Содержание
- Недостатки “классической” 3D печати.
- Октопринт как следующая ступень эволюции 3D печати.
- Недостатки Октопринта.
- Вывод.
- FAQ.
Недостатки “классической “ 3D печати
Подавляющее большинство читающих эти строки DIY-мастеров знают “классический” путь 3D печати не понаслышке и проходили его сотни и тысячи раз. И всё же стоит синхронизировать и систематизировать наши знания, чтобы уверенно двигаться дальше в развитии печатной науки.
Итак, последовательность операций от задумки до готового изделия в общих чертах выглядит как-то так:
- Подготовка 3D модели. В данном случае не важно, как мы ее получили, просто скачали с сайта или нарисовали сами при помощи 3D редактора или САПРа. Главное на этом этапе получить на руки файл (или файлы) типа STL, OBJ, 3MF и тому подобные, с моделью желаемого изделия внутри.
- Нарезка. Модель загружается в специальную программу - слайсер (нарезатель), где под нашим чутким руководством превращается в набор инструкций для ЧПУ станка (в нашем случае это 3D принтер). Набор инструкций в виде файла GCODE сохраняется на флешку, которая затем вставляется в ридер принтера, либо передается на принтер беспроводным путем через сеть Wi-Fi.
- Принтер начинает выполнять команды из GCODE файла, предварительно нагрев сопло и стол до нужной температуры, то есть собственно печатать.
Всего три основных этапа, казалось бы чего тут оптимизировать? Действительно, сократить технологическую цепочку можно лишь на один пункт, научив принтер самостоятельно нарезать 3D модели, таким образом объединив второй и третий этап. А сколько еще всякого интересного можно сюда добавить!
“Тонким местом” большинства принтеров, особенно низкой и средней ценовой категории является вычислительная мощность контроллера материнской платы, руководящего всеми функциями принтера одновременно. Причиной ограничения скорости качественной печати зачастую является именно это, а не слабость и инертность механики. Обрабатывать команды, “дрыгать ножками” драйверов, следить за температурами и органами управления, выводить изображение на экран и прочее не всегда успевает даже самый быстрый контроллер, в результате появляются пропуски, сдвиги, недоэкструзия и прочие дефекты печати, несовместимые даже с понятием “и так сойдет”. Дополнительные программные улучшения, вроде антивоблинга и linear advance еще больше усугубляют ситуацию, еще сильнее нагружая и без того скромный электронный мозг.
Вторым, менее существенным, но важным для некоторых перфекционистов недостатком, является недостаточный контроль за процессом печати, особенно если хочется вести его удаленно, попутно собираю статистику изменения параметров. Да, можно поставить веб-камеру и через нее наблюдать за зоной печати, но хоть как-то повлиять на что-то, не прибежав к принтеру лично, не получится. Наверное, обидно видеть то, как недопечатанная деталь давно отвалилась, а принтер продолжает формировать клубок бесполезной каляки-маляки из вашего дорогого пластика.
Да, можно попробовать решить первую и частично вторую проблему, подавая команды принтеру напрямую из компьютера, тем самым взвалив основную вычислительную нагрузку на куда более мощный процессор, но тут сразу возникает несколько, мягко говоря, неудобств. Так ли много у вас свободных компьютеров? Может ли компьютер находиться в непосредственной близости к принтеру, на длине USB кабеля? Что если компьютер зависнет, залагает, начнет обновление, отвлечется на что-то более интересное или внезапно выключится? Компьютер с операционкой типа Windows очень сложное устройство, живущее своей тайной жизнью, полной сюрпризов и неожиданностей.
Если же у вас 3D печать не просто хобби, а способ заработать на хлеб, да к тому же принтеров гораздо больше, чем один, указанные выше недостатки приобретают масштаб реальной проблемы, от которой хочется избавиться.
Для тех, кому действительно не хватает скорости печати, полного контроля над ней, важных дополнительных функций и бесполезных, но красивых свистелок, ряд добрых конструкторов, инженеров и программистов задумали, воплотили и довели до ума программно-аппаратную реализацию под названием “Октопринт”, что можно перевести на русский как “печатающая осьминожка”. Да, восемь щупалец лучше, чем две руки, особенно если не взамен, а вдобавок.
Октопринт как следующая ступень эволюции 3D печати
Что же такое Октопринт и как он делает нашу жизнь лучше?
С аппаратной стороны, минимальным приобретением для апгрейда станет одноплатник Raspberry Pi не слабее версии 3B, блок питания для него, SD-карта для ОС и USB кабель для связи с материнской платой принтера. Да, “Малина” вещь не самая дешевая, и это, пожалуй главный недостаток Октопринта, о котором, среди прочих упомянем ниже. Владельцам принтеров схожих по цене с Raspberry Pi 3B на этом месте стоит крепко задуматься, так ли надо оно вам.
К счастью, дальнейшие затраты на “железо” уже не являются обязательными, и наращивать дальнейший аппаратный обвес можно постепенно, по мере сил и потребностей. С программной же стороны, Октопринт является бесплатным, что не может не радовать.
Не будем здесь подробно и пошагово описывать процесс подключения и инсталляции, об этом есть много материалов на просторах Интернета. Очень коротко и грубо несложную процедуру можно разбить на следующие шаги:
- Скачиваем образ установочного диска с официального сайта Октопринт.
- Записываем образ на SD-карту при помощи программы, скачанной оттуда же. Подготовка карты займет минут 5.
- Находим на SD-карте некий файл, в котором прописываем ssd и пароль своего Wi-Fi роутера.
- Вставляем карту в “малину”, подключаем питание, ждем пока загрузится.
- Заходим в Октопринт через web-интерфейс с компьютера, настраиваем пароль и прочие начальные установки, конфигурируем его под наш принтер и материал. Подключить камеру и прочие дополнительные опции можно тут же или позже.
- Монтируем Raspberry в принтер, соединяем USB-кабелем с материнской платой, подключаем питание таким образом, чтобы все включалось и выключалось одновременно.
- Готово! Можно отправить файл модели с любого компьютера, смартфона или планшета прямо через интерфейс Октопринт и там же запускать процесс печати.
- Наблюдаем за цифрами печатных процессов онлайн и их историей, или за самой печатью при наличии камеры.
Что мы получаем от Октопринта в итоге:
- Возможность запускать печать удаленно.
- Возможность обходиться без этапа “нарезки” файла “вручную”, доверив это Октопринту, а значит запустить печать получиться прямо со смартфона или планшета.
- Возможность контролировать работу принтера параметрически и визуально.
- Возможность снимать красивые таймлапсы без мелькающей в кадре печатной головки.
- Возможность настраивать и корректировать параметры печати “на ходу”.
- Получать оповещение об окончании печати.
- Возможность автоматического распознавания ошибок печати, включая отвалившуюся от стола заготовку, выход температур за допустимые пределы, окончание филамента и прочее с экстренной остановкой и оповещением оператора.
- Повышение скорости печати за счет более быстрой обработки данных, так как вычислительные способности Raspberry Pi в десятки и сотни раз превышают самые шустрые контроллеры принтеров.
- Повышение качества печати за счет сокращения пропусков и прочих ошибок.
- Повышение качества печати за счет применения дополнительных функций математической обработки движения двигателей.
- Возможность установки на принтер более современной прошивки Klipper, которая еще больше оптимизирует работу принтера, повышая скорость и качество, снижая вероятность ошибок и так далее.
- Возможность автоматической калибровки уровня печатного стола (при наличии датчика), в том числе с картой высот, если стол неровный.
- Возможность работать одновременно с несколькими (до четырех) принтерами.
- И много чего еще, количество плагинов стремится к бесконечности.
Выглядит заманчиво и перспективно, не так ли? Но всем ли нужен Октопринт?
Недостатки Октопринта
Главный недостаток - то же, что и преимущество - повышение сложности принтера. Каждое дополнительное звено и соединение привносит свои ошибки и повышает вероятность сбоя пропорционально. Контроллер, хоть и не так быстр, но прост и стабилен.
Второй недостаток - дорогое дополнительное оборудование. Raspberry, камеры, датчики и прочие девайсы стоят денег и немалых.
Трудоемкость. Инсталляция, подключения и настройки требуют труда и времени. Вникнуть, разобраться, подготовиться морально и физически, решиться наконец, это какое-никакое моральное усилие. И как бы ни был продуман и подробно описан весь процесс, обязательно рано или поздно возникнут трудности в том или другом месте. Придется искать ответы, задавать вопросы на форумах и много думать.
Опасность что-то спалить при монтаже. Обычное дело, если не дружили в физикой в школе. В лучшем случае сгорит пара-тройка радиодеталей, в худшем из строя выйдет и материнская плата, и сама “Малина”. А можно и весь дом спалить.
Вывод
Если ваш принтер отлично настроен и прекрасно печатает, а “классический” процесс подготовки привычен и вполне вас устраивает, лучше оставить все как есть и не портить хорошее лучшим.
Если же вам обязательно нужны хотя бы несколько возможностей из списка выше, а еще вы авантюрист и любитель всего нового, просто стало скучно, у вас руки и голова растут из плеч, да еще и одноплатник пылится без дела, то вам прямая дорога в Октопринт. Это же относится к профессиональным фермерам, для которых время - деньги, в прямом смысле слова. Октопринт поможет навести порядок в грамотной организации производства, сэкономить средства и повысить качество продукта.
FAQ
Можно ли использовать более дешевые аналоги Raspberry типа Orange, Banana и подобных фруктов?
Если они откровенно не уступают по мощности версии 3B, то почему бы не попробовать. В сети есть несколько примеров удачного пристраивания недорогого аналога, правда не без костылей. К тому же, постоянно появляются новые, более мощные модели, так что шансы есть неплохие.
Какие плагины Октопринт наиболее интересны?
Их десятки, и выбор зависит только от ваших желаний и необходимостей. Например, выравнивание рабочего стола (особенно кривого), красивый таймлапс печати, обновление прошивок материнских плат, исключение печати отвалившихся от стола деталей, если их было несколько несколько, сглаживание криволинейных поверхностей, компенсация некоторых недостатков принтера, вывод информации на экран принтера, анимация 3D печати на экране компьютера, диагностика неисправностей, возможность подключения сенсорного дисплея для управления принтером напрямую без компьютера и так далее.
Трудно ли вернуть принтер в начальное состояние, если что-то не получится или не понравится?
Гораздо проще. Отключить “Малину” и пользоваться принтером как раньше.
