伟大的发明 带你探索3D打印机的神奇世界

导语：3D打印机（3D Printers）简称（3DP）是一位名为恩里科·迪尼（Enrico Dini）的发明家设计的一种神奇的打印机，它不仅可以“打印”一幢完整的建筑，甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品的形状。

3D打印机组成部分

  • 机械部分

    现在大部分是采用步进电机带动同步带的方式，有的使用滑台组成XYZ轴，所以就需要电机、支架、同步轮、同步带等。

  • 软件部分

    固件、上位机程序、烧录软件。

  • 电子部分

    系统板、主板、电机驱动板、温度控制板（如果采用热敏电阻测温一般不需要用到温控板）、加热管、热电偶（或者是热敏电阻）、热床。

3D打印机工作原理

熔融沉积成型工艺（FDM）

加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的截面轮廓信息，作X-Y平面运动，热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头，并在喷头中加热和熔化成半液态，然后被挤压出来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进行下一层的熔覆，好像一层层"画出"截面轮廓，如此循环，最终形成实体3D模型。

按专业程度分类：

3D打印机可以简单分为桌面级3D打印机和工业级3D打印机两种。

按成型技术 3D打印机可分为：

FDM熔融沉积3D打印机、SLA立体光固化3D打印机、SLM选择性激光熔融3D打印机、 SLS选择性激光烧结3D打印机、LOMDLP数字光处理3D打印机、PolyJet聚合物喷射3D打印机等等。

如何选购3D打印机

  • 机器定位

    在买3D打印机之前，一定要想清楚自己买这个机器是用来干嘛的。虽然都是3D打印机，但是性能是完全不一样的。如果是买来做工艺品或者是企业研发使用的，就要买打印精度高一些，运行稳定一些的机器。如果只是买来玩的，可以买DIY的机器。

  • 价格因素

    与其他的购买行为一样，价格是最重要的考虑因素之一。先限定大概的可接受的价格区间，然后进行选择很有必要。

3D打印机的工作步骤

第一步第二步第三步 第四步第五步第六步 第七步第八步
创建模型

先通过计算机建模软件建模，如果你有现成的模型也可以，比如动物模型、人物或者微缩建筑等等。

3D打印机常见故障解决方案

  • 平台调平

    首先将机器连接电脑打印软件，将x、y、z三轴归位后，先将喷嘴在平台四个角大概距离边缘2cm处，进行调整，大概此处距离平台有0.1mm距离。就是一张纸厚度，当平台四周距离喷嘴距离调整好后，再横向移动X轴看喷嘴距离平台效果。

  • 挤出头没办法顺利挤料

    ①通过操作软件把喷头关闭，再移开喷头离开打印中的模型。

    ②把原料从喷头上扒开，防止进一步堵塞。

    ③把喷嘴残留的塑料清走。

    ④开启喷头，待喷头中的材料融化后挤出。

    ⑤把新材料耗材插上喷头。

  • 出现丢步现象

    ①打印速度过快，适当减低X、Y电机速度

    ②电机电流过大，导致电机温度过高

    ③皮带过松或太紧

    ④电流过小也会出现电机丢步现象。

    如果是因为电流过大或者电流过小可以改变电流大小进行修改。

  • 模型翘边

    1.3D打印时加raft

    2.使用加热床

    3.清洁打印床

    4.减少模型内的填充密度（fill density）

    5.调慢3D打印速度

    6.调整一下bed levelling（调平）

    7. 把第一层层厚（first layer height）的值调高

    8.打磨一下Kapton胶纸

    9.使用浆糊笔

  • 温度就是升不上来

    检查看看加热棒、加热电阻的引线，跟延长线之间的压接套，有没有接触不良的问题。或者更换一个加热棒进行尝试。

  • 模型出现水波纹路

    这个问题大多是Z轴丝杆不直造成的，想办法把丝杆折直(难)，或是重新更换丝杆。