طابعات ثلاثية الأبعاد ومارلين

تمت ترجمة هذه المقالة من اللغة الإنجليزية ، اتصل بنا إذا كنت ترغب في تحسين هذه الترجمة

ما هو مارلين؟

Marlin هو برنامج ثابت مفتوح المصدر لعائلة RepRap من النماذج الأولية للنسخ المتماثل - والمعروف باسم "الطابعات ثلاثية الأبعاد". تم اشتقاقها من Sprinter و grbl ، وأصبحت مشروعًا مفتوح المصدر مستقلًا في 12 أغسطس 2011 بإصدار Github. مرلين مرخص بموجب GPLv3 وهو مجاني لجميع التطبيقات.

منذ البداية ، تم تصميم Marlin من قِبل ولعشاق RepRap ليكون برنامج تشغيل طابعة بسيطًا وموثوقًا وقابلًا للتكيف "يعمل فقط". كدليل على جودتها ، يتم استخدام Marlin من قبل العديد من الطابعات ثلاثية الأبعاد التجارية المحترمة. Ultimaker و Printrbot و AlephObjects (Lulzbot) و Prusa Research هم فقط عدد قليل من الموردين الذين يشحنون مجموعة متنوعة من Marlin. مارلين قادرة أيضًا على قيادة آلات النقش بالليزر CNC.

أحد مفاتيح شعبية Marlin هو أنها تعمل على ميكروكنترولر Atmel AVR 8 بت غير مكلفة - أضافت Marlin 2.x دعمًا لبطاقات 32 بت. هذه الرقائق في مركز منصة Arduino / Genuino مفتوحة المصدر الشهيرة. النظام الأساسي المرجعي لـ Marlin هو Arduino Mega2560 مع RAMPS 1.4 و Re-Arm with Ramps 1.4.

كمنتج للمجتمع ، تهدف مارلين إلى أن تكون قابلة للتكيف مع أكبر عدد ممكن من البطاقات والتكوينات. نريد أن تكون قابلة للتكوين وقابلة للتخصيص وقابلة للتوسيع واقتصادية للهواة والبائعين. يمكن أن يكون تصميم Marlin صغيرًا جدًا ، للاستخدام على طابعة بدون رأس مع أجهزة متواضعة فقط. يتم تنشيط الوظائف حسب الحاجة لتكييف Marlin مع المكونات المضافة.

الملامح الرئيسية

        أكمل كود G بأكثر من 150 أمر
        مجموعة كاملة من حركات كود G ، بما في ذلك خطوط Bézier والأقواس والمنحنيات
        نظام الحركة الذكي مع الترقب ، والحركة على أساس الانقطاعات ، والتسارع الخطي
        دعم الكينماتيكا الديكارتية ، دلتا ، SCARA و Core / H-Bot
        التحكم في التدفئة PID في حلقة مغلقة مع التعديل التلقائي ، الحماية الحرارية ، قطع السلامة
        دعم ما يصل إلى 5 بثق بالإضافة إلى سرير طباعة ساخن
        واجهة مستخدم وحدة تحكم LCD مع أكثر من 30 لغة ترجمة
        الطباعة على بطاقة المضيف وبطاقة SD مع البدء التلقائي
        تعويض تسوية السرير - مع أو بدون مسبار السرير
        التغذية الخطية للبثق القائم على الضغط
        دعم البثق الحجمي
        دعم الخلط والطارد المتعدد (Cyclops، Chimera، Diamond)
        دعم حد التبديل / عرض الفتيل
        المؤقت وعداد الطباعة

كيف يعمل مارلين:

تعمل البرامج الثابتة Marlin على اللوحة الرئيسية للطابعة ثلاثية الأبعاد ، حيث تدير جميع أنشطة الماكينة في الوقت الفعلي. ينسق عناصر التسخين ، ومحركات السائر ، وأجهزة الاستشعار ، والأضواء ، وشاشة LCD ، والأزرار وكل ما يتعلق بعملية الطباعة ثلاثية الأبعاد.

تطبق مارلين عملية تصنيع مضافة تسمى نمذجة الترسيب المنصهر (FDM) - الملقبة بتصنيع خيوط مدمجة (FFF). في هذه العملية ، يدفع المحرك الفتيل البلاستيكي من خلال فوهة ساخنة تعمل على إذابة المواد وبثقها أثناء تحريك الفوهة تحت تحكم الكمبيوتر. بعد عدة دقائق (أو عدة ساعات) من وضع طبقات رقيقة من البلاستيك ، تكون النتيجة شيئًا ماديًا.

لغة التحكم في Marlin مشتقة من رمز G. أوامر G رمز تخبر الجهاز للقيام بأشياء بسيطة مثل "تعيين التدفئة من 1 إلى 180 درجة" أو "التبديل إلى XY عند السرعة F." لطباعة نموذج باستخدام Marlin ، يجب تحويله إلى G-code باستخدام برنامج يسمى "slicer". نظرًا لأن كل طابعة مختلفة ، فلن تجد أي ملفات G-code لتنزيلها ؛ سيكون عليك قطعها بنفسك.

عندما يتلقى مارلين أوامر الحركة ، فإنه يضيفها إلى قائمة انتظار الحركات التي سيتم تنفيذها بالترتيب الذي تم تلقيه. تقوم "خطوة المقاطعة" بمعالجة قائمة الانتظار ، وتحويل الحركات الخطية إلى نبضات إلكترونية متزامنة بدقة لمحركات السائر. حتى بسرعات متواضعة ، يجب على Marlin توليد آلاف النبضات خطوة بخطوة كل ثانية. (على سبيل المثال ، 80 خطوة لكل مم * 50 مم / ثانية = 4000 خطوة في الثانية!) نظرًا لأن سرعة المعالج تحد من السرعة التي يمكن أن تتحرك بها الماكينة ، فنحن نبحث دائمًا عن طرق جديدة لتحسين الانقطاع خطوة خطوة!

تتم إدارة عناصر التسخين وأجهزة الاستشعار في مقاطعة ثانية تعمل بسرعة أبطأ بكثير ، بينما تدير الحلقة الرئيسية معالجة الأوامر.

تتم إدارة السخانات وأجهزة الاستشعار في مقاطعة ثانية تعمل بسرعة أبطأ بكثير ، بينما تتعامل الحلقة الرئيسية مع معالجة الأوامر وتحديث العرض وأحداث وحدة التحكم. لأسباب أمنية ، سيتم إعادة تشغيل Marlin بالفعل إذا كانت وحدة المعالجة المركزية محملة بشكل مفرط لقراءة المستشعرات.

طباعة الأشياء
النمذجة

بينما تطبع مارلين كود G فقط ، تقطع معظم أدوات التقطيع ملفات STL فقط.

أياً كان ما تستخدمه لسلسلة أدوات CAD الخاصة بك ، طالما يمكنك تصدير نموذج صلب ، يمكن لجهاز التقطيع "قطعه" إلى رمز G وستبذل البرامج الثابتة Marlin قصارى جهدها لطباعة النتيجة النهائية.

قبل أن تحلم مارلين بالطباعة ، ستحتاج أولاً إلى نموذج ثلاثي الأبعاد. يمكنك تنزيل النماذج أو إنشاء النموذج الخاص بك باستخدام واحد من العديد من برامج CAD المجانية ، مثل FreeCAD و OpenSCAD و Tinkercad و Autodesk Fusion 360 و SketchUp وما إلى ذلك.

مطلوب مستوى عال من المعرفة لنمذجة الأشياء المعقدة مثل جمجمة T-Rex ، ولكن يمكن أن تكون الأشياء الأخرى بسيطة جدًا للنمذجة. للحصول على أفكار واختبار الأشياء ، استكشف مواقع مثل Thingiverse و YouMagine واطبع الأشياء من أجل المتعة.

تقطيع

تقوم الشرائح بإعداد نموذج ثلاثي الأبعاد متين من خلال تقسيمه إلى شرائح رقيقة (طبقات). في هذه العملية ، يقوم بإنشاء رمز G الذي يخبر الطابعة بتفصيل كبير عن كيفية إعادة إنتاج النموذج. هناك العديد من آلات التقطيع للاختيار من بينها:

•     Cura.
•     Slic3r.
•     PrusaSlicer
•     Simplify3D

الطباعة

يمكن التحكم في Marlin بالكامل من مضيف أو في وضع مستقل من بطاقة SD. حتى بدون وحدة تحكم LCD ، لا يزال من الممكن بدء الطباعة SD المستقلة من مضيف ، بحيث يمكن فصل الكمبيوتر عن الطابعة.

برنامج المضيف متاح لمنصات متعددة ، بما في ذلك أنظمة سطح المكتب و Raspberry Pi وأجهزة Android اللوحية. يمكن لأي جهاز مزود بمنفذ USB وطرف تسلسلي أن يعمل كمضيف ، من الناحية الفنية ، ولكنك ستحصل على تجربة طباعة أفضل باستخدام برنامج مضيف مصمم خصيصًا للطابعات ثلاثية الأبعاد. تشمل الاختيارات الحالية:

    برونترفيس هو مضيف مفتوح المصدر لكليمنت.
    Repetier Host هو مضيف مصدر مغلق بواسطة Repetier Software.
    OctoPrint هو مضيف مفتوح المصدر لـ Raspberry Pi من Gina Häußge.
    كورا هو مصدر مفتوح المصدر من قبل Ultimaker. (تحذير: لم يعد بإمكانك تحديد المنفذ وسرعة الاتصال يدويًا ، يجب اكتشاف الطابعة تلقائيًا بواسطة Cura)
    يتضمن Simplify3D كلاً من مضيف وشريحة.

تأتي العديد من الطابعات ثلاثية الأبعاد مع إصدار مخصص من Repetier أو Cura. في حين أنه يساعد على ربط العلامة التجارية للطابعة ببرنامج إضافي ، فإن هذه الإصدارات قديمة بشكل عام وتتلقى القليل من الترقيات. بدلاً من ذلك ، نوصي بتنزيل أحدث إصدار عام من برنامج المضيف المفضل لديك.

تركيب مارلين

لتثبيت Marlin على طابعتك ، يجب عليك أولاً تنزيل Marlin ، ثم تعديل ملفات التكوين الخاصة بك ، وأخيرًا استخدام IDE لتجميع مشروع Marlin في شكل ثنائي وتنزيله على بطاقتك. قد تبدو عملية البناء شاقة في البداية ، ولكن بعد القيام بها عدة مرات ، ستكون محترفًا.

        يحتاج Marlin فقط إلى إعادة وميض عندما يتم تعديل المعلمات الثابتة في ملفات التكوين. العديد من المعلمات هي معلمات افتراضية فقط ويمكن تعديلها (وحفظها في EEPROM) باستخدام رموز G. راجع وصف كل خيار في ملفات التكوين لمعرفة رموز G التي تنطبق.

تحميل

ابدأ بتنزيل شفرة المصدر Marlin. هناك عدد قليل من قواعد التعليمات البرمجية للاختيار من بينها.
تنزيل 2.0.x تنزيل 2.0.x الإصدار الحالي
تنزيل 1.1.x تنزيل 1.1.x الإصدار السابق
تنزيل 1.0.x تنزيل إصدار أقدم 1.0.x
تنزيل bugfix-1.1.x تنزيل إصدار "Nightly" من bugfix-1.1.x. المضي بحذر!
تنزيل bugfix-2.0.x قم بتنزيل الإصدار "Nightly" من bugfix-2.0.x. المضي بحذر!
تنزيل dev-2.1.x تنزيل إصدار "Nightly" من dev-2.1.x. المضي بحذر!

         تدعم Marlin 2.0 والإصدارات الأحدث ARM 32 بت. PlatformIO غير مطلوب لبطاقات AVR.

تكوين:

لتكوين Marlin ، يمكنك استخدام Arduino IDE أو محرر النصوص المفضل لديك لتعديل ملفي Configuration.h و Configuration_adv.h. انظر تكوين مارلين لمزيد من التفاصيل.

بناء وتثبيت:

قد يختلف إجراء تثبيت Marlin بناءً على إصدار Marlin الذي ترغب في تثبيته والبطاقة التي تقوم بتثبيتها. بمجرد إعداد بيئة بناء Marlin ، يمكن تثبيت التحديثات بنقرة واحدة.
تعليمات منصة (منصات) Marlin
1.1.x أو 2.x 8 بت AVR تثبيت Marlin مع  Arduino IDE
1.1.9 أو 2.x 8 بت AVR ، تثبيت ARM 32 بت مع PlatformIO
2.0 LPC1768 (Re-Arm) قم بتثبيت Marlin على Re-ARM

     هل تبحث عن أمثلة على تكوينات جهازك؟

         Marlin 1.1.x: مدرج في مجلد "example_configurations".
         Marlin 2.0.x: مستضاف بشكل منفصل. روابط في صفحة تنزيلات mrlin.

المصادر:

• https://marlinfw.org/docs/basics/install.html
• http://www.tobiasschuerg.de/3d%20printing/2019/12/08/geeetech-a10-marlin-v2.html