组装3d打印机需要哪些零件以及软件?

laoyun   2016-09-14 17:20:16

3D打印机所需零件部分:


1.打印机的框架,不同机器可以用铝合金(如mendelmax), 亚克力或者航空木板找人切割,开源打印机网上都会有对应的cad文档。框架的连接件部分需要你自己用三维打印机打印。也有人出售切割好的框架或者打印的塑料件。


2.传动部分, 根据情况可能需要切割给定长度光轴(硬钢轴,一般用8-12mm直径的),购买同步带(用的最多的是GT2,或者S2M) 同步轮, 丝杆(要求不高可以用螺杆代替),丝杆螺母,步进电机(一般用42电机,国外代号Nema17),联轴器(链接丝杆),根据轴的安装方式可以选择直线轴承,或者轴套。或者更进一步用直线导轨。还可能用到少量滚珠轴承。


3.挤出机,除了一般需要打印部分结构元件外,挤出机包括步进电机,冷却风扇,一个特定的驱动塑料丝的步进电机齿轮(这个没有金属加工能力的肯定得买)。加热端,包括一个加热块(用铝或者铜自己加工,工作温度200度~270度),电热管(也有用绕线电阻的,但肯定加热管功率大),挤出头和金属导管。这些金属的东西自己没有加工能力都可以买现成的。


4.加热平台,模型挤出的平面,因为原料结合和原料热膨胀系数的缘故,这个平台需要加温到100度, 可以选择用印刷电路板,或者硅胶板来加热,平台表面可以用单面的万能印刷电路板(洞洞板)或者硅硼玻璃。


5.电子部分, 至少4个步进电机(三轴+挤出机),对应步进电机驱动板。一般3d打印机都用到一块arduino主板,一块接口扩展板,各种电子元件若干。除了电阻,电容,二极管,LED以及各种连接件以外,特殊一点的包括测温的热电阻或者热电偶, 控制加热元件的功率mos管或者固态继电器。检测停止位的机械微动开关或者光电开关。以及一个12V,输出功率在100W(视加热的情况可能要200W以上)的电源。如果想脱离计算机操作,还需要按键,LCD,SD卡槽等输入输出装置。


6.辅助零件,包括螺丝,垫片,螺母,弹簧,不同直径的尼龙管,硅胶管,各种胶带等等。这些小东西如果自己准备,非常麻烦,有时候差几个就要去买一趟。为了方便我在家准备了10几斤不同尺寸的螺丝螺母。。。


7.工具,包括机械的和测量的都得有。


3D打印机的软件系统组成部分:


主要由计算机、应用软件、底层控制软件和接口驱动单元组成


1)计算机一般采用上位机和下位机两级控制。其中上位主控机一般采用配置高、运行速度快的PC机;下位机采用嵌入式系统DSP,驱动执行机构。上位机和下位机通过特定的通信协议进行双向通信,构成控制的双层结构。为提高数据传输速度和可靠性,上位机和下位机的接口可选用通信速率高,数据传输量大的PCI接口,实现多重复杂控制任务的高效性与协调运动。


上位机完成打印数据处理和总体控制任务,主要功能有:


(1)从CAD模型生成符合快速打印成型工艺特点的数据信息;


(2)设置打印参数信息;


(3)对打印成型情况进行监控并接收运动参数的反馈,必要时通过上位机对成型设备的运动状态进行干涉;


(4)实现人机交互,提供打印成型进度的实时显示;


(5)提供可选加工参数询问,满足不同材料和加工工艺的要求。


下位机进行打印运动控制和打印数据向喷头的传送。它按照预定的顺序向上位机反馈信息,并接受控制命令和运动参数等控制代码,对运动状态进行控制。


2)应用软件主要包括下列模块处理部分:


(1)切片模块:基于STL文件切片模块;


(2)数据处理:具有切片模块到打印位图数据的转换,打印区域的位图排版;对于彩色打印还需要对彩色图像进行分色处理;


(3)工艺规划:具有打印控制方式,打印方向控制等模块;


(4)安全监控:设备和打印过程故障自诊断,故障自动停机保护。


3)底层控制软件:主要用于下位机控制各个电机,以完成铺粉辊的平移和自转、粉缸升降、打印小车系统的X、Y平面运动。


4)接口驱动单元:主要完成上位机与下位机接口部分驱动。

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