MK2S che vi abbiamo segnalato nel link perchè questo componente influisce molto nella qualità di estrusione e quindi nella qualità di stampa.
• Sensore induttivo – 1 pezzo. LINK
  l’importante è che sia di diametro 8mm tensione 5V.
• Ventola radiale da 50mm – 1 pezzo. LINK
• Molle – 2 pezzi. LINK
  Le troverete in kit da 10 pezzi.
• Tubo PTFE – 1m. LINK
  Ne servirà molto poco ma è molto poco costoso, l’importante è che abbia uno spessore di 2mm ed un diametro esterno di 4mm (OD, outer diameter).
• Cuscinetto 625zz. 1 pezzo. LINK
  Anche qui ne troverete per qualche euro in confezione da 10, fate attenzione alla scelta del modello esatto al momento dell’acquisto.

In alternativa, anche se il costo non è irrisorio, è possibile acquistare un corpo estrusore versione MK2 completo. LINK

Varie opzionali

• Schermo LCD “RepRap Smart Controller” con lettore schede SD. LINK
• Mosfet per piatto riscaldato, componente molto utile, ma non obbligatorio, che ci permette di preservare il mosfet presente sulla scheda RAMPS. Il riscaldamento del piatto rischia di sollecitarlo eccessivamente, a noi è capitato di bruciarlo, utilizzandone uno esterno ci si mette al riparo da questo rischio e si aumenta il livello di sicurezza dell’elettronica. LINK
• Set connettori Dupont maschi e femmine. Utili per fare cablaggi o per ripararli. LINK
• Set di cablaggi. LINK
  Probabilmente non sono fondamentali, ma nella nostra realizzazione è stato comodo averli a disposizione in alcune occasioni.
• Nastro kapton – 1 rotolo. LINK
  Necessario per poter fissare i cablaggi del termistore sul piatto di stampa, per questa operazione basta quello di larghezza 20mm. Se pensate di testarlo anche come base per il piano di stampa allora forse è preferibile lo spessore di 40mm.
• Fascette da elettricista per tenere in ordine i cablaggi. LINK
• Filo elettrico per cablaggi alimentazione a 12V, qualche metro. LINK
• Cavo di alimentazione per collegare l’alimentatore alla presa elettrica. LINK
• Switch e presa IEC, utile se state pensando di realizzare una presa da pannello per l’accensione ed il collegamento all’alimentazione. LINK
• Cover heat block in silicone. LINK
  Serve ad isolare il blocco riscaldato e preservarlo da sbalzi di temperatura a causa del sistema di ventilazione che raffredda il materiale estruso depositato.
• Spirale per tenere in ordine i cablaggi. LINK

Lista del materiale e conclusioni finali

In fase di acquisto valutate bene i prezzi dei singoli pezzi e confrontateli con eventuali “bundle”. Ad esempio per la parte elettronica esistono dei “bundle” in cui è possibile acquistare in un solo lotto la Ramps, Arduino, l’ LCD,  il piatto di stampa e i driver, tuttavia bisogna verificare se il prezzo è effettivamente conveniente e che il lotto non contenga pezzi inutili per il nostro progetto.

Al link che segue è possibile visualizzare e stampare la lista dei materiali necessari in formato Excel con i relativi costi (BoM, Bill of Materials):

Nel BoM sono state fatte 3 ipotesi di spesa:

1. Economica –  Ricalca le indicazioni di Tom’s 3D per tenere molto basso il costo di realizzazione.
2. Migliorata – Introduce alcune migliorie che richiedono un piccolissimo investimento aggiuntivo.
3. Clone MK2 – Per realizzare una stampante che sia il più possibile fedele all’originale.

I costi stimati nel BoM possono essere sicuramente rivisti al ribasso, abbiamo inserito tutto quello che potrebbe servirvi senza limitarci allo stretto necessario, magari per alcune cose vi potreste “arrangiare” con materiale che avete già in casa senza il bisogno di comprarlo nuovamente, oppure vi potrebbe capitare di trovare del materiale ad un costo inferiore in un negozio fisico. Purtroppo alcuni dei materiali opzionali sono venduti online ad un prezzo vantaggioso ma in quantitativi di molto superiori al necessario, andando così a influenzare il costo complessivo. I prodotti che vi abbiamo segnalato nei link provengono dalla Cina, quindi la spedizione potrebbe richiedere fino a 40 giorni, se volete accorciare i tempi potrete trovare lo stesso materiale su Ebay o Amazon (probabilmente ad un prezzo maggiore).

Prima di iniziare a reperire il materiale potrebbe anche esservi utile guardare i primi due episodi della , “Electronics and extruder” e “Frame and motion”, in cui vengono esaminate in dettaglio le parti necessarie alla realizzazione.

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