( Tevo Tarantula ) 改裝我部 3D Printer 二:動手改裝

等 了 又 等 ,終 於 淘 回 來 的 零 件 都 到 齊 了 ,自 己 打 印 的 升 級 零 件 也 慢 慢 打 印 齊 全 了 ,終 於 可 以 動 手 拆 機 升 級 。購 買 3D Printer 之 前 就 知 道 ,現 時 3D 打 印 的 最 大 問 題 ,就 是 打 印 速 度 極 之 緩 慢 。那 究 竟 有 多 慢 呢 ?真 係 唔 用 過 都 唔 知 。

我 為 我 的 Tevo Tarantula 選 擇 了 頗 多 3D 打 印 的 升 級 件 ,像 上 面 的 這 樣 的 一 個 bracket,打 印 就 要 打 印 3 個 小 時 。我 為 全 機 打 印 的 部 件 有 差 不 多 20 個 ,而 我 就 是 一 個 普 通 人 要 上 班 也 要 睡 覺 ,所 以 一 天 能 打 印 的 時 間 頂 多 也 就 是 六 七 個 小 時 。這 些 自 家 打 印 的 升 級 零 件 足 足 花 了 一 個 多 星 期 的 時 間 。

而 且 這 還 是 我 提 升 了 速 度 而 犧 牲 了 美 觀 才 是 這 個 時 間 ( 我 用 了 0.2mm layer height 和 90mm/s )。如 果 你 為 了 美 觀 用 0.1mm layer height 和 45-60mm/s,恐 怕 打 印 時 間 至 少 要 增 加 一 倍 。

好 了 ,廢 話 少 說 ,馬 上 開 始 動 手 改 機 吧 。首 先 我 們 來 改 那 個 switching power supply,我 選 擇 的 這 一 款 外 殼 ,是 分 成 兩 半 來 打 印 的 ,不 過 它 們 不 是 很 大 ,所 以 可 以 一 次 過 打 印 出 來 。然 後 加 上 淘 回 來 的 C16 擠 座 和 XT60 接 頭 。

接 線 呢 ,反 正 我 自 己 的 材 料 和 工 具 也 很 齊 全 ,就 花 了 幾 分 鐘 為 接 線 都 夾 好 了 適 用 的 接 線 端 子 。XT60 的 接 線 就 要 出 動 焊 台 ( 或 者 辣 雞 ) 了 。

要 把 外 殼 組 裝 起 來 ,你 還 需 要 一 些 小 螺 絲 ,完 成 了 就 是 下 面 的 樣 子 ,實 在 是 很 好 的 設 計 。

現 在 電 源 有 兩 組 XT60,其 中 一 組 就 接 到 控 制 主 板 ,另 一 組 ,就 接 到 給 熱 床 供 電 的 模 塊 ( MOSFET )。使 用 了 XT60 端 子 的 好 處 是 ,當 你 想 移 動 打 印 機 ,就 可 以 輕 鬆 地 拔 除 電 源 ,不 用 去 找 螺 絲 批 。

熱 床 的 供 電 模 塊 ( MOSFET ) 也 是 一 個 升 級 ,接 線 的 方 法 如 下 ,十 分 簡 單 。

Mosfet Connection

MOSFET 有 很 多 不 同 的 固 定 方 法 ,最 簡 單 的 就 是 固 定 在 外 框 ,下 面 這 款 支 架 就 是 可 以 安 裝 在 2020 鋁 型 材 之 上 的 。

不 過 因 為 我 有 用 木 底 板 ,所 以 直 接 上 在 底 板 上 就 可 以 了 。

然 後 就 是 3D Printer 底 部 的 支 架 ,我 選 擇 了 下 面 這 一 款 ,我 喜 歡 它 把 整 台 3D Printer 稍 為 托 高 了 一 點 ,這 樣 可 以 方 便 我 把 某 些 電 線 從 機 身 下 面 穿 過 。其 次 就 是 它 支 持 雙 Z 軸 ,和 為 Z 軸 的 末 端 增 加 了 一 個 軸 承 。它 的 一 個 Y 軸 支 架 還 加 入 調 節 belt tension 的 設 計 呢 。

不 過 我 不 喜 歡 它 的 雙 Z 軸 的 設 計 ,所 以 我 只 用 了 它 底 部 的 5 個 支 架 ,而 並 沒 有 採 用 它 的 其 他 支 架 。還 好 這 個 設 計 的 Z 軸 的 位 置 並 沒 有 改 動 ,所 以 Z 軸 的 stepper motor 是 完 全 可 以 用 回 原 本 的 阿 加 力 支 架 的 。

bottom right bracket

大 部 分 這 些 brackets 的 設 計 者 ,唔 知 係 唔 係 患 有 強 迫 症 ,都 會 瘋 狂 地 增 加 螺 絲 孔 。例 如 上 面 的 這 一 個 「右 下 角 支 架 」,單 單 一 個 零 件 就 有 11 個 螺 絲 孔 。你 想 想 全 部 機 一 整 套 支 架 總 共 需 要 多 少 螺 絲 ?跟 機 的 螺 絲 和 螺 母 肯 定 是 不 夠 用 的 ( 遠 遠 不 夠 )。

Tarantula 這 些 brackets 用 螺 絲 和 螺 母 ,就 是 「10mm 長 的 M4 內 六 角 螺 絲 」,和 「20 鋁 型 材 用 的 M4 T 型 螺 母 」。不 過 ,根 據 我 自 己 的 經 驗 ,其 實 用 8mm 長 的 M4 螺 絲 也 可 以 ,尤 其 是 那 些 有 countersink hole 設 計 的 brackets。我 個 人 覺 得 ,那 些 螺 絲 孔 其 實 上 一 半 數 量 就 夠 實 的 了 ,不 過 螺 絲 螺 母 都 是 十 分 便 宜 的 東 西 ,反 正 是 要 買 ,就 買 多 一 點 上 齊 所 有 螺 絲 孔 吧 。

我 們 既 然 是 在 改 機 ,那 個 Z 軸 stepper motor 的 支 架 也 換 掉 吧 。因 為 Z 軸 的 位 置 沒 有 改 動 ,所 以 Thingiverse 上 面 大 部 分 的 Z-axis Brackets for Tarantula 都 能 用 的 。我 就 選 擇 了 下 面 的 這 一 款 ,我 覺 得 它 大 小 適 中 之 餘 又 特 別 紮 實 。不 過 它 的 摩 打 位 置 稍 為 左 移 了 少 許 ,自 己 修 正 一 下 就 可 以 。

在 修 改 Z 軸 的 時 候 ,我 也 把 原 來 的 絲 桿 螺 母 換 成 了 「消 回 差 螺 母 ( Anti Backlash Nut )」。雖 說 消 回 差 螺 母 在 Z 軸 的 效 果 是 最 少 的 ,但 也 不 過 幾 塊 錢 ,而 且 加 了 也 不 會 有 害 處 。

然 後 就 是 熱 床 支 架 ,因 為 熱 床 支 架 九 成 九 就 會 大 於 打 印 範 圍 ,所 以 設 計 師 很 聰 明 的 把 它 分 為 五 大 塊 來 打 印 ,再 用 M4 螺 絲 組 合 。不 過 我 的 M4 螺 絲 都 沒 有 這 麼 長 ,於 是 就 用 電 鑽 稍 為 加 大 了 螺 絲 孔 ,用 了 M5 螺 絲 來 組 合 。這 個 熱 床 支 架 比 原 來 一 片 的 阿 加 力 膠 片 結 實 多 了 。

然 後 就 是 Parts cooling fan 和 fan duct。這 個 fan duct 的 風 扇 的 固 定 方 法 係 friction fit,隨 手 碰 到 就 容 易 掉 落 ,所 以 我 在 前 後 都 用 熱 熔 膠 點 了 一 下 。盡 量 少 用 熱 熔 膠 是 為 了 方 便 日 後 拆 卸 改 用 其 他 fan duct。這 個 fan duct 的 出 風 口 會 碰 到 hotend,有 網 友 反 映 會 熔 化 。不 過 反 正 是 自 己 Print 的 ,真 熔 化 了 的 話 就 再 Print 一 個 吧 。

風 扇 原 來 的 接 線 只 有 10cm 長 ,是 不 夠 連 接 到 控 制 板 的 。所 以 要 自 己 加 長 電 線 ,這 又 是 焊 台 出 動 的 時 候 。風 扇 的 電 流 很 低 ,用 較 幼 的 電 線 就 可 以 了 。

因 為 用 了 上 面 這 款 fan duct,所 以 就 不 能 安 裝 跟 機 的 SN-04 自 動 調 平 感 應 器 了 。上 Thingivers 找 了 一 會 ,比 較 合 用 的 是 下 面 這 款 SN-04 支 架 。這 一 款 SN-04 支 架 是 固 定 在  x carriage 的 背 面 的 ( 很 多 BLTouch 的 支 架 也 是 這 樣 設 計 的 ),不 過 設 計 師 用 的  x carriage 不 是 原 廠 的 阿 加 力 膠 片 。

設 計 師 用 的  x carriage 的 厚 度 是 4mm,但 我 們 的 阿 加 力 膠 片 的 厚 度 是 5mm,所 以 我 們 就 要 把 支 架 稍 為 修 改 一 下 再 打 印 。

SN04 Holder Mod

我 用 超 級 容 易 用 的 Tinkercad 把 原 設 計 增 加 了 1mm 厚 度 ,再 打 印 出 來 。然 後 在 x carriage 的 阿 加 力 膠 片 上 面 也 要 鑽 一 個 3mm 的 小 孔 ,以 給 安 裝 螺 絲 通 過 。

然 後 就 是 spool holder,我 喜 歡 把 耗 材 掛 在 機 身 上 ,一 來 移 動 3D Printer 時 比 較 方 便 ,二 來 亦 為 機 器 增 加 了 重 量 ,整 體 穩 定 性 會 好 一 點 。不 過 因 為 我 是 雙 噴 頭 ,要 掛 兩 個 spool,原 來 很 多 為 單 噴 頭 而 設 計 的 spool holder 都 不 適 用 。

90 degree spool holder

最 後 我 決 定 狠 心 一 點 ,把 spool holder 和 extruder 都 改 到 機 頂 之 上 。下 面 就 是 完 成 的 樣 子 。這 樣 改 的 話 ,要 注 意 extruder 的 stepper motor 的 電 線 夠 不 夠 長 。

再 之 後 就 是 柔 性 打 印 平 台 。這 個 改 裝 十 分 容 易 ,柔 性 打 印 平 台 分 為 上 下 兩 個 部 分 ,兩 個 部 分 都 是 一 片 磁 石 。下 面 的 部 分 有 雙 面 膠 紙 ,可 以 直 接 貼 在 heatbed 上 。我 購 買 的 這 個 平 台 的 大 小 和 原 來 的 heatbed 有 點 不 一 樣 ,所 以 我 要 將 柔 性 平 台 的 底 部 剪 短 一 點 。

至 於 上 面 的 部 分 ,我 沒 有 剪 短 ,反 正 不 影 響 打 印 ,而 且 那 凸 出 的 部 分 亦 使 得 取 下 柔 性 平 台 更 方 便 。

現 在 基 本 上 所 有 東 西 都 安 裝 好 了 ,係 時 候 要 搞 搞 那 些 電 線 接 線 。Tarantula 的 電 線 的 混 亂 程 度 ,是 十 分 令 人 沮 喪 的 。不 過 只 要 有 恆 心 ,鐵 柱 磨 成 針 。Tarantula 本 身 都 附 有 一 條 電 線 管 ,不 過 十 分 不 好 用 。我 比 較 喜 歡 使 用 下 面 這 一 種 半 開 放 式 的 纏 線 管 ,很 便 宜 的 ,十 蚊 一 包 就 有 十 米 長 ,夠 你 纏 好 幾 部 3D Printer 的 了 。

這 種 纏 線 管 的 好 處 ,是 可 以 在 你 連 接 好 所 有 電 線 之 後 ,才 開 始 纏 繞 。纏 繞 時 並 不 需 要 斷 開 電 線 的 連 接 。在 Tarantula 上 ,我 大 致 上 分 開 了 三 組 線 :第 一 組 是 x carriage 到 控 制 板 ,這 是 最 多 線 的 ;第 二 組 是 熱 床 的 接 線 ,線 不 多 ,但 還 是 紮 實 一 起 比 較 好 ;第 三 組 是 其 他 stepper motors 和 limit switches 的 接 線 。

第 三 組 接 線 是 一 些 比 較 麻 煩 的 接 線 ,因 為 stepper motors 和 limit switches 都 分 散 在 不 同 的 地 方 ,所 以 不 能 纏 在 一 起 。纏 電 線 時 ( 第 一 組 ),最 好 都 標 籤 好 每 個 插 頭 。因 為 纏 好 電 線 之 後 ,就 唔 太 可 能 循 著 電 線 找 回 那 根 線 是 屬 於 那 個 零 件 。( 例 如 我 用 雙 噴 頭 ,兩 個 噴 頭 的 溫 度 感 應 器 和 加 熱 頭 的 電 線 的 外 觀 是 一 模 一 樣 的 ,是 完 全 不 能 分 辨 的 。 )

纏 好 線 之 後 ,我 也 會 用 這 種 wire clip 來 把 電 線 固 定 在 鋁 型 材 之 上 。這 種 東 西 平 時 就 可 以 打 印 大 量 來 備 用 。

最 後 ,就 是 把 3D Printer,LCD 和 電 源 都 固 定 到 木 板 底 座 上 。至 此 ,硬 件 改 裝 的 部 分 大 致 上 完 成 ,整 台 機 器 是 紮 實 了 很 多 。下 一 篇 我 再 教 大 家 如 何 update firmware ( 升 級 固 件 ) 和 修 改 firmware。

ctleung張 先 生 ,男 性 ,肖 龍 。
職 業 :I.T. Consultant
簡 介 :不 好 好 讀 書 ;七 尺 差 五 寸 ,手 長 過 膝 ,雙 耳 垂 肩 ;性 寬 和 ,寡 言 語 ,喜 怒 不 形 於 色 。據 說 少 時 曾 斬 白 蛇 於 鳳 凰 山 下 ……
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