???? 微博: 小樣兒老師2015
初識(shí)
3D打印技術(shù),即快速成形技術(shù),它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù),3D打印機(jī)則出現(xiàn)在上世紀(jì)90年代中期,即一種利用光固化和紙層疊等技術(shù)的快速成型裝置。它與普通打印機(jī)工作原理基本相同,打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“印材料”,與電腦連接后,通過(guò)電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來(lái),最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。如今這一技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用,人們用它來(lái)制造服裝、建筑模型、汽車、巧克力甜品等。

技術(shù)原理
面向普通用戶的桌面級(jí)3D打印使用的是融融擠壓式技術(shù)(FDM),在描繪融融擠壓式3D打印機(jī)的工作原理之前,我們可以先設(shè)想這樣一個(gè)場(chǎng)景:首先你拿著一根被加熱過(guò)的牙膏,在牙膏盒里面都是液態(tài)的,但只要你把它一擠出來(lái)就會(huì)馬上凝固;然后你把這根牙膏頭朝下拿著,并往桌子上擠,邊擠邊水平移動(dòng),就像寫毛筆字一樣;等你完成桌面上一層的工作后,把牙膏再往上抬一點(diǎn),接著往第二個(gè)平面上繼續(xù)擠牙膏,這時(shí)擠壓出來(lái)的牙膏會(huì)和之前的牙膏粘在一起,先擠出來(lái)的牙膏會(huì)固化形成后面擠出牙膏的支撐,最后你不斷地重復(fù)以上過(guò)程,直到擠出你想要的形狀,這其實(shí)就是FDM的基本思想。

根據(jù)這樣的基本思想,將原材料預(yù)先加工成特定口徑的圓形線材,然后將這種線型材料進(jìn)行熱熔化處理,通過(guò)擠壓將融化成液態(tài)的材料擠噴出來(lái),通過(guò)電腦程序控制噴嘴的坐標(biāo)移動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)實(shí)物的3D打印。
開源3D打印機(jī)REPRAP發(fā)展史
REPRAP開源項(xiàng)目是由英國(guó)巴斯大學(xué)(the University of Bath) Adrian Bowyer 等人所發(fā)起,主要目的是希望能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)和制作出一款面向所有普通用戶的3D打印機(jī)。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展能用的版本有三個(gè)。
第一代產(chǎn)品稱為Darwin(達(dá)爾文)

第二代產(chǎn)品稱為Mendel(孟德?tīng)枺?/h3>

第三代產(chǎn)品稱為Prusa(普魯士)

如何制作一臺(tái)3D打印機(jī)
接下來(lái)說(shuō)重點(diǎn),如何制作開源3D打印機(jī)REPRAP的第三代產(chǎn)品。首先要具有互聯(lián)網(wǎng)思維(需要什么先去某寶看一看,哈哈),所需要的原材料和工具在下文按照3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)分項(xiàng)列出,其中提到的所有材料和工具在某寶可以全部買到。
結(jié)構(gòu)部分
1)五金件:
螺桿,滑桿導(dǎo)軌,各型號(hào)螺母,螺釘,墊片等

2)塑料件:
Prusa Mendel I2 塑料件一套

動(dòng)力部分
1)步進(jìn)電機(jī):
42步進(jìn)電機(jī)(兩相四線、兩相六線也可以),電機(jī)最好選擇高度 >40mm的,電流 >1A這樣才能保證電機(jī)的力矩足夠

2)同步輪,同步帶,絲桿:
同步輪(>=16齒),同步帶選擇2GT型號(hào)或者S2M,絲桿一般都直接用M8螺桿。

電路部分
1)控制板:
arduino atmega2560主板 + Ramps1.4控制板

2)開關(guān)電源一個(gè):
功率要求較高,最好選用帶散熱風(fēng)扇功率 >300W的

3)熱敏電阻,輕觸開關(guān)、電源線,細(xì)導(dǎo)線若干:
熱敏電阻阻值100k,電源線選用 >0.75平

加熱部分
1)擠出機(jī)一個(gè):
用來(lái)加熱打印耗材的(abs或者pla)

2)加熱床一個(gè):
需要鋁合金底托(最好買鉆好空的)+PCB加熱板+熱硼硅玻璃板

3)雜項(xiàng):
打印耗材一卷、高溫膠帶、扎線帶等


組裝
側(cè)邊支架

整機(jī)支架

安裝電機(jī)

調(diào)試
