Disseny i muntatge d'una impressora 3D basada en Arduino

Abstract

[EN] This paper deals with the design, assembly and programming process of an Arduinobased 3D printer. To do this, we first analyze the social and professional context that explains the need for 3D printing technology, and we will provide an overview of its history and development in recent years. The proposed design is based on the famous models Prusa i3 MK2S, developed by Josef Prusa, and Prusa i3 Hephestos, from the Spanish company BQ. These designs will be modified according to the price, the required performance and the availability of the materials, comparing some of the main options. Next, we will detail the assembly process, focusing especially on the problems found during it. As for programming, we will use Marlin software, introducing the appropriate setting for the new printer and will present the main programs used for the design, conversion and preparation of parts for 3D printing. In addition, a remote monitoring system via Wi-Fi is included through the OctoPi operating system, installed on a Raspberry Pi Zero W board with built-in camera. Finally, we will discuss some possible future solutions to solve some of the typical problems with 3D printers and the paper will be closed with the final conclusions.

[CAT/VA] El present treball tracta el procés de disseny, muntatge i programació d'una impressora 3D basada en Arduino. Per a això, primer s'analitzarà el context social i professional que explica la necessitat de la tecnologia d'impressió 3D, i s'oferirà una visió general sobre la història i el desenvolupament d'aquesta en els últims anys. El disseny proposat es basa en els famosos models Prusa i3 MK2S, desenvolupat per Josef Prusa, i Prusa i3 Hephestos, de l'empresa espanyola BQ. Aquests dissenys seran modificats segons el preu, les prestacions requerides i la disponibilitat dels materials, comparant algunes de les principals opcions. A continuació es detallarà el procés de muntatge, centrant-se especialment en els problemes que s'hagin trobat durant el mateix i les solucions proposades. Quant a la programació, s'utilitzarà el programari Marlin, introduint la configuració adequada per a la nova impressora i es presentaran els principals programes usats per al disseny, conversió i preparació de peces per a impressió 3D. A més, s'inclourà un sistema de monitoratge remot via wifi mitjançant el sistema operatiu OctoPi, instal·lat en una placa Raspberry Pi Zero W amb càmera incorporada. Finalment, es discutiran les possibles millores futures que podrien adoptar-se per resoldre alguns dels problemes típics de les impressores 3D i es tancarà el treball exposant les conclusions finals.

[ES] El presente trabajo trata el proceso de diseño, montaje y programación de una impresora 3D basada en Arduino. Para ello, primero se analizará el contexto social y profesional que explica la necesidad de la tecnología de impresión 3D, y se ofrecerá una visión general sobre la historia y el desarrollo de ésta en los últimos años. El diseño propuesto se basa en los famosos modelos Prusa i3 MK2S, desarrollado por Josef Prusa, y Prusa i3 Hephestos, de la empresa española BQ. Dichos diseños serán modificados según el precio, las prestaciones requeridas y la disponibilidad de los materiales, comparando algunas de las principales opciones. A continuación, se detallará el proceso de montaje, centrándose especialmente en los problemas que se hayan encontrado durante el mismo y las soluciones propuestas. En cuanto a la programación, se utilizará el software Marlin, introduciendo la configuración adecuada para la nueva impresora y se presentarán los principales programas para el diseño, conversión y preparación de piezas para impresión 3D. Además, se incluirá un sistema de monitorización remota vía wifi mediante el sistema operativo OctoPi, instalado en una placa Raspberry Pi Zero W con cámara incorporada. Finalmente, se discutirán las posibles mejoras futuras que podrían adoptarse para resolver algunos de los problemas típicos de las impresoras 3D y se cerrará el trabajo exponiendo las conclusiones finales.