Cơ chế hoạt động của máy in 3d arduino

Chúng ta đã không còn xa lạ gì với thuật ngữ Arduino bởi hàng ngày Arduino đều được sử dụng nhưng đôi khi chúng ta thường bỏ qua những khái niệm và ứng dụng liên quan đến nó. Một trong số đó là làm máy in 3d arduino.

1.Một số điều cần biết về Arduino

Arduino là gì?

Là một board mạch vi xử lý nhằm xây dựng các ứng dụng tương tác với nhau hoặc với môi trường được thuận lợi hơn.

Arduino gồm phần cứng gồm một board mạch mã nguồn mở (thường gọi là vi điều khiển): có thể lập trình được

Các phần mềm hỗ trợ phát triển tích hợp IDE (Integrated Development Environment) dùng để soạn thảo, biên dịch code và nạp chương cho board

Ứng dụng của Arduino trong đời sống

Làm Robot. Arduino có khả năng đọc các thiết bị cảm biến, điều khiển động cơ,… nên nó thường được dùng để làm bộ xử lý trung tâm của rất nhiều loại robot

Game tương tác: Arduino có thể được sử dụng để tương tác với Joystick, màn hình,… khi chơi các game như Tetrix, phá gach, Mario

Máy bay không người lái

Điều khiển đèn tín hiệu giao thông, làm hiệu ứng đèn Led nhấp nháy trên các biển quảng cáo

Điều khiển các thiết bị cảm biến ánh sáng, âm thanh

Làm máy in 3D…

2.Làm máy in 3d với arduino

Cơ cấu chuyển động của máy in 3d

Máy in 3d truyền động bằng cơ chế dây đai ăn khớp với bánh răng găn với trục của động cơ bước. Mỗi khi động cơ bước quay thì chuyển động qua dây đai tác dụng với chục và chuyển động tịnh tiến trên trục ổ bi, trong đó tiến hoặc lùi tùy thuộc vào động cơ quay thuận hay ngược.

Máy in 3d truyền động bằng cơ chế dây đai ăn khớp với bánh răng găn với trục của động cơ bước

Để đầu in chạy chính xác theo biên dạng của vật thể ta cần điều khiển động cơ bước ở mỗi trục phối hợp chính xác với nhau. Điều chúng ta cần ở đây là có một bo mạch với nhiệm vụ điều khiển nhiệm vụ chuyển động của các động cơ bước.

Bo mạch điều khiển này được hỗ trợ bởi dự án mã nguồn mở Arduino. Arduino là một mã nguồn mở miễn phí của cộng đồng lập trình dựa trên nền tảng ngôn ngữ C. Nó bao gồm một bộ phận mềm và các thư viện cần thiết được chia sẻ miễn phí để lập trình các bo mạch Arduino, có khá nhiều phiên bản như Arduino UNO và Arduino Mega.

Ngoài ra còn có một bộ phận điều khiển động cơ bước có nhiệm vụ khuếch đại các tín hiệu điều khiển thành công suất lớn hơn viết tắt là RAMPS.

RAMPS được cắm chồng lên bo mạch Arduino để điều khiển chuyển động của đầu in, bàn in, nhiệt độ đầu in…nói chung tất cả các hoạt động vủa máy in sẽ được xử lý tại đây.

3.Làm máy in 3d arduino

Arduino Mega 2560 R3 sử dụng vi điều khiển Atmega 2560 cho số ngoại vi, các chuẩn giao tiếp và số chân nhiều nhất, bộ nhớ rất lớn (256kb) có thể mở rộng thêm số chân. Board có cấu trúc tương thích với các board mạch như Uno.Và sử dụng điện áp 5VDC

Các tính năng chính

 Dùng để điều khiển các thiết bị và các dạng robot 3 trục tịnh tiến

- Có thể mở rộng cho các phụ kiên điện tử khác

- 3 mạch công suất cho các đầu sấy và quạt, các mạch xử lý tín hiệu nhiệt điện trở

- Điều khiển bàn nhiệt (có bảo vệ bằng cầu chì tự phục hồi 11A)

- Có 5 khay cắm mô đun điều khiển động cơ bước - Có thể tích hợp thẻ nhớ

- Hiển thị trạng thái hoạt động bằng Led

- Hỗ trợ tới 2 động cơ trục Z trên các máy mà cơ cấu tác động chuyển động theo 3 trục

Tính năng của RAMPS

Được thiết kế để phù hợp với toàn bộ thiết bị điện tử cần thiết cho máy in 3D Arduino với chi phí thấp. RAMPS giao tiếp với Arduino Mega với nền tảng mạnh mẽ và có nhiều room để mở rộng.

RAMPS- Bo mạch máy in Arduino

Thiết kế module bao gồm các khe cắm cho trình điều khiển động cơ bước và mạch điện điều khiển đầu phun trên shield Arduino Mega để dễ dàng sử dụng, thay thế, nâng cấp và mở rộng chức năng. 

Ngoài ra, 1 số bo mạch mở rộng của Arduino có thể được gắn thêm vào miễn là mạch RAMPS gắn ở lớp trên cùng.

Phiên bản sử dụng bề mặt tụ gắn kết và điện trở để tiếp tục che trường hợp vấn đề cạnh. Phiên bản  phù hợp với nhiều module khác, RAMPS không còn được thiết kế để dễ dàng khắc mạch tại gia.

4.Một số kinh nghiệm sử dụng máy in 3d Arduino

-Sử dụng chai cồn axeton sau đó lấy ít nhựa in (loại ABS) bỏ vào đó. Sau một thời gian nó sẽ bị axeton hòa tan, ta có một dung dịch lỏng. Trước mỗi lần in hãy bôi một lớp mỏng dung dịch này lên bề mặt của bàn in. Làm như vậy thì sản phẩm của chúng ta sẽ bám bàn in rất tốt, và phương pháp này rẻ hơn nhiều so với việc sử dụng loại băng dính chuyên dụng - băng keo chịu nhiệt màu vàng to bảng.

-Dùng 1 tấm kính mỏng 2-3mm đặt lên bên trên bàn in. Lấy kẹp giấy kẹp chặt vào bàn in. Làm vậy ta có thể bảo vệ được bàn in không bị bẩn và lâu hỏng, cũng như là tăng độ nhẵn cho bàn (vì mặt của bàn in hơi mấp mô (có hàng chữ in nổi.

-Căng chỉnh thật cân bàn in và độ cao giữa 2 trục Z. Đây là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.