Prusa i3 3D 印表機 DIY 筆記

特別聲明：i3 壓克力零件的切割，屬於"重製"別人設計好的作品，非"自行創新設計"，並不符合 FabLab Taipei 鼓勵大家自己創作的原則。而且切割數量太多。即日起，若非自行創作設計的作品，FabLab Taipei 不再提供雷射切割的服務。敬請見諒。

免責聲明：不保證所有資訊、數量正確。
筆記陸續更新中，尚未完整，請多包涵！

開始之前，想麻煩各位先閱讀安全注意事項。
幾個安全規則先看一看，可以避免許多遺憾。
拜託各位撥冗閱讀!!

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時下常見的3D列印材料，有ABS、PLA兩種。期中PLA因為列印時較無異味，所以比較受歡迎。本文介紹的機器，是適合PLA列印的。如果要印ABS，還要再多準備加熱床，以及更大功率的電源供應器。

材料表

零件採購資訊

• Z 軸 不鏽鋼牙條, M5 x 305mm 2支
• Y 軸 不鏽鋼牙條, 8mm x 209mm 3支
• Y 軸 不鏽鋼牙條, 8mm x 275mm 1支
• Y 軸 不鏽鋼牙條, 8mm x 430mm 2支
• Z 光軸 8mm , 320mm 2支
• X 光軸 8mm , 384mm 2支
• Y 光軸 8mm , 405mm 2支

M8螺帽42個

M8墊片42個 (建議備50個)

• 擠出軸 1支 (M8 60mm 有頭內六角半牙螺絲加工)
  
  
  

• M5 20mm 皿頭內六角螺絲 2支(丸頭也OK)
• M5 螺帽 8個

• M4 50mm 有頭內六角螺絲 2支
• M4 20mm 有頭內六角螺絲 2支
• M4 螺帽 4個

• M3 6mm 無頭內六角止付螺絲1支 (可以用M3 7~8mm 有頭內六角螺絲替代)
• M3 10mm 有頭內六角螺絲 10支
• M3 20mm 有頭內六角螺絲 4支
• M3 30mm 有頭內六角螺絲 7支
• M3 40mm 有頭內六角螺絲 2支

• M3 15mm 有頭內六角螺絲 45支

M3 不鏽鋼螺帽 52個(非不鏽鋼的，大小不一樣。所以特別註明材質。)

M3 墊片 34片

M3不鏽鋼防鬆螺帽4個

• M2 20mm 有頭十字螺絲 6支
• M2 螺帽 6個
• M2 墊片 6片

(缺圖)

• LM8UU 線性軸承 10個

• 608ZZ軸承3個
• 625ZZ軸承 4個
• MF105ZZ有邊軸承 2個
• 壓縮彈簧, 內徑5mm/線徑0.5mm/長20mm, 5個

• PVC 風管 10cm 1條

(缺圖)

• 2GT 20T(齒) Pulley 同步齒輪 ,2個
• 2GT 皮帶 pitch2mm,寬6mm ,2公尺1條

• 壓克力板 600x457x6 mm 1片
• 壓克力機身切割檔： https://drive.google.com/file/d/0BwxRsa-TcCE0T1lKM3BEcXZERTQ/edit?usp=sharing
  

• Stepper Motor, NEMA 17(步進馬達 安裝面42mm，身長42~47mm，單步1.8度，額定電流小於1.7A) 5個。擠出機用的馬達，馬達軸不要削D型槽，避免擠出機齒輪變型。
• J-head 1組(連加熱器、溫度sensor)(需註明 "wade擠出機" 型態)
• 玻璃片 214x214x5mm
• 5V 5cm 風扇 1個

• 微動開關 3個

• RAMPS 1.4 控制板 1片
• A4988步進馬達驅動模組 4片
• Arduino Mega2560 1片
• USB連接線
• 12v 100W 電源供應器 1個 (NES-100-12)
• 多心線 24 AWG 黑綠藍紅 各五公尺
• 帶插頭電線1條
• 束帶
• 蛇管

• 機構列印件：http://www.thingiverse.com/thing:39889/#files
• Prusa_i3_3_x_Y_Busing 3個1組

• Prusa_i3_4_x_Y_Corners 4個1組

• Prusa_i3_Endstop 3個

• Prusa_i3_X_Carriage 1個

• Prusa_i3_X_End_Idler 1個

• (新選擇2014/2/23)可調X軸皮帶的X_End_Idler
  http://www.thingiverse.com/thing:247992
  

• Prusa_i3_X_End_Motor 1個

• Prusa_i3_Y_Belt_Clamp_-_0.9mm 1個

• Prusa_i3_Y_Idler 1個

Prusa_i3_Y_Idler 改良版，可以調整皮帶鬆緊

http://www.thingiverse.com/thing:176572

• Prusa_i3_Y_Motor_Mount 1個

• Prusa_i3_Z_Shaft_Cup 2個

• M3_wheel 3個
• http://www.thingiverse.com/thing:16428

• jHead_Base 1個
• http://www.thingiverse.com/thing:173346

舊版

新版，有用螺絲鎖緊擠出頭的構造。

• 擠出機：http://www.thingiverse.com/thing:99274
• 擠出機：http://www.thingiverse.com/thing:127138/#files
• 1.75mm_Extruder_Body 1個

• 1.75mm_Ilder 1個

• pillar 1個
• http://www.thingiverse.com/thing:173348

• 擠出機齒輪：http://www.thingiverse.com/thing:27054
• http://www.thingiverse.com/thing:40642
• AJGW-GearsHering_Big 1個

• AJGW-GearsHering_Small 1個

• AJGW-Washers-x4 2組

• AJGW-FastRelease.25 1組

• http://www.thingiverse.com/thing:186646
• glass_holde 2個
• glass_holde2 1個

工具

六角螺絲起子組
M8螺帽用的板手(13mm) 兩支
一字起子

迷你雕刻機
鑽石研磨組
小鑽頭組
3mm玉米銑刀

尖嘴鉗
斜口鉗
撥線鉗
剪刀
杜邦頭壓接鉗 (HT-213)

噴霧式黃油
束帶

打火機
焊槍
焊錫
耐熱膠帶

安裝步驟

LM8UU安裝

三個 Y Busing 內各塞入一個LM8UU，LM8UU內四排鋼珠，要成X型排列，不要"十"字形排列。排成X字形的原因是要讓兩排鋼珠受力，而不要只有一排鋼珠受力。LM8UU有防塵套，塞入光軸之後，不易對內部做潤滑，所以要是先噴入些黃油。

X Carriage背後塞入三顆LM8UU。一樣LM8UU內部鋼珠要排成X字形，並且預先在內部上黃油。

(缺圖)

X End Idler 塞入兩顆LM8UU。一樣LM8UU內部鋼珠要排成X字形，並且預先在內部上黃油。

(缺圖)

X End Motor塞入兩顆LM8UU。一樣LM8UU內部鋼珠要排成X字形，並且預先在內部上黃油。

壓克力支架

所有的壓克力組合螺絲都是這樣安裝：十字孔的部分，塞入一顆M3螺帽；垂直方向蓋上另一片壓克力後，用M3 15mm的螺絲鎖入。
螺絲千萬不要一次鎖到緊。
整個框架要能夠很穩得站在桌上，不能有翹腳的。
有翹腳，就必須放鬆鎖有螺絲，壓好壓克力板到不翹腳，再分數次慢慢上緊螺絲。

整個結構體的照片

後面兩塊大三角板，只有兩個螺絲孔得要安裝在右側，兩個螺絲孔的位置剛好可以安裝電源供應器(NES-100-12)。另外一片，螺絲孔比較多的要安裝在左側，螺絲孔可以鎖上RAMPS 1.4控制板系統。

馬達座的樣子。注意上側板子，光軸孔的位置是靠外側，不要裝反了。

最頂端的蓋板先不要裝，待Z光軸、Z螺杆就定位，再安裝。

Z軸馬達

Z軸馬達，左右兩邊個一個。上螺絲之前，記得要先把馬達線從後側開孔拉出，再用M3 15mm螺絲搭配M3墊片鎖上。

台車上滑套、皮帶夾

Y框X方向前側，上墮輪

兩顆625zz夾在Y Idler裡，用M5 20mm螺絲、M5螺帽鎖住。Y Iidler有一側有M5螺帽專用的六角形凹槽，螺帽要放在那邊。如果625zz不容易塞入，那會需要用雕刻機搭配鑽石磨稍微磨寬一點。

前側螺桿安裝的方式如圖。兩支M8 209mm 螺杆，左右兩邊安裝上Y Corner。記得M8螺帽都要搭配墊片使用。

Y框X方向後側

後側一樣有兩根螺杆，但是長短不一樣。上面的是275mm的；下面是209mm。Y motor mount要是先裝在中間，凸出的部分朝上(如圖)。

Y框Y方向螺竿

Y方向螺杆，記得在中間要多加上一對M8墊片螺帽，是之後Y框固定在壓克力口字型框架的下緣用。

Y框組裝

安裝Y馬達

Y軸馬達用兩顆M3 15mm螺絲，配合墊片鎖在Y Motor Mount上。

安裝Y皮帶輪

鎖上皮帶輪。止付螺絲要對齊D槽。

安裝Y皮帶
X墮輪端上墮輪

塑膠件打磨後，兩顆625zz夾在X End Idler裡，用M5 20mm螺絲、M5螺帽鎖住。

X台車安裝M3螺帽

塑膠零件埋入金屬螺帽

X台車上LM8UU 上X光軸
X墮輪端上光軸
X台車端上光軸
Z螺竿上軸承、螺帽

Z螺杆的上端先安裝MF105ZZ有邊軸承，再鎖上第一顆螺帽，並調整螺帽的深度，讓螺杆能順利旋轉。之後再安裝第二顆螺帽，並讓兩顆螺帽互相擠壓，防止螺帽滑動。

Z螺竿安裝到Z馬達上

PVC風管剪約2.5cm長，一端套進5M螺杆，一端套進Z軸馬達軸。

Z光軸安裝
X軸總成安裝到Z光軸、螺竿上
Z光軸螺竿上側壓克力安裝
Z螺竿上側安裝軸承、固定用螺帽

Z螺竿跟X軸的重量，要調整Z螺桿上端螺帽，讓重量依靠上端軸承來支撐。這樣可以減少水波紋的問題。

安裝X馬達

以 M3 20mm螺絲，配合墊片安裝X軸馬達。右下角得螺絲，因為模型有凸起，無法使用M3墊片，改以"電子零件絕緣墊片"取代。

安裝X皮帶輪

如圖，安裝皮帶輪。止付螺絲孔位，要垂值於馬達軸的D槽(如果有D槽)，並且將止付螺絲鎖緊。

安裝X皮帶
Y框安裝入壓克力結構體

後側較長得螺杆嵌入壓克力上預留的凹槽。位置調整好之後用螺帽、墊片固定住。

壓克力主體也以預留的螺絲螺帽固定。

安裝X台車內嵌螺帽
安裝Z軸EndStop 觸發螺絲

右下角的馬達固定螺絲之前，是Z軸EndStop觸發螺絲的位置。該孔位稍微打磨後，旋入M3 30mm的螺絲。

擠出機構修整

Extruder_Body 中間的塑料通到孔，用2.5mm的鑽頭重新擴孔。

用鑽石打模組去除搭橋、支撐的部分。

底下螺絲孔用3mm的鑽頭打通。

安裝擠出軸

擠出軸背面608zz軸承安裝之前，要先套入塑膠墊片。用以防止軸承內軸與擠出基座磨擦。

塑膠墊片的安裝位置，是在靠近大齒輪的這一側，讓這一側的608zz軸承，外圈與基座

接觸，但內圈完全不要接觸到擠出機座。非常多人裝錯邊。雖然裝錯邊不致於讓擠出機無法運作，不過仍然希望大家能做正確的組裝。

兩個軸程都安裝後，可以將擠出軸一方向插入。之後觀察擠出齒與塑料通道孔位的位置。如果沒有辦法對齊，則以墊片調整擠出軸的位置，直至能夠對齊為止。

安裝擠出機夾具之惰輪

608zz會塞不下，需要打磨塑膠件的孔位，讓軸承能自由進出。

打磨後塞入608軸承以及pillar。Pillar需要用鉗子壓入預留的凹槽(圖為未壓入前的照片)。

Pillar 壓入後的樣子。

安裝擠出機夾具
擠出機小齒輪安裝內嵌螺帽

 M3 螺帽先用打火機加熱，然後趁熱塞入AJGW GearsHering Small裡。

擠出機小齒輪安裝到擠出馬達上

如果馬達軸心上有D型槽，那要注意止付螺絲的孔位，要對準D型槽的平面。

擠出機小齒輪安裝止付螺絲

鎖入止付螺絲。力量要適中，不要鎖太過頭，會把塑膠齒輪撐變型。

擠出馬達安裝到擠出機上

擠出馬達用三個M3 15mm螺絲，配合墊片鎖到擠出基座上。那三個螺絲孔是一字型的形狀，用意是讓安裝時，可以調整大小齒輪咬合的間隙。過緊或過鬆都不好。

安裝擠出機大齒輪

擠出機大齒輪中間要塞入一顆M8螺帽。旋入擠出軸後，鬆緊要調整到可以順利轉動，卻不會讓擠出軸能前後滑動。另一方面還要讓小擠出齒輪跟大齒輪的人字齒中心對齊。可以利用M8墊片塞在打擠出齒輪跟擠出基座之間做調整。

待調整完後，在多鎖一顆M8螺帽，與大齒輪中心得螺帽互相擠壓，防止大齒輪脫落。

安裝擠出機快拆螺絲

FastRelease(快拆)打磨前Size不合，需要打模縮小。

打磨至能夠順利鑲嵌。

FastRelease(快拆)打磨後套成圖中的樣子，再拿M4 50mm螺絲，套入彈簧之後，再穿過快拆，鎖入擠出基座。

擠出機構安裝好之後的上視圖

J head 安裝到J head固定板上
J head 固定板與擠出機接合
擠出機安裝到X台車上
安裝控制板

RAMPS板子上，把Microsteps跳線安裝上短路器。

依照正確的方向，把4988步進馬達驅動模組安裝到RAMPS板上。

RAMPS板與Arduino Mega板接合。

Arduino Mega 板，要先鎖到壓克力主結構上，再安裝RAMPS板。要不然螺絲會沒有空間座安裝。

Arduino Mega板上，圓孔的12V電源輸入，不必接電。電力會從RAMPS透過針腳供應給MEGA板。

安裝XYZ軸EndStop微動開關

X軸 EndStop的位置

Y軸 EndStop的位置

Z軸 EndStop的位置

XYZ軸EndStop走線

http://reprap.org/mediawiki/images/6/6d/Rampswire14.svg

電路安裝方式，Z軸馬達建議改成串連，END STOP "不要"照圖上接。其他的部分可以參考這張接線圖。

如果使用RAMPS 1.4，板子上End Stop腳位的"-" (GND)，接到微動開關的 Common (C) 腳位；板子上End Stop腳位的"S"接到微動開關的 Normally Open (NO) 腳位。

end stop 十個人十一個人接錯，拜託文章看仔細。

請特別注意，如果END STOP 未正確安裝，XYZ軸馬達將會無法正常動作。

X馬達走線

如何壓接杜邦端子?

Y馬達走線

Z馬達串連、走線
安裝擠出機風扇
擠出機加熱管走線
擠出機溫度Sensor走線
擠出機風扇走線
安裝電源供應器
電源供應器走線
電源線
USB連接電腦
安裝控制板FW

Marlin for i3 懶人包(2013/12/5更新，請之前下載的朋友重新下載)

Configuration.h 有修改的部分如下：
#define MOTHERBOARD 33
#define TEMP_SENSOR_0 1
#define TEMP_SENSOR_1 0
#define INVERT_Y_DIR true    // for Mendel set to true, for Orca set to false
#define INVERT_E0_DIR true   // for direct drive extruder v9 set to true, for geared extruder set to false
#define HOMING_FEEDRATE {50*60, 50*60, 2*60, 0}  // set the homing speeds (mm/min)
#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT   {80,80,4000,750}  // default steps per unit for Ultimaker
#define DEFAULT_MAX_FEEDRATE          {500, 500, 2, 25}    // (mm/sec)
#define REPRAP_DISCOUNT_SMART_CONTROLLER

卸除控制板上的馬達線路
測量、校正馬達控制晶片電流控制準位

參考"設定4988步進馬達驅動板電流上限"一文

安裝X馬達線
測試X馬達
安裝Y馬達線
測試Y馬達
安裝Z馬達線
測試Z馬達
測試擠出頭加熱
測試擠出馬達
安裝Y台車玻璃

校正Y台車玻璃水平
校正擠出頭高度
安裝蛇管

列印時，這麼多電線會拉扯移動，用蛇管套起來可以避免打夾卡住。

測試列印

安裝步驟，光標題就這麼多! @@

常見問題

發問之前，請耐心看完常見問題。
更多常見問題，請參閱這邊。

Q: 為什麼我測試XYZ軸馬達的時候，都只能往某個方向移動，另一個方向都不會動?
A: 因為還沒有做歸零，所以控制板會以開機時的位置為零點，只能往正方向移動，不能讓位置小於零。請務必先完成EndStop的安裝以及測試，再做馬達的測試。

Q: 馬達轉動方向顛倒，怎麼辦?
A: 只要把馬達的四條電線，順序顛倒過來插，就可以讓馬達改變旋轉方向。

Q: 為什麼我測試XYZ軸馬達的時候，都只能往某個方向移動，另一個方向都不會動?
A: 因為還沒有做歸零，所以控制板會以開機時的位置為零點，只能往正方向移動，不能讓位置小於零。請務必先完成EndStop的安裝以及測試，再做馬達的測試。

Q: 溫度怎麼都不會升高?
A: 檢查看看加熱棒、加熱電阻的引線，跟延長線之間的壓接套，有沒有接觸不良的問題。

Q: 每次都是慢慢加溫到接近175度時突然會跳到235度? 怎麼回事?
A: 檢查看看熱敏電阻的引線，跟延長線之間的壓接套，有沒有接觸不良的問題。

Q: 為什麼印到一半會出現線捲打結的狀況?
A: 那應該是線頭沒抓好，縮回線捲裡面，再重新拉出來的過程中打結了~

參考資料

http://www.reprap.org/wiki/Prusa_i3_Build_Manual
http://www.reprap.org/wiki/Prusa_i3
http://reprap.org/wiki/RAMPS_1.4

How to make a Hobbed bolt
http://www.thingiverse.com/thing:151669

照片協力

特別感謝 陳建華、鄭鴻旗 提供部分照片。

後續

建議可以印這些配件

LCD支架
http://www.thingiverse.com/thing:186706

塑料捲支架
這回是我們台灣網友傅孝暘分享的塑料架，大家多多捧場阿~
http://www.thingiverse.com/thing:271285

塑料捲支架
http://www.thingiverse.com/thing:178862

網友成功自行購料、組裝

(2014/4/13) 青鳥先生

(2014/4/2) 紀先生

(2014/01/24)余先生

屏東梁先生

(2013/12/17)台中黃先生

(2014/3/1)Elegant

http://home.gamer.com.tw/creationDetail.php?sn=2361253