3D打印機(jī)組裝與調(diào)試 課件 第7講開源3D打印機(jī)與典型結(jié)構(gòu)

開源3D打印機(jī)與典型結(jié)構(gòu)3D打印機(jī)組裝與調(diào)試開源3D打印機(jī)01打印機(jī)典型的結(jié)構(gòu)類型02學(xué)習(xí)與研究03思考題

043D打印機(jī)組裝與調(diào)試RepRap(replicatingrapidprototyper）快速復(fù)制原型機(jī)的簡寫。使用的是一種熔融沉積建模、添加制造的技術(shù)，是世界上首此出現(xiàn)的多功能、自我復(fù)制的機(jī)器，能夠打印塑料實(shí)物的3D打印機(jī)。RepRap本身就是由許多塑料部件制成的，可以打印和生產(chǎn)這些零部件，實(shí)現(xiàn)自我復(fù)制。從某種意義上說，RepRap是一臺(tái)“技術(shù)免費(fèi)”的3D打印機(jī)。1RepRap3D打印機(jī)技術(shù)概述RepRap項(xiàng)目和在線社區(qū)是由英國巴斯大學(xué)的機(jī)械工程，高級(jí)講師AdrianBowyer博士，于2005年創(chuàng)建的。具有開源特性，從軟件到硬件各種資料都是免費(fèi)和開源的，是在自由軟件協(xié)議GNU通用公共許可證GPL之下發(fā)布的，任何人都能夠自由的改進(jìn)和制造RepRap。項(xiàng)目包含很多領(lǐng)域的知識(shí)，包括軟件、電子、固件、機(jī)械、化學(xué)及其他范疇。多數(shù)用Arduino設(shè)計(jì)，更易于用在多學(xué)科項(xiàng)目的電子產(chǎn)品的單板微控制器。硬件是由簡單的開放源碼硬件構(gòu)成的，主要是用8位AtmelAVR微控制器設(shè)計(jì)的，現(xiàn)在有32位AtmelARM的。軟件是由標(biāo)準(zhǔn)的編程語言編譯器和微控制器執(zhí)行的引導(dǎo)加載程序組成的。1RepRap3D打印機(jī)技術(shù)概述2RepRap的發(fā)展階段RepRap項(xiàng)目發(fā)布了四個(gè)版本的3D打印機(jī)，開發(fā)者用著名生物學(xué)家的名字來命名，因?yàn)椤癛epRap就是復(fù)制和進(jìn)化”。達(dá)爾文

Darwin（RepRap的第1代產(chǎn)品）"達(dá)爾文"(Darwin)機(jī)器的形狀為方盒狀，Z軸通過安裝在盒子四角的螺紋桿實(shí)現(xiàn)上下滑動(dòng)。Darwin機(jī)型的基本特征：方盒狀的外形；在四角安裝四條螺紋桿。達(dá)爾文Darwin后續(xù)版本，如RepMan的打印噴頭，采用X和Y軸雙向移動(dòng)，打印平臺(tái)則通過Z軸上下移動(dòng)。（1）2007年3月發(fā)布"達(dá)爾文"(Darwin)孟德爾機(jī)型是三角形的，使用滾珠軸承取代了第一代達(dá)爾文機(jī)型的滑動(dòng)軸承，減少了摩擦和容忍誤差?；咎卣鳎捍蛴∑脚_(tái)沿Y軸移動(dòng)，打印噴頭沿X軸移動(dòng)，通過兩個(gè)螺紋桿控制Z軸移動(dòng)，X和Y軸由皮帶驅(qū)動(dòng)。（2）2009年10月發(fā)布"孟德爾"(Mendel)孟德爾

Mendel（RepRap的第2代產(chǎn)品）2RepRap的發(fā)展階段PrusaMendel是在第二代孟德爾Mendel機(jī)型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行簡化與優(yōu)化得到的。采用套管代替軸承，或價(jià)廉的LM8UU線性軸承，或者其他種類的軸承或套管?，F(xiàn)在通行的版本是使用3個(gè)608軸承，X軸使用1個(gè)軸承，Y軸使用2個(gè)軸承。PrusaMendel的優(yōu)點(diǎn)：安裝更容易，改進(jìn)更容易，修理更容易。（3）2010年發(fā)布“PrusaMendel”PrusaMendel（RepRap的第3代產(chǎn)品）

2RepRap的發(fā)展階段基于“孟德爾Mendel”的基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)，對某些部件做了重新設(shè)計(jì)，如電路板，固件和主機(jī)軟件做了一些改進(jìn)。赫胥黎Huxley對同一實(shí)物的打印量小30％，復(fù)制速度要比孟德爾Mendel快3倍。赫胥黎Huxley將走向更簡化和小型化，更注重快速打印。孟德爾Mendel則走向更多功能化和適用更多用途。（4）2010年發(fā)布"赫胥黎"(Huxley)赫胥黎

Huxley

（RepRap的第3代產(chǎn)品）

2RepRap的發(fā)展階段Ultimaker自是由3位來自荷蘭的年輕Maker共同開發(fā)的。具有更快的速度，更高的性價(jià)比，可打印更大的尺寸，同時(shí)還是一個(gè)開源的3D打印機(jī)。3Ultimaker3D打印機(jī)簡介Ultimaker使用ABS塑料或PLA塑料來制作產(chǎn)品，屬于FDM型打印機(jī)。使用植物制作成的PLA塑料進(jìn)行打印，打印速度更快，更加穩(wěn)定。

Ultimaker和Makerbot的不同之處在于：Ultimaker靠噴頭的移動(dòng)，Makerbot靠平臺(tái)的移動(dòng)進(jìn)行打印。Ultimaker噴頭更為精巧，且重量很輕；Makerbot馬達(dá)安裝在可動(dòng)零件上。Ultimaker在打印機(jī)框架之上，打印機(jī)的穩(wěn)定性更好，能夠打印更大的尺寸。UltimakerMakerbot是一家位于布魯克林的創(chuàng)業(yè)公司，發(fā)明Makerbot目標(biāo)是家用型且簡易的FDM型3D打印機(jī)，使用ABS或者PLA塑料作為材料。最初都是基于RepRap開源項(xiàng)目，并且產(chǎn)品也是開源的。

后來公司策略發(fā)生變化，新產(chǎn)品Replicator，Replicator2等產(chǎn)品都已經(jīng)不開源了。顯而易見，Ultimaker擁有極高的性價(jià)比和開放性，是多數(shù)人實(shí)現(xiàn)3D打印夢想的選擇。Makerbot3Ultimaker3D打印機(jī)簡介3Ultimaker3D打印機(jī)簡介UltimakerMakerbot1盒子結(jié)構(gòu)框架MakerBot和Ultimaker

屬于盒子結(jié)構(gòu)框架的3D打印機(jī)，其框架由激光切割的木板或者亞克力組成。更容易組裝、調(diào)試，校準(zhǔn)也更簡單準(zhǔn)確。

缺點(diǎn)是振動(dòng)有些過大。一體成型的白鋼或者鋁合金框架，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，振動(dòng)更小。

缺點(diǎn)是價(jià)格高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，改造困難。

MakerBot盒子狀結(jié)構(gòu)框架2三角結(jié)構(gòu)框架Prusai3屬于三角結(jié)構(gòu)框架，大部分零件使用五金店出售的標(biāo)準(zhǔn)件，便宜又實(shí)用，是搭建桌面級(jí)3D打印機(jī)的首選。機(jī)型使用了兩種定制的零件，激光切割板材和3D打印塑料件，主要起連接作用。PrusaI3亞克力框架3三臂并聯(lián)結(jié)構(gòu)框架Rostock3D打印機(jī)屬于三臂并聯(lián)結(jié)構(gòu)框架，連接的塑料部件可用3D打印機(jī)打印。三角形結(jié)構(gòu)增加了框架的穩(wěn)定性，提高了打印速度。由于使用3D打印件，其結(jié)構(gòu)剛性會(huì)不足，在打印的過程中機(jī)器晃動(dòng)比較嚴(yán)重，會(huì)導(dǎo)致打印頭也晃動(dòng)，影響零部件的打印精度。為增加機(jī)器的穩(wěn)定性，可采用鋁合金連接件替代3D打印塑料件。缺點(diǎn)是鋁合金連接件需要開模定做，價(jià)格昂貴。1西通（FDM）3D打印機(jī)1西通（FDM）3D打印機(jī)1西通（FDM）3D打印機(jī)1西通（FDM）3D打印機(jī)1西通（FDM）3D打印機(jī)1西通（FDM）3D打印機(jī)2清心3D打印機(jī)3宏瑞3D打印機(jī)超大打印體積300*260*305，超高精度，實(shí)測層高最薄0.05毫米，XY軸公差0.1毫米，密封打印倉，進(jìn)口光軸，一體板金框架，鈑金厚度超2mm，適合超長時(shí)間連續(xù)不停機(jī)工作。全彩觸控，操作簡單。適合商用、教學(xué)、產(chǎn)品開發(fā)、小批量試產(chǎn)使用。配套中文切片軟件，更易操作。單、雙噴頭可選，可定制高溫噴頭。3宏瑞3D打印機(jī)3宏瑞3D打印機(jī)專門配合HORI-BOARD自主研發(fā)的3D打印軟件系統(tǒng)，使軟件和硬件的配合默契，相得益彰。軟件分為切片系統(tǒng)和打印控制兩大部分，相比開源切片軟件，功能豐富，算法智能，界面友好，操作簡單。智能自動(dòng)生成，模式可選特殊位置可自主手動(dòng)設(shè)置適合ABS等,有效防止翹邊將復(fù)雜模型分解成多個(gè)部分3宏瑞3D打印機(jī)3宏瑞3D打印機(jī)3宏瑞3D打印機(jī)4展示4展示4展示4展示