三维打印

3D打印机、快速成型与增量制造技术

今日: 0 主题: 237 回复: 1815版主:魂溷

作者:黄子帆 简介 说到 FDM 的 3D 打印机,很多人都说是玩具没有什么用处,还有的说这种机器不能像 2D 打印机那样打印全彩,没有太多价值。而且国外还有许多创业公司都宣布要做成全彩的 FDM 3D 打印机。但是结果是可悲的基本宣布的公司不是倒闭就是苟延残喘。全彩的 FDM3D 打印机俨然成为了 FDM 领域的一颗皇冠,等待有心之人的摘取。   在这条道路上探索的我只是这条道路上普普通通的一员。很多人(包括我)都想全彩暂时实现不了,退而求其次。进行混合不同颜色的耗材进行打印(其实再此之前还实施过耗材染色,耗材驳接等方式)。后来在万能的淘宝上还出现彩虹色的耗材丝我还买个几卷实验。 我买的耗材打印的花瓶 RichRap Richard Horne 是一名伟大的探索者,他首先在 reprap mendelmax ( richrap )完成红黄蓝三色的混合实验是了不起的,他也做了颗粒挤出机和蠕动式挤出机等。(图为混合效果图) Richard Horne 基本 工作原理是:拥有利用三个 挤出机 ,同时向一个喷嘴 ( 即热端 ) 供应塑料丝 (3D 打印机所需耗材 ) ,塑料丝在喷嘴处融化,然后堆积在作品表面。 控制实现方式 Richard Horne 是一个非常聪明的人,他是通过修改挤出机的脉冲当量来完成混合挤出的。例如一个正常的挤出机是 90 个脉冲为一毫米。如果是三组混合总量就是原先总量的 3 倍。 Richard Horne 通过将挤出机 1 的脉冲设置为 45 个脉冲每毫米,挤出机 2 的脉冲设置为 45 个脉冲每毫米,挤出机 3 的脉冲设置为 45 个脉冲每毫米 . 最后在步进电机上装上开关,只要保证其中两台电机是闭合,另一台断开,就能够保证总量不变,而且 Richard Horne 使用的 repetier 固件可以在 EEPROM 中修改脉冲当量。 通过 红色、黄色和蓝色塑料丝,通过融合黄色和蓝色产生绿色,融合红色和蓝色产生紫色 图为 Richard Horne 这个伟大的探索者      RichRap 的工作原理更像是扎染 ( 织物在染色时部分结扎起来使之不能着色的一种染色方法 ) ,而不是喷墨打印。颜色并不是真正意义上的混合,而是以一种“牙膏效应”方式混合,颜色之间是有距离的。因为融化的塑料需要一个过渡时间 。 Builder 3D 打印机    在 2014 年 6 月 4 日,荷兰 3D 打印机制造商 Builder 宣布其 3D 打印机产品将增加一个新颖而独特的功能:混色( colomixing ) 3D 打印。 Builder 3D 打印机上将会安装一种两进一出的挤出机。注意!这可不是两个挤出头哦,它是用两种材料 / 颜色通过一个喷嘴挤出。这种设置使得它可以使用 Builder 新的颜色混合工具混合颜色。请看下面的图片,这个花瓶是是用黄色和粉红色两种线材打印的, Builder 在打印文件中加入了“混色”代码,于是最终生成了一只漂亮的三色花瓶:粉红色、橙色和黄色。但是这个机器却高达一万多人民币,就算是香港代工的也要九千多。 混色 的原理      使用混色功能,您就能将两种颜色的 PLA 线材混合在一起生成第三种颜色。主要是在 G- 代码中改变两种颜色的挤出百分比,例如,设定 40% 的红色材料和 60 %的黄色材料。 混色 G- 代码 的生成 Builder 公司在其网站上放置了一个“混色”生成器应用程序。可以先上传您的 G 代码,然后选择混合比例。网上的生成器会您在现有的 G 代码中植入相应的指令。新指令将普通的 G 代码文件转化成一个“混色”的 G 代码文件。之后,您就可以把它下载下来,传入 3D 打印机进行打印。 但是这 个 Gcode 生成器却高达 50 欧元 ,虽然在欧元极度贬值的今天,对于喜欢盗版的中国人来说还是不能接受的。 下面是几张我一个好朋友买的这台机器打印的效果 Builder 3D 打印机的喷头图片 深圳森工混合 3D 打印机 国外 2014 年推出了混合 3D 打印机国内的人也没有闲着。 2015 年 3 月,深圳 3D 打印机厂商森工科技推出了其独家研发的混色 3D 打印机 MakerPi M2030X ,据说该产品属于国内独家首发。 森工科技的这款 3D 打印机是建立在三基色原理的基础上( 关键是只是双混色 ),通过多色混合而实现彩 色的打印效果。跟国外混色机器相比,其机械性能更优,打印更加流畅不堵头,各方面性能更加领先,( 我亲自去他们公司看过还凑合着 )这标志着国内 FDM 原理 3D 打印机即将迈入彩色 3D 打印的新时代( 太夸大了 )。价格 12000+ 便宜不了多少,还不如香港代工的 Builder 3D 打印机便宜。 大家请看 新华网发的新闻 :混色 3D 打印难题 大学室友们搞掂了 非专业生用两年解决世界级难题 (关键词:非专业;世界级;难题) 这台打印机是我国第一台混色 3D 打印机。很难想象,破解了这一世界级技术难题的年轻人并非专业出身,他们完全依靠埋头攻坚,历经 2 年时间才攻克难题。罗建旭 2011 年毕业于广东药学院电子医疗器械专业(广药出来的,就是在小谷围岛),同一个宿舍有创业意向的 4 名同学抱着对 3D 打印的浓厚兴趣决定在一起创业。 罗建旭将团队的成功归功于两名进行技术研发的同学,“他俩都是可以为了解决一个问题关起门不吃不喝埋头攻坚的人”。以混色打印技术为例,森工团队 2012 年开始就尝试攻克,这个世界级难题(如果这是世界级难题是不是太掉价了)的核心是一个喷嘴喷出两种颜色,实现双色和混色的效果。看似简单,但是在研发中,却遇到不同颜色的材料混合后产生卡堵打印不畅等问题。几名年轻人日以继夜地研发,并不断与加工工厂进行技术磨合,最终在去年 6 月攻克,成为国内第一家、全球第二家攻克这个技术的团队。 评价就是国内的和国外的做 3D 打印的的人, 国内的在吹,国外的在做。 森工用的喷头申请了实用新型专利 喷头结构专利文献截图 专利文献下载 CN203995123U.pdf 222k 48次 实物图 新创混色 3D 打印机 国内首款混色 3d 打印机全球首发 ( 森工也说他们首发,新创也说他们首发,搞不清楚,森工新闻是 3 月下旬,新创新闻是四月上旬,不好甄别 ) ,该款 3D 打印机由深圳市新创三维科技公司开发看起来和普通的 FDM 3D 打印机差别并不是很大,但却可以很好的实现混色打印。 ( 结构式 corexy 的 ) 打印效果图片 台湾退休工程师 台湾退休机械工程师张茂松在当地的 3D 打印爱好者圈子里引起了关注。这台 3D 打印机的最大特点是可以实现 5 种颜色的混色打印(不能混合,只是分层换色)。这五种颜色即 CMYKW :青色( Cyan )、品红色( Magenta )、黄色( Yellow )、黑色( Key )、白色( White )的。这台机器之所以能够实现这一点主要是基于张茂松独特设计的 FDM 多孔进料喷头—— 5 进 1 出的自制混色喷头。简单的说,就是 5 种颜色的材料进去,从喷头中出来的只是混合后的一种材料。理论上说,这种混合方式可以实现数以百万计的不同颜色。 而他显然越来越接近达成目标,但多管进料、多色彩 3D 打印仍然是一个相当复杂的事情。具体来说,这涉及到你们一个五合一的挤出头。他已经成功地完成了二合一挤出,但是将所有五种颜色合而为一,显然这是一个更大的挑战。 目前他已经完成了两个主要测试:第一个是打印一个 35 × 35 × 35 厘米的绿色花瓶。虽然从图片上看起来还不错,但张茂松声称,他的满意度只有 65 %,还需要调整参数,因为其表面的纹理还是有点明显。 评价,这个工程师 完成了五进一出的喷头 ,并没有混合。 国外爱好者 herman herman 设计的 三色全金属水冷 加热头 这套喷头有卖,价值 89 美元 通过这套喷头混色打印的效果图 德国的爱好者 德国爱好者是在 RUMBA 上扩展了两个步进驱动器 使其支持五色混合 最开始设计的三进一出混色喷头 红黄蓝白黑五色 五种颜色混合打印出来的效果 评价:国外的爱好者就是不一般啊,以国外反衬国内的爱好者啊。 扯了这么多闲篇,现在我们就可以讨论一下这么自己做一台最基本的双色混合的 3D 打印机 这个打印机最关键的是两部分第一是喷头第二是控制部分,剩下的都自己做了。 喷头 现在做双色混合的人喷片采用 E3D Cyclops 但是这样导致混色不均匀而且还比较贵。 E3D Cyclops 的内部结构 就这么个玩意 268 因为本身这个喷头就不是用来混色的是用来进行双色打印的,双色打印与混色本身就是比较矛盾的,混色要求有一定的混合腔,双色打印要求混合腔要小。 取出内部2.5毫米钢珠。 但是实际上没有办法,凑合着用吧,也是能够混合部分的 黄色和蓝色混合用 E3D Cyclops 控制部分有两种备选方案 一是采用 RAMPS1.4 的板子第二就是买赤兔的主板,也支持混色打印 RAMPS1.4 按照单头接线,只不过 E1 也要接上步进电机. 然后 EEPROM 里面修改参数,行程开关默认常闭接法,支持笛卡尔 3D 打印机 赤兔主板的混色打印 我的好友易瑜他们做的赤兔主板支持混色打印,又想起和他一起吃湖南大碗菜,把我辣的。。。。 三色混合 我自己闲的没事也顺便研究了三色混合的技术,目前正在调试中。 下面 是自己做的三色混合打印效果图 打印的心形书签 扭曲六变盒子 mix ramps1.4.zip 372k 80次


黄子帆 关键词:3D打印;SLS 3D Printing; 激光烧结 一般很多小伙伴最开始玩3D打印的时候,都先接触的是FDM或者说FFF。接触久了就发现FFF存在很多问题。比如精度太低、需要加支撑,特别是打印镂空的零件,如果参数设置的不太好,那简直没法看。SLS当然是不错的选择,但是怎么搞呢。其中在long long ago wiki出现了opensls这个项目. http://reprap.org/wiki/OpenSLS SLS工艺流程 SLS采用铺粉将一层粉末材料平铺在已成型零件的上表面,并加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度,控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉层上扫描,使粉末的温度升到熔化点,进行烧结并与下面已成型的部分实现粘结。一层完成后,工作台下降一层厚度,辊筒在上面铺上一层均匀密实粉末,进行新一层截面的烧结,直至完成整个模型。 opensls项目 OpenSLS是探索选择性激光烧结工艺的平台由Jordan Miller博士负责。能够在各种材料中制造物体的原型SLS 3D打印机。 机械部分采用的是激光切割机与粉末模块相结合,粉末模块有两代。 R1粉末模块由两个相同尺寸的活塞缸组成,每个由不同螺距的丝杆驱动。 R2粉末模块主要改进 1.对粉末缸成型缸都可以加热 2.添加了保护气体的装置 3.可以从激光雕刻机中取出。 将粉末模块添加到激光雕刻机中 电路部分采用RAMBo板,因为RAMBo板有PWM接口就是可以对CO2激光器进行功率调节。 RAMBo板 激光电源接线图 打印材料 蜡基粉末 100:7的比例混合的蜡和碳粉组成,其中碳粉末作为近红外激光波长的能量吸收 蜡基粉末打印的齿轮 高倍率下可以看到单个的碳和蜡颗粒 尼龙 Taulman 618和PA 650第一层需要牢固地粘合到平台上。采用400mW的激光,58mm / s的打印速度,150微米的层高度和0.075mm的光斑直径尺寸制造。 打印的戒指 PA 650 最后一层打印 pwdr项目 特内特大学(荷兰)的一个团队已经为更广泛的社区提供了一种基于开源粉末的3D打印机。pwdr。系统是可以获得约1000欧元的第一代自组装3D打印机。其目标是促进粉末快速成型中的实验和创新。 pwdr的规格 包括96 dpi分辨率,50微米的层厚度,每层建立一分钟的速度,这取决于所建立的部分,最大构建尺寸为125 mm x 125 mm x 125 mm。 机器构建的组件都可以从现货出货,基于Arduino和Processing等开源工具的控制软件可以轻松下载。 软件 Pwdr Model 0.1附带的软件以可打印CAD模型。然后将该文件上传到Pwdr Model 0.1微控制器。该机器由于易使用的软件控制,可完全控制打印过程。 硬件 Pwdr Model 0.1由机架,喷头和电子元件组成。打印机包括两个成型缸(#1用于存储粉末,靠近电子设备和#2构建零件),它们在打印过程中相互上下移动。使用辊筒扑粉。 沉积粘合剂的打印头是标准的Hewlett Packard C6602A墨盒。使用注射器可以使用定制的粘合剂来重新填充墨盒。20%酒精和80%水的定制粘合剂。打印机头通过定制的控制板连接到Arduino微控制器为喷嘴提脉冲信号。 建立Pwdr Model 0.1机器的成本约为1000欧元。 在thingiverse 有具体的资料 http://www.thingiverse.com/thing:27794 材料 当使用3DP工艺:石膏,陶瓷,混凝土,糖等时,当SLS工艺得到充分的支持时,像ABS,PP,尼龙和金属这样的塑料材料成为材料.Hewlett Packard喷墨墨盒是用于粘结剂的沉积。使用注射器可以使用定制的粘合剂来重新填充墨盒。 (详细资料 http://pwdr.github.io/ ) FCOUS项目 Focus是一种开源实验粉末打印机,能够对打印很多材料。它也可以用于大多数其他3D打印应用程序和激光雕刻。焦点是开放源代码,基于代码,可以建立在€600以下。 Focus是围绕简单的木制和3D打印零件。任何零件装配都不需要复杂的工具。大多数框架由15mm 木板构成,具有简单的切割。使用简单的3D打印机将Focus的大部分零件用FDM3D打印机打印出来。所有的零件都是无支撑的,易于打印。其余部分可以从硬件商店或从互联网获取。所有使用的连接件件都是标准件。 Focus的X轴Y轴是龙门。这具有轴相对较慢的缺点,但是由于Focus是实验性的,因此不需要很多速度。聚焦仍然可以舒适地达到30mm / s的速度。打印头很大,可以支撑较大的重量。 focus可以用于各种各样的技术。 • 它可以配备激光,激光雕刻/激光切割。 • 它可以安装喷墨喷嘴进行3dp工艺。 • 它可以安装标准的FDM喷嘴以常规方式打印。 规格: 由于Focus仍然是实验性的,因此Focus并不知道精确值。所有数字都是估计值和最小值 XY最大速度:30+ [mm / s](安装时固定为30mm / s或1800mm / min) 最大成型缸活塞移动速度:4+ [mm / s] 打印机体积:130x117x80 + [mm] XY轴行程:150x280 [mm ] 控制板:RAMPS 1.4 固件:Beta 0.02 电机:5x NEMA17 (42电机) 专业: • Focus是为爱好者提供的少数功能粉末打印机之一; • Focus低于1000美元,低廉的3D打印机标准,非常便宜的粉末打印机标准; • Focus是可以添加多种功能,它可以容纳几乎任何工具,可以打印很多技巧; • Focus易于构建,简单的木制零件,易于3D打印的零件和3D印刷中使用的标准硬件; 缺点: • Focus很打印速度慢,由于载重量大,机架速度相对较低; • 没有可用的打印件,还没有做足够的实验来制作可用的部件。 • Focus不是非常准确,特别是在Z轴(相对于FDM); Focus缺乏加热成型缸或惰性气体室; 详细资料( http://www.instructables.com/id/Focus-an-experimental-powder-printing-platform/ ) plan B Yvo de Haas制造了一台Focus  3D打印机作为一个实验平台,但它的3D打印速度十分缓慢,打印质量也不可靠。大约一年前,在拥有了制造Focus 3D打印机的经验之后,他开始开发Plan B 粉末3D打印机。 目前,Plan B只能打印一种颜色。如果装上全彩的打印头还能进行全彩打印,但这只是他今后研究内容的一部分。而除此之外,这台3D打印机的机械性能是实实在在的: 它具有高达0.05毫米的步进精度,并有96DPI的打印精度(原因在于它使用了HP C6602喷墨墨盒)。墨盒可使用注射器反复填充定制的粘合剂。Plan B的喷墨技术是基于Inkshield(天工社注:这是一种开源的喷墨打印喷头)。Plan B的最大打印尺寸为150毫米x150毫米x100毫米,层厚为0.15毫米至0.2毫米。其打印速度为60毫米/秒。 这些都是早期的一些SLS的项目,最近两年内有很多SLS项目,主要就是克服了早期项目的一些问题。比如稳定性方面,控制系统方面等等。在instructables上介绍DIY sls项目的就是四个,最近两年都有三个。 http://www.instructables.com/howto/SLS/ Sintratec(官网)准备2016年10月在indiegogo众筹的SLS 3D打印机只需5277美金(32453人民币)。目前研发中的版本可以打印尺寸130mm的正方体,作品如下图所示,外观类似于FDM最初版本的打印效果,有比较强的砂纸的粗糙感,还是需要做一次表面处理的。 http://sintratec.com/stories VulcaMan是一名17岁的创客,2016年5月公布了自己的DIY选择性激光烧结(SLS)3d打印机项目。如果你对此感兴趣,可以到Wevolver上寻找这个相当复杂的设计。 他谈论了他的项目:“自从听说以后,我一直想要一台SLS打印机,但是它们都非常昂贵,只适用于工业应用。因此,我决定制作自己的商业SLS打印机。” https://www.wevolver.com/wevolver.moderator/diy-sls-3d-printer/main/guide/    Tecnica 2016年10月推出一款名为CASA的桌面SLS 3D打印机,其速度比竞争系统快250倍。更令人吃惊的是,它的售价将低于20000美元。 Tecnica是一家位于纽约Great Neck的初创公司,其宗旨是优化3D打印工艺。自2013年成立以来,他们申请到了一系列知识产权专利。2016年初,他们获得了一种红外3D打印床调平系统的专利。2016年9月,他们又获得了一种自定义激光打印头系统的的专利,正是该系统成就了CASA疯狂的打印速度 Tecnica解释说,他们开发这一新的SLS技术是为了让选择性激光烧结(SLS)3D打印技术更切实可行,在成本方面更加吸引工业级和专业级应用。“激光烧结未来发展的关键在于快速打印、材料的强度和便于获取性。专业级3D打印机的成本太高,小中型公司无法负担。”他们说。   Tecnica还未详细透露这项新的3D打印技术能做什么以及它是如何工作的,但他们揭露说,通过一个强大的、带有一个内部冷却半导体系统和正压气流的5瓦激光,该技术允许在一个预先设定的温度范围内进行3D打印,并能以快于竞争系统250倍的速度建造模型。各种硬件和软件的调整也使得CASA能高频率地控制激光束及其在打印床上的位置,这弥补了设备偏差和环境变化所造成的不足。 最重要的是,这样惊人的打印速度并不影响打印质量和精度。CASA的分辨率高于0.07毫米,其构建体积为92x100x150毫米,这使得它成为一款对非金属零件制造非常有吸引力的专业级3D打印机。 http://tecnica.com/investors-relation/ 英国公司 Norge Systems在2012年开始打造“世界上第一台低成本高品质的基于SLS原理的3D打印机,价格方面即使是中小型设计工作室也能承受,而且使用方便、体积小。” 团队的成员:电子、激光专家Lica Venri、3D艺术家Alessandro Facchini和软件开发人员Stefano Rebecchi一直努力开发软件和优化供应链和组装过程。最终制造出了两款新的SLS 3D打印机:Ice9与Ice1。 Ice9最大打印尺寸为30x30x45cm,较小的Ice1也有20x20x25cm   Ice9 SLS 3D打印机可以打印塑料模型(使用尼龙或聚酰胺(PA)材料)。还具备激光雕刻/切割机的功能。可以绘制或切割各种材料,比如木材、纸、泡沫,甚至毛毡。 该公司于2014年8月18日在众筹平台Kickstarter上为Ice1和Ice9发起众筹活动,可惜以失败告终。 国内在淘宝网上也有一家卖SLS套件的,不建议买,设计太烂了。专业点的一看就发现四个腿在打印过程中绝对很晃,据购买了的小伙伴说,两个缸一样大根本无法保证铺粉能够铺完,就是转移比不对。激光控制也很拙。打印镂空的根本无法打印。更要命的有问题不协助解决。 国内也有一款桌面的SLS 3d打印机 DIY SLS常见问题 用什么激光来做一个DIY SLS机器? 任何具有足够功率以加热粉末颗粒的激光器将起作用。使用特定类型的激光器进行DIY SLS项目的实践主要受两个因素的影响:激光管的尺寸和激光的波长。 DIY SLS机器的半导体激光器的优点和缺点是什么? 优点: • 半导体激光器体积小巧轻便,可以直接安装在移动的支架上。也不会过热,只需要简单的散热器。这样可以确保SLS机器的结构简单。 • 半导体激光器采用简单易用的电流/电压工作。 缺点: • 对于可见光或近红外光(<1um),白色或透明的热塑性粉末高度反射,这意味着只能使用深色粉末才能达到明显的效果。CO 2激光器敲好相反。 • 大功率半导体激光器(几十瓦)往往比相同额定功率的CO 2激光器 更贵。 DIY SLS 使用CO2激光的优缺点 优点: • CO 2激光器是深红外线。在这种波长下,所有塑料都是不透明和高吸收性的,所以CO 2激光器对白色或透明塑料不会有什么问题。 • CO 2激光器比半导体激光器更强大,这可能意味着更快的处理速度 缺点: • CO 2激光器体积大而重。40W管长70厘米,重量2公斤,因此不可能将其直接安装在移动的托架上。光纤耦合CO 2激光器也是不可能的,所以唯一的选择是采用复杂的镜子系统来传送激光束。 • CO 2激光器需要数万伏驱动。 • CO 2激光器需要水冷。 什么材料适合DIY SLS工艺? 理论上任何一种热塑性粉末都可以使用SLS加工。 使用特定类型的热塑性粉末的实用性取决于几个因素: 1. 粉末在加热时是否释放出有毒的烟雾,由于烧结过程的特性,塑料粉末保持非常接近其熔点。 2. 粉末是否容易吸收特定波长的激光。 3. 是否充足供应。 金属粉末原则上是可能的,但在DIY环境中有一些实际的限制。 在SLS机器中使用热塑性塑料是否安全? 目前在DIY环境中SLS的安全性尚不存在可靠数据。使用ABS和尼龙进行3D打印是安全的。 另一方面,通常与ABS和尼龙中的3D印刷有明显的气味,这意味着从熔化的塑料中挥发的东西。因此,建议通过某种空气过滤器(例如活性炭)排放所有的烟雾,或者至少排出房间。 在DIY SLS机器中需要加热成型缸吗? 激光将塑料粉末从室温转移到正好高于熔点时,会引起相当大的膨胀。如果将构建体积中的粉末预热至刚好低于熔点的温度以避免任何额外的温度膨胀,则可以避免这种情况。 可以使用RepRap控制板和固件进行DIY SLS机器吗? SLS工艺中涉及的机械运动与FDM工艺相似,除了挤出机指令被激光脉冲代替以外,还需要在沿着Z轴推进之后施加一层粉末。因此,可以对传统的RepRap控制板和固件进行修改。 自己DIY的SLS 3D打印机 在2014年4月份的时候趁着项目刚鉴定完,没事干做了一台SLS D打印机。仿制的FOCUS的机械部分。 https://bbs.kechuang.org/t/64874 做好了测试了,想发帖结果没有时间整理了。现在想想转眼间三年已经过去了,时间真像东流之水一去不复返啊。 首先两缸体的丝杆进行了修改,由于focus设计时间早,对转移比概念认识不清,导致两缸体积大小相等,我对丝杆进行更换采用M8 12mm导程与M8 8mm导程的T型丝杆。其次对行程开关进行了更换。原装的focus是采用光电开关。我更换为轻触开关。主要是光电开关在focus上使用有大量问题。其次对激光器进行更换,原装采用200mw激光器我先更换为两个2000Mw,来不方便更换为5000mw。 打印效果图 打印完成是的照片 打印行星轮照片(200mW) http://player.youku.com/player.php/sid/XMjcyNDUwODg0OA==/v.swf 由于太过繁杂就不列参考文献了,部分资料来源于网络,如有侵权行为及时联系作者。


[注]3D打印现在已经成为增量制造/快速原型技术的统称,包括了以下的SLA、SLS、FDM、3DP等技术。 ============================================================================================== [转载][扫盲]到底3D打印是什么?别被忽悠了! 关于3D打印的信息突然开始铺天盖地起来,似乎万能机器就要实现,第三次工业革命就快到来。但是事实往往是比较赤裸裸的。现在风靡的3D打印风其实是在炒几十年前的冷饭了。 现在媒体提到的3D打印概念其实大部分已经超出了3D打印概念,而将大多数快速样品技术都囊括其中。例如SLA(光固化)SLS(激光烧结)FDM(熔融沉积),这些技术事实上是工业行业用了几十年的快速成型技术(RP),而真正的3DP(三维印刷)实则是专指在粉末床上用近似普通打印机的机构进行打印,并涂层胶水粘结粉末,而不是将材料融化粘合。下文我会对每一种技术做个介绍,到时你会发现原来现在流行的Makerbot不是3D打印机。原来打印金属材料的根本不能叫做打印。来看看吧: SLA(Stereo Lithography Apperance) 光固化立体造型技术 自1984年的第一台快速成形設備即採用了光固化立體造型的工藝,現在的快速成型設備中,以SLA的研究最為深入,運用也最為廣泛。 該技術以光敏樹脂的聚合反應為基礎。在計算機控制下的紫外雷射,沿著零件各分層截面輪廓,對液態樹脂進行逐點掃描,使被掃描的樹脂薄層產生聚合反應,由點逐漸形成線,最終形成零件的一個薄層的固化截面,而未被掃描到的樹脂保持原來的液態。當一層固化完畢,升降工作台移動一個層片厚度的距離,在上一層已經固化的樹脂表面再覆蓋一層新的液態樹脂,用以進行再一次的掃描固化。新固化的一層牢固地粘合在前一層上,如此循環往複,直到整個零件原型製造完畢。 這種方法的特點是有較高的精度和較好的表面質量,能製造形狀特別複雜(如空心零件)和特別精細(如工藝品、首飾等)的零件。 还记得那知可爱的小熊记忆棒吗?还有那个Portal夜灯。它们都是用光固化的工艺制作的。 SLS(Selected Laser Sintering)选择性镭射烧结 這種工藝也是以雷射器為能量源,通過紅外雷射束使塑料、蠟、陶瓷、金屬或其複合物的粉末均勻地燒結在加工平面上。在工作台上均勻鋪上一層很薄(亞毫米級)的粉未作為原料,雷射束在計算機的控制下,通過掃描器以一定的速度和能量密度按分層面的二維數據掃描。經過雷射束掃描後,相應位置的粉末就燒結成一定厚度的實體片層,未掃描的地方仍然保持鬆散的粉末狀。這一層掃描完畢,隨後需要對下一層進行掃描。先根據物體截層厚度而升降工作台,鋪粉滾筒再次將粉末鋪平,可以開始新一層的掃描。如此反覆,直至掃描完所有層面。去掉多餘粉末,並經過打磨、烘乾等適當的後處理,即可獲得零件。目前應用此工藝時,以蠟粉末及塑料粉末作為原料較多,而用金屬粉或陶瓷粉進行粘接或燒結的工藝也已经獲得實用。 EOS是目前最大的SLS设备生产商 还记得那些漂亮的首饰吗?它们就是利用这个技术制造的。 FDM(Fused Deposition Modeling)熔融沉积造型 1993年美國Stratasys公司開發出了第一台基於熔融沉積造型的設備。將CAD模型分為一層層極薄的截面,生成控制FDM噴嘴移動軌跡的二維幾何信息。FDM加熱頭把熱熔性材料(ABS樹脂、尼龍、蠟等)加熱到臨界狀態,呈現半流體性質,在計算機控制下,沿CAD確定的二維幾何信息運動軌跡,噴頭將半流動狀態的材料擠壓出來,凝固形成輪廓形狀的薄層。當一層完畢後,通過垂直升降系統降下新形成層,進行固化。這樣層層堆積粘結,自下而上形成一個零件的三維實體。 FDM工藝的關鍵是保持材料的半流動性。這些材料並沒有固定的熔點,需要精確控制其溫度。 现在大红大紫的Makerbot,the Cube,还有个RepRap它们都属于这类技术!只不过这些机器都是简化版的,其使用的部件都不是工业级别的。而专业级别的当属FDM的权威Stratasys的产品,例如Mojo,uPrint,Projet系列等。它们之间的差异主要在于产品精度上,当然它们之间还有非常显著的价格差异! 所以说,现在所有基于Makerbot开源的所谓3D打印设备其实都该称为FDM设备。 3DP(3D Printing)三维打印 三维印刷工艺,也称为三维打印。1989年,美国麻省理工学院的Emanuel M. Sachs和John S. Haggerty等在美国申请了三维印刷技术的专利,之后Emanuel M. Sachs和John S. Haggerty又多次对该技术进行完善,形成了今天的三维印刷快速成型工艺。 通过这个工艺,在每一层粘结完毕后,成型缸下降一个距离(等于层厚),供粉缸上升一段高度,推出多余粉末,并被铺粉辊推到成型缸,铺平并被压实。喷头在计算机控制下,按照下一个截面的二维几何信息进行运动,有选择地喷射粘结剂,最终构成层面。原理和打印机非常相似,即为三维打印这一名称的由来。铺粉辊铺粉时多余的粉末被粉末收集装置收集。如此周而复始地送粉、铺粉和喷射粘结剂,最终完成一个三维粉体的粘结,从而生产制品。 3DP工艺与SLS工艺都是将粉末材料选择性地粘结成为一个整体。其最大的不同之处在于3DP工艺不用将粉末材料熔融,而是通过喷嘴本身会喷出粘合剂,将这些材料粘合在一起。 Z-Corp的Z Printer是目前最流行的三维印刷机,在建筑业,游戏业,玩具和艺术行业等都有广泛的应用。 小编列了那么多种技术,各位客官有些晕了吧。其实,很简单,不同的材料需求决定了你能选择哪种技术。 工艺 材料 三维印刷工艺(3D Printing,3DP) 石膏,木材,塑料等 熔融沉积造型(Fused Deposition Modeling,FDM) ABS树脂、聚碳酸酯 选择性激光烧结(Selected Laser Sintering,SLS) 热塑性塑料,金属,陶瓷 光固化立体造型(Stereolithography,SLA) 液态热固性聚合物,弹性体(Elastomer)树脂 那么到底什么才是3D打印呢?狭义的讲,只有表中第一种才是,而广义的从堆层的角度讲,上述4种都是!但是广大3D打印的爱好者必须注意了,目前能够在桌面上运作的所谓Table Factory用的是FDM技术,而它能所用的材料仅限于塑料。小编之所以要重点提出这点是希望大家明白,那些广受好评的金属类打印作品,全彩色的作品,还有其他材料的例如木质以及陶瓷都不是那台桌面机能做出来的,至少目前不行。 往深一点想,这也是为什么3D打印服务公司会存在的原因。而所谓的3D打印服务公司其实只是工业中经常用到的快速成型代加工公司!只不过它们把触角从工业延伸到了个人消费者市场!也就是说从前快速成型公司只是面对专业客户或者是公司,帮它们快速制作样品。现在,快速成型公司也开始接普通个人的生意了,多亏了所谓3D打印服务公司,个人的作品可以和其他个人的作品放到一块儿同时制造从而降低了样品成本,本质上讲,这叫团做! 你身边有认识的快速成型公司吗?让他们做个好点的网站(例如像Shapeways的)就能转型做3D打印服务公司啦!这是未来趋势哟!抓紧机会吧! 转载来源: http://protoduct.com/post/2012-09-25/40038531493


本帖最后由 魂溷 于 2014-9-9 10:11 编辑 作者:黄子帆 前言 本来不想这么频繁的发帖,前几天刚发布了关于切片引擎的简单介绍,效果还不错在科创论坛搞3D打印的人比较少的,居然不到十天有1000+的浏览量是不错了。 暑假干活太多,包括总结3D打印机的控制技术,对marlin固件进行研究高度概括总结了500多页的ppt。按照一个同学说的如果要讲课够讲一学期了。但是发帖很麻烦费时间,发高质量的贴更麻烦。所以只是抽时间,昨天中秋节在家闲着也是闲着就写了一篇啊。希望大家不懂的可以学会,水平高的方家可以指正错误,大家一同进步,不要搞得老是我进步了。 简介 我们做设计的追求的最高理想就是设计出能够自动设计机器的机器,能够制造出自动制造机器的机器。机床被誉为机器之母使我们向能够制造机器的机器迈出了巨大的一步,但是对于自我复制,自己制造自己,快速成型技术弥补了这个缺陷。自从3D打印技术的发明以来,进行过很多自我复制的实验做得最好的无疑是reprap。是reprap让3D打印机由几万十几万美元,变成现在的一千至几千美元。是许多DIY爱好者能够做一些强度不大的非标准件。 2005年,RepRap项目在英国巴斯大学由机械工程高级讲师Adrian Bowyer博士创建。(这可是3D打印技术历史上的大事,各位同学想想自己当时在干嘛)。            它具有一定程度的自我复制能力,能够打印出大部分其自身的(塑料)组件。(部分自己制造自己)。 第一代的reprap Darwin    Reprap制造的第一个部件,用来制造一个Reprap。    右边机器所有的塑料部件,都是被左边机器生产的。    这原型机从软件到硬件各种数据都是免费和开源的,都在自由软件协议GNU通用公共许可证GPL之下发布 现在的reprap家族 原理 打印原理 :熔融沉积式(fused deposition modeling,FDM) 3D打印机工作流程 3D打印控制器 这是RAMPS1.4很常用很简单的盾板,接口也比较多,在SLA也可以用但是要烧录α固件,做SLS也可以,X轴接X轴 Y轴接Y轴 E1 E2接活塞。 机械轴 直角坐标型:XYZ轴成互为直角样子的,XY轴通常是由同步带接步进电机来定位的,Z轴则是由丝杆控制的。 三角爪型:其数学原理是跟直角坐标型一样,用笛卡尔坐标系原理的。只是将XY轴通过三角函数来映射到三个爪的位置上。 固件 Grbl Sprinter Marlin Repetier-Firmware Smoothie 软件架构 G Code 解译 将G Code转换成3D Printer的内部控制命令 EX : G01 X10 Y15.5 F2000 M109 S180 加热到180度才执行下一行G Code G Code Interpretation on Sprinter/Marlin Source Code 字符串解析 G Code, M Code, other… 轨迹规划 温度设定 系统参数的设定 delta结构轨迹 梯形加减速控制 使用步进电机时,通常會以梯形加減速或是 S 型加减速 Marlin 是使用梯形加減速 路径轨迹初速度设定 步进电机控制轨迹 直线轨迹的规则 圆弧轨迹的规则 轨迹的梯形加减速规则 轨迹预览 (look ahead) 对两条轨迹连接处的规则 在Plan motion lib寻找 部分代码,详细可以到marlin固件寻找。 undefined 将planner的连续轨迹,转化成步进电机所需的离散脉波 关于直线插补圆弧插补这是marlin固件中的内容,要写在这篇贴中,就有点没有抓住主要矛盾了。 利用Timer ISR来控制脉波的宽度(频率) 用硬件的GPIO产生High & Low 温度控制 控制周期约为16mS PID控制图像 代码 利用热敏电阻或者热电偶,获取当前温度,用PWM控制电流以达到目标温度。 实验室同学


- 以上是置顶 -





硬件选择 现在各种DIY3d扫描仪的教程大部分采用的是kinect 360的好点的有用kinect for windows的,图省事的使用华硕的体感,但是效果都不怎么样。其实做3D扫描仪最好的硬件便是原厂生产的primesense carmine 1.09 需要200美元,加上关税邮费大概接近250美元还需要等待,淘宝网也有出售的价格在¥1600左右。国产代工的在¥1350左右。 原厂生产 国产代工 代工与原厂参数相同 软件选择 最简单选用skanect1.5 或者skanect 1.6 beta 也可以选用FabliTec 3D,此处我们选用最简单的 破解下载地址 skanect.exe 4.45M 94次 skanect.exe 4.93M 94次 1.6beta下载 Skanect-1.6.0beta2-win64.exe 18.2M 124次 使用教程 扫描定位 1.左/右:定位扫描对象在中心 使用预览窗口位置扫描对象大约在图像的中心的。坐到两边可能会导致不完整的3D模型。 在中心 不在中心 2.后退/前进:直到扫描对象显示在明亮的红色(合适位置) 预览窗口可以帮助你找到合适的距离。向前或向后移动,直到扫描对象是显示的是明亮的红色。 合适 太远 太近 3检查扫描对象的背景 软件显示一个合适的背景是红色。当对象的背景太近,软件会显示黑色。此外,确保没有窗户、镜子、或闪亮的表面作为背景去他们干扰深度传感器。 4.扫描从后面开始 我们建议开始扫描后面对3D传感器,这通常会导致尖锐的模型。请注意,你有3秒的时间确定你的初始姿势后,点击“开始”按钮。 从后背开始 推荐从脸开始 5.扫描完成后,检查你的位置在重建体积 使显示重建体积来检查你的位置。理想情况下,人应该位于正中重建体积。如果不是在正中,那就是坐在离一边太远的地方。 扫描步骤: 将3D传感器连接到计算机上,打开Skanect软件 可以看到最上边有Prepare、Record等步骤 在Prepare阶段,选择记录的类型,人像要选Body,BoundingBox是说你要记录的人体大小,如果是半身像,1*1*1米就可以了,点选Start进入下一步骤 现在我们就可以开始扫描了,注意扫描的时候不要佩戴眼镜,还有最好带帽子等,因为头发的扫描效果不好。点击倒数按钮经过5秒倒数即可开始扫描。 扫描的时候可以让人拿着3D传感器转,或者自己在凳子上转都可以,如果有转盘的话效果会更好,扫描环境最好在光线充足的地方,移动速度要缓慢而均匀。 扫描完成后可得到一个半身的无色立体图像,如果你觉得还行,就可以直接进入下一步,如果效果不是很好,可以选择用更高计算能力的的CPU或者GPU重新计算一遍。选择导出Ply的格式. 手持式   第一种方案 握把stl文件,适用于primesense carmine 1.09  primesense carmine 1.08 华硕体感 FDOIOSWHPWBYIKJ.stl 5.13M 49次 第二种方案 stl文件 固定式


你见过3D打印的蜻蜓吗,借助3D打印技术,针对一种常见的蜻蜓---碧伟蜓,同济大学研究团队开展了计算机建模、风洞试验、蜻蜓扑翼机制作等一系列仿生研究工作,并成功研制了一架仿生微型电动遥控机器“蜻蜓”,同时进行了初步试飞。 为了设计该仿蜻蜓微型扑翼机,研究团队先深入了解了蜻蜓的身体构造。他们采用CAD软件对碧伟蜓进行了几何实体建模,然后通过3D打印机打印出了该蜻蜓的三维实体模型。 接着,参照碧伟蜓的特征,研究人员简化了蜻蜓的翅膀、翅脉、头部、足部、胸部以及腰身部。他们结合扑翼飞机特点,设计并绘制出了相应的仿蜻蜓飞机的机翼、机身、起落架、发动机架等部件CAD模型;其中,蜻蜓的尾端被巧妙地设计成了飞机的方向舵。有了CAD模型,将其转化为STL文件格式,便可依次在3D打印机中打印出仿蜻蜓飞机的头部、翅膀、足以及身体等扑翼机部件。 给蜻蜓扑翼机选配动力和电子装备非常重要。根据以往的经验,研究人员精心挑选了7mm直径的有刷电机和相应的减速组作为动力,3.7伏特的的锂电池作为能源;发射/接收装备选择红外二通控制。其中,一个通道控制蜻蜓机翼的扑打频率,即飞行高度与速度,另一通道控制蜻蜓的航向。蜻蜓的方向舵选用自制的4mm线圈直径的微型电磁舵机。 将上述3D打印的“蜻蜓”部件、动力和电子装备组装起来,并在”蜻蜓”翅脉上铺设0.1mm的聚乙烯塑料薄膜,一个遥控的机器“蜻蜓”便基本完成,见图2。完成后的机器“蜻蜓”总重15克,翼展15cm,身长16cm。在加电和遥控下,蜻蜓的一对翅膀交互拍打,产升力和拉力;尾部的电磁舵可左右自如偏转,控制蜻蜓的航向。 为了确保动力系统与气动性能相匹配,加装了动力系统的3D打印机器“蜻蜓”在同济大学微小飞机实验室的风洞中进行了吹风实验。测试结果显示,该动力系统可产生十余克的升力和拉力,满足“蜻蜓”飞行的动力要求。这里,值得一提的是,本次实验所使用的风洞很特别,是不久前该实验室1:1成功复原的100余年前莱特兄弟所使用的风洞。该风洞原来的升力/阻力机械天平目前已被改造成了精度更高的电子天平。 在自然界千万年的进化中优胜劣汰,禽类、昆虫、等动物练就了高超的飞行本领。相比之下,人类的航空史仅有百十年,因此,人类要自由翱翔,还有许多地方需要向动物学习。目前,利用三维打印技术,同济大学已相继成功研制了飞鸟扑翼机、仿生飞鱼滑翔机、机器蜻蜓等等,为人类探究动物飞行增加了一种新的手段。



(附件:199801) 入门级的3D扫描 ReconstructMe 硬件kinect XBox360 不兼容kinect for windows或者 Xtion Pro  Live (Xtion Pro Live  开发版包装, 有Microphone和RGB sensor)有电动转盘更好, (附件:199878) (附件:199880) (附件:199879)   win732位或者64位,对显卡要求比较高至少是1G独立显卡 ReconstructMe是32位系统的,但是在64位操作系统下仍旧使用32位的kinect驱动以及ReconstructMe(这个我没有试过)。下载完成以后,先不要安装,在安装ReconstructMe之前我们首先需要安装Kinect的驱动,具体步骤如下: 1. 下载32位openni驱动包 (附件:199788) 2. 首先安装OpenNI,再然后是SensorKinect,然后是SensorPrimesense。(在安装之前,一定要把原来kinect的驱动卸载掉) (附件:199810) 3.全部安装完成以后,重启,将你的Kinect连接上电脑,可以通过查看控制面板中的设备管理器,检查你的电脑是否已 经识别Kinect. (附件:199802) 4. 确认Kinect已经能和电脑通信之后,安装下载好的ReconstructMe,安装完以后运行目录中的Start ReconstructMe Scan OpenNI.bat,注意不是ReconstructMe.exe。然后根据提示进行操作即可 http://reconstructme.net/ 破解文件 (附件:199789)  (破解文件使用方法替换在安装目录中的文件即可) skanect (附件:199811) 下载skanect http://skanect.manctl.com/ 下载kinect驱动包  (附件:199788) 下载完驱动包以后,首先安装OpenNI,然后是NITE,再然后是sensor(此文件也就是Primesense),最后是SensorKinect.(如果不能扫描在安装windows kinect 1.7dsk.7dsk http://www.microsoft.com/en-us/kinectforwindows/ )(NITE太大了无法上传,自己可以去网上下载,或者发消息给我,我给你发) 4.把kinect通过USB连接到电脑,检查控制面板中的设备管理器,判断是否已经连接成功。 5.安装skanect并运行skanect.exeskanect1.1破解文件 (附件:199791)  skanect1.5最新的破解文件我只有64位的  [upload=5] 不用破解文件也可以扫描但是无法保存,只能导出不能用的3d模型。 skanect使用文档 (附件:199790) 有电动转盘更好淘宝¥268,¥300应该能包邮, (附件:199804) 扫描效果 没有经过CPU运算处理过的 (附件:199859) 处理过后 (附件:199860) 效果总的来说还是不错,就是眼睛不太清楚. 打印效果 (附件:199987) 参考资料 http://www.dddyin.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1253&extra=page%253D1&page=1 照片建模 AutoDesk's 123D Catch    (附件:199809) 下载地址 http://labs-download.autodesk.com/us/labs/trials/worldwide/123DCatch.msi 必须拍摄40张物体不同角度的图片。然后,AutoDesk会抓取到这些图片,基于某种算法转换成可活动、可缩放的3D图形。整个流程下来只需要10秒中。 AutoDesk's 123D Catch  也有iphone版的,有条件的童鞋可以试试。 http://itunes.apple.com/cn/app/id513913018?mt=8# 123D Catch  拍照技巧 点击此处查看视频 其他方式的3D扫描 SCENECT进行扫描 下载SCENECT进行安装,前提是安装有opnni或者是kinect windows dsk1.7驱动。 (附件:199803) 使用教程需要就发消息给我,原因还是太大无法上传。 使用Artec Studio 9.1试用版,如果论坛有破解大神希望破解,在无法破解的情况下使用试用期延长软件 使用kscan3D软件,就是拍照式的3D扫描仪 (附件:199807) (附件:199808)   使用flexScan3DFlexScan3D软件以白光技术为基础,使用一台投影仪和多个摄像头来测量物体的3D形状。与激光扫描仪相比,白光3D扫描仪具有以下优点扫描速度更快,可生成密集、准确的数据、细节程度高、可以拍摄对象的完整视图。 (附件:199805) 扫描零件可以使用DAVID 软件,硬件很简单,只是摄像头与一字线激光笔。 (附件:199793) 扫描处理软件 Geomagic Studio 12需要发消息给我。 也可以使用MeshLab


3D Printing with Clay 作者:黄子帆 关键词:粘土3D打印;3D Printing with Clay; 当很多小伙伴玩桌面3D打印机玩久了以后,就感觉没什么意思,就想能够打印其他的材料多好啊,有的人比较喜欢吃,就想打印糖或者巧克力,喜欢玩的就想打印陶泥。我就是属于喜欢玩的。 打印软糖                                                        打印巧克力 但是该怎样才能打印出这种膏状类的材料呢?真正在打印膏状材料的开拓者是Richard Horne。他在他的个人主页中记载了怎样制作膏状挤出机。分别是用来糖糊、巧克力、玉米面粉、陶泥进行了实验。 Richard Horne的个人主页 打印黑巧克力 打印粘土 打印玉米糊 打印reprap 酥 活塞挤出(注射泵挤出) Richard Horne是一名伟大的探索者,他首先在reprap mendel完成了粘土打印的实验,也做了颗粒挤出机和蠕动式挤出机等。他做的粘土3D打印挤出机原理是注射泵(注意不是柱塞泵),(注射泵是通过电机和各种机构将电机的旋转运动转化为直线运动,利用直线运动来推动注射器,常用的是丝杆螺母,Richard Horne使用的是同步带) 同步带注射泵 丝杆螺母注射泵 在2013年以后国外的一些爱好者和3D打印厂商也在注射泵挤出机的基础上推出了自己的粘土3D打印机。 在2014年意大利设计师和工程师Francesco Pacelli,利用注射泵也制造出了打印粘土的3D打印机 利用丝杠螺母的注射泵 粘土3D打印机 2015年2月3D PotterBot也推出了粘土3D打印机,机器本身的形状是平台做XY的平动,挤出机Z向运动。该公司声称,这样做粘土挤出机可以使打印更加精确。如果你看到3D PotterBot在YouTube上发的视频,就会发现这样做精度虽然高了但是会导致重心位置升高,稳定性降低,而且打印的速度非常慢。 DeltaBots的机器需要2950 $,他们提供两种不同的容量,2000毫升和4000毫升(67盎司和135盎司) DeltaBots 粘土3D打印机 正在打印 DeltaBots公司设计的挤出机,也是采用注射泵,但是直接采用的是贯通式步进电机没有采用丝杆螺母或者是同步带同步轮。而且不是采用注射器而是自己设计制造的料筒活塞,喷嘴还有各种不同直径的。 DeltaBots公司设计的挤出机 不同直径的喷嘴 注射泵挤出机总结 注射泵挤出机简单,制作方便,成型效果好,但是缺陷就是容量太小, 最大的注射器只有200ml,而且使用大容量的注射器,质量很重,会导致惯性很大使设备的稳定性降低。而且在装填粘土的时候,如果黏土中出现空气,在打印时会发生断料的情况。粘土的挤出速度只与活塞的运动速度和料筒的横截面积有关,避免了粘度的变化对挤出量造成的影响。实现精确定量挤出。 还有采用压缩空气,来进行粘土打印。(气压挤出) Jonathan的打印机是在delta 3D打印机的基础上设计的,而且所有部件都可以自己DIY,或者在互联网上订购,这种设计便于使用粘土进行逐层堆积。打印机使用Johann Rocholl修改过的Marlin固件。切片软件他使用Skeinforge和Slic3R切片。 粘土挤出机部分改装自胶粘剂行业:Jonathan使用了迪康系统TS系列点胶枪的部件,使用了其料筒、效应器和上盖,粘土被压缩空气挤出料筒,压强大约为30 psi(磅/平方英寸)或2bar。(使用的是点胶机配件在某宝可以购买,但是这台粘土3D打印机需要买一台空气压缩机最好是电动的而且静音)。 Jonathan设计的粘土打印机 挤出机配件 正在工作 2015年波兰公司TYTAN 3D 推出了多功能的3D打印机,其中既包括打印粘土的挤出机,也是采用压缩空气,推动活塞挤出。TYTAN 3D的挤出机使用的不是点胶机,而是采用压力控制阀和电磁阀。压力控制阀控制气压大小,电磁阀控制气流通断。 TYTAN粘土3D打印机 挤出机 国内外还有很多公司也是用压缩空气,就不一一说明了,需要了解可以去3D print网站了解。压缩空气的好处就是容量很大,不需要电机控制,价格便宜,操作简单,维护方便,方便更换清洗,挤出量的大小取决于压缩气体的作用压力大小和时间长短。但是这种挤出机对粘土的粘度非常敏感,粘度低时,挤出速度变快,粘度高时,挤出速度变慢。其次随着料筒内的粘土倍挤出,料筒内剩余材料减少,气体的压缩性和滞后性会导致响应速度变慢,假设在装填粘土的时候,混有气泡,不止会发生断丝的情况,高压气体会将已经打印好的部分破坏。 螺杆挤出 另外一种挤出方式就是高压气体与螺杆挤出相结合。这样既不会产生气泡,也不会受到容量的限制不能打印大尺寸的作品。 在reprap的杂志上,有关这种方式进行粘土打印的记载。是采用高压气体与螺杆挤出相结合。            粘土3D打印机正在工作的的图 作品图 螺杆挤出内部结构(白色部分为打印件) 挤出机整体图 由于金属螺杆太贵,国外爱好者基本上采用塑料螺杆,但是由于螺杆与粘土摩擦,用不了多久,就会将螺杆磨损。由于这个方案非常好国外许多厂商都基于压缩空气和螺杆的基础上推出了自己的挤出机。 LUTUM 3D粘土打印机 2015年3月份推出LUTUM? 3D粘土打印系统,它的售价为3950欧元(不含增值税、运输和包装费,太贵了,不适合DIY)。这个价格包括一台LUTUM迷你3D打印机,一个粘土罐、一个控制箱,一个压力控制系统等。需要自己准备一台空气压缩机,一些粘土用于3D打印,以及一个窑炉用于烧制。 挤出机 打印实物 螺杆挤出机评论:挤出量的多少取决于螺杆转速和旋转时间,可以实现连续供料,适用范围广,螺杆长时间运转回事内部温度升高,导致粘土失水严重,最后发生堵塞。 螺杆挤出机工作原理就是使用高压气体将料筒内的粘土通过高压气体压缩到进料口,减速步进电机通过联轴器与螺杆相连,螺杆转动将内部的粘土挤出。 中国国内做粘土3D打印的主要有四川成都的和山东淄博的。 四川成都有人做粘土的3D打印,要价RMB 200,000。 这是他们的设备,挤出机采用压缩气体的方式。 山东淄博也有人做,机器没见着,找了一个样品图,感觉上釉的水平太挫了。 我们课题组(虽然就俩人)上次闲着没事也做了做,其他的都不说了看下面的图吧: 点击此处查看视频




看过 魂溷 的 浅谈混色3D打印技术 ,触动较深。 现在3D打印发展了这么多年,但是混色技术仍然裹足不前,我想应该不是技术上的原因,应该是没有人花心思去做。 扯远了,我大致说一下我对混色原理的思路,抛砖引玉,大家一起交流。 思路如下: 要实现色彩还原,整体过程:打印机载入模型----打印机分析色彩纹理----切片打印 要实现上述过程,其中的几个关键点是需要解决的: 1.必须可以载入带色彩的模型,软件可以读出色彩,并将其转化为代码; 2.按照三原色原理,必须有三种基本颜色混合,这就需要3个挤出电机来执行,这时,要用色彩代码的值,来驱动3个电机,比如转化为RGB(20%,30%,50%),3种颜色加起来100%,这样就可以在总体挤出量不变的情况下,实现无限色彩的打印。 原理有了,实现起来难度有多大? 要实现读出色彩,并将其转化为代码的功能,首先要改写切片软件,在读入格式上要改、切片功能上要改;同时需要改动固件,可以读出色彩代码并转换成3个挤出电机的执行比例代码(执行比例可以要双色作一些参考),这样就可以达到真正还原色彩的目的。 主板不成问题,淘宝上3挤出头主板有现成的,可以作为参考。不过软件、固件都改了,主板也会随之作相应的变动。 我是搞机械方面的,对软件、固件知之甚少,所以看法可能比较片面,交流出真知,希望大家一起坦诚交流。









以前总觉得3D打印机很高大上,想DIY一台简直异想天开,直到有一天看到我同学自己做了一台。这个暑假拼命在网上看了别人的3D打印制作教程,发现自制一台桌面级的3D打印机不是一件难事,因为网上有很多都是开源的,包括结构和电路及源代码,淘宝上也有各种配件,只需要一点机械和电子的知识就足够。而我刚好就是学机械与电子的。     在淘宝上1000块左右的3D打印机一大把,不过很多都用亚克力板去搭建整个支架。总觉得不够牢固。也有一些是用铝材搭建的,看起来好一些。既然自己有能力去DIY一台,那当然就自己动手去做一台了,而且要做到自己最满意,还可以学到很多东西,可能花的钱也会少一点。     对于很多科技爱好者来说,拥有一台3D打印机是件很兴奋的事,因为我们平时在制作其他东西时,很多零件用3D打印机打印出来很方便也很便宜,比如火箭的头锥、试车平台的某些固定连接零件等。下面发几张用SolidWorks建3D打印机模型的图片 对于像我这样学机械的人来说,三维建模软件比如UG、SolidWorks等是必须至少掌握一个的。运用三维建模软件对设计很有用,因为可以事先把设计的东西的立体建出来,很直观地看出存在的问题和成品的大概样子,如果做了渲染很逼真,这里我没有做渲染。建议平时喜欢DIY的爱好者可以学一下SolidWorks,入门比较容易,但对设计很有帮助。 图中的是一台笛卡尔坐标系的3D打印机,这种3D打印机的原理比较简单,其实就是控制挤出头在XYZ三个方向的移动,ABS、PLA等材料被加热融化从挤出头慢慢喷出,一层层堆叠起来,具体请百度,很容易理解。 这是淘宝上一种千元级的3D打印机,可以看到这个支架是用亚克力板搭建的,心里总有种不安心的感觉,应该是我多虑了,但最后我选择了用铝材搭建。这种2020铝材很便宜,10块就有1米,强度也足够。还有淘宝买到的3D打印机上的各种轴、电机等的固定支架也是塑料的,我全部改为用铝或钢,因为轴、电机等的固定支架可以在网上买到,还便宜一些,不过有两块铝板是需要找人加工的,价格就贵一些。 对于没有机床的人来说,设计一个作品所选用的零件尽量能在网上直接买到,不要自己去设计零件,因为自己设计零件需要找人加工,很贵。所以在设计的时候需要拼命在淘宝上找符合的零件(这是很痛苦的过程),用标准件代替非标件。最后还是有两块铝板和几块小铝块需要加工,不过都只需要在上面打孔而已。 大概做了一下预算 总共要八百到九百左右,如果不计算打印耗材和lcd12864液晶屏,就可以再减100多块 买材料制作3D打印机需要开学回到学校后,因为学校才有工具,到时制作成功后再发一篇详细的教程。最后附上我设计的3D打印机的SolidWorks模型,需要在电脑上安装SolidWorks才能打开。希望高手能指出设计上不合理的地方 我的3D打印机.zip 12.2M 15次


现在3D打印应用领域多,工艺种类多,最重要的是宣传力度大!所以许多对3D打印感兴趣的朋友接触的有关信息是庞杂的,常常摸不着头脑。我想通过自己这一段时间对3D打印的学习来做一个全貌的总结简述,和大家分享。 3D打印我觉得是一种形象的叫法,如同在三维空间里打印一般。其实远没有这么简单,工业上常叫增材制造,就是通过烧结、粘结,光感等一系列方法将丝状、液体、粉末等材料一点点黏合堆积增加材料的制造。要想了解3D打印的内容大体有这几个方面: 一、三维建模软件  ZBrush动漫设计偏向于文化创意  UG偏向于工业设计  Magic rp模型修复 还有Tinkercad、3DMAX、maya等建模软件。 二、3D打印机   FDM、SL、SLS、SLM|、3DP、CLIP。各种打印机的工艺原理,控制系统,优缺点,工艺特点,应用领域,品牌价格等等。 三、耗材 结合各种3d打印机的使用耗材ABS、PLA、PC、尼龙、合金、树脂、陶瓷,混合材料,以及现在前沿开发的一些材料等等。 四、三维扫描仪  扫描仪的使用调制,工艺原理,包括扫描软件Vtop Studio。 五、3D打印行业前景及现状,商业模式 有志于3D打印的朋友可以了解全貌以后再选择自己主攻的方向,以上只是泛泛之谈,有不当之处,各位多多指教。 我,二十三岁!





在第7届年会中,见识了萝卜制造的稳如泰山的3D打印机,见识了溷溷版主的彩色3D打印挤出头,和伙伴们做了探讨。 目前热挤出3D打印机具有最简单的结构,最低的维护成本,最佳的使用体验。但是——具有几乎是最慢的速度。 对于同一打印精度而言,FDM的速度受几方面因素制约。 1、结构强度,加快速度会加快导轨的弹性形变,影响打印精度。 2、结构重量,这与结构强度是关联因素,越重的打印头和导轨,在运行中惯性越大,速度加快以后震动和形变相应增大。 3、加热功率,较高的速度要求较快的送料,这就需要较大的加热功率。较大的加热功率会增加打印头的体积和重量。 4、冷却速度,打印速度加快以后,如果重复堆叠的时候上一层、几层塑料还未进行必要的冷却,则会引起形变。但是冷却速度过快,会影响粘接强度。加大冷却速度需要增加冷却设备的重量,速度加快以后震动和变形也会增大。 改进办法: 1、采用感应加热,使功率集中在熔腔附近,而不是通过铜块传热。相反,熔腔与支撑之间还需要良好的绝热。这种做法可以大大降低耗散功率,从而减少用于对付结构传热的冷却功率,可降低冷却风扇的功率和重量。 2、感应加热的峰值功率可考虑100~200W,平均功率20-50W,允许短期超功率运行。对加热头的温度进行反馈控制,由于感应加热的热惯性小,控制速率可以很快,有利于提高质量。 3、感应加热的方法参考高频感应烙铁。 4、采用压缩气体软管送风,取消打印头上的风扇,并能使冷却气流精确的作用在不同的层面,既减轻重量,又能提高粘接强度。必要时,用一红外温度计对准打印头下方,反馈控制送风压力。 5、送丝电机安装在打印头上会有比较好的效果,但重量大,可采用大扭矩低速步进电机,或加一级减速机构,计算确定最佳的电机形式和功率,从而最大限度减小送丝电机体积与重量。 6、XY机构上的步进电机可考虑用半圆传动杆代替,让电机不占结构重量,减小惯性的影响。 7、其它理论方面的创新冲突,请向溷溷版主咨询。 采用各种措施,将速度提高3倍,基本能达到通用的实用性。





nkc Development Server  https://github.com/kccd/nkc

科创研究院 (c)2005-2016

蜀ICP备11004945号-2 川公网安备51010802000058号