本帖最后由 zhuying1317 于 2013-5-28 23:48 编辑
自己造过一台3D打印机,设计过两台,接触过一段时间的商业机和DIY机技术之后,有幸于某群担任管理员。某群的特点是,很多朋友都是由5imx而来,有相当的DIY能力和毅力,以及对数控技术的认识。大家在进群刚入门的时候,问的问题都差不多,这里我列出一些几乎每天都要回答一遍的问题,以期给大家一个简单的、直观的介绍。
咱都是从设计图锯钢筋拧螺丝接电机全能自己搞定的人,自己人说事儿,简单。
本文的预定科普对象是:
1. 有一定的DIY经验 2. 对直角数控系统有“一定”认识 3. 懂一点鸟语是最好
FAQ1,我有一台雕刻机,能不能把它直接改成打印机?
这个问题被放在第一位的原因,是我实在是不想再回答第二遍了啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊
可以,也不可以。
雕刻机和打印机的结构从原理上来说是没有区别的,都是X+Y+Z三轴+主轴(在打印机上是挤出机)的标准数控系统。所以,把雕刻机加上一个打印头改造成3D打印机,完全是可行的。实际上,本人就这样做过。
但是,雕刻机和打印机在设计上有很大的不同。雕刻机的主轴需要切割材料,要承受相当大的力矩,故而结构必须足够结实;而3D打印机的挤出机是完全无负载的,反而对急停、加速以及变向能力有着非常高的要求。在设计理念上的不同,带来的结果就是,你的第二台雕刻机肯定比第一台设计得结实,而第二台打印机会比第一台设计得更轻。
用雕刻机的结构做打印机,雕刻机的强度兀余太大,带来了过多的惯量,影响打印的运行速度。而且在打印的过程中,单轴运动的情况很少,而多轴联动时,不同轴惯量和运动特性的区别就会带来精度的损失。所以,一般用2A的57电机能跑F2000的雕刻机装了打印头之后,可能还不如用42步进跑F6000的打印机(当然,这个速度已经是打印机中的战斗机了)打印出来的效果,精度和表面粗糙度都远远不如。
故而,雕刻机改造3D打印,可以,也不可以。
最理想的改造3D打印的机器,应该是激光雕刻机。
这种傻事我做过,所以你就不用再做了
FAQ2,那么,雕刻和3D打印有什么不同?
如果你要问的是AM和NCM的区别,这里是DIY区,不是无手小清新科普区…这里只从DIY的角度回答这个问题。
首先,在机器结构上,就像FAQ1所说的,打印机注重轻载、高速,相对来说,雕刻机则注重强度。刚性铣床>雕刻机>打印机,速度打印机>雕刻机>铣床。所以打印机的设计和雕刻机的思路是有很大的不同的,像我这样按照雕刻机的经验去设计3D打印机,效费比会很低。
然后,打印机的“主轴”是“挤出机”(Extruder),它的结构一般是用一个小的步进/减速电机带动一个摩擦轮,将原料的塑料丝“塞”(feed)给下面的加热头,加热头再通过一个小孔把丝细化,细化后0.3mm的挤出丝就挤到了工件上,这就是“FDM”的过程。
也就是说,打印机和雕刻机最本质的不同,就是把主轴换成了挤出机。
从电控上来说,现在常见的打印机和雕刻机也有一个很大的不同,就是打印机的运算是在板上完成的。不像雕刻机必须拖着一根25针的线实时从电脑上获得信号,打印机是可以脱机用SD卡打印的。这样的设计好处自然是可以摆脱电脑的束缚,但坏处就是由于需要有运算的芯片,打印机的主板比起雕刻机简直是贵到姥姥家了。而且折腾起来挺麻烦。
打印机和雕刻机相比,其电控部分:
把雕刻机的主板换成打印机的 三轴步进不变 主轴变频器换成一块步进驱动(挤出机电机) 一块额外的电路板控制加热和热头温度的反馈 一块额外的板控制加热台面(可选)
机械部分:
三轴不变 主轴换成挤出机 台面换成加热台板(可选)
Over.
此即所谓挤出机.
FAQ3. 我想知道更多的关于DIY 3D打印的资料,该从何下手?
很不幸的,国内目前没有很多的关于打印机DIY的资料,或者说,至少我是没有找到…“据说”是有“非常专业”的3D打印论坛的。
一般来说推荐的是reprap.org,这个米国鬼畜的网站,里面的资料非常殷实,从这里入门,可以一直走到很高的层次。当然,这是建立在你能读懂鸟语的基础上的。
FAQ4. 我想自己弄一台3D打印机,难吗?
有志者事竟成。
如果你要从0基础开始搞3D打印机,你会需要如下的知识/能力,或用如下的方法替代:
1. 框架结构的设计能力,/或者直接下载别人设计好的机器框架 2. 对Audrino有一定认识,会刷机最好/不会也行,让老板给你刷好寄过来也能用 3. 对机器的安装和调试有能力、有信心、有毅力(有毅力是最重要的),/或者你直接买成品机也成,那你还看我这帖浪费绳命作甚。
结论,你要是能把雕刻机弄出来,那么买块板子做打印机对你来说不会是很难的事情。
我做的这台机基本上就是雕刻机的移动龙门结构,效费比很低.
FAQ5. 国内现在打印机的配件好买吗?
已经很好买了。我攒机的时候可选的配件还不多,现在已经如雨后春笋一般在淘宝大学各处上架了。像挤出机这样的东西可以直接买套件,喷嘴这种2mm转0.3mm的深孔加工不出来直接买成品,主板让老板刷好机再快递过来这样的事情。
想到这里,写到这里。有什么别的经常遇到的问题,想起的时候我会继续在此帖中补充。
某群,即一起来玩DIY3D打印机,298821412,欢迎加入,一起讨论。
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