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标题: 从雕刻机到3D打印—关于如何自己DIY一台3D打印机的入门级FAQ [打印本页]
作者: zhuying1317 时间: 2013-5-28 11:21
标题: 从雕刻机到3D打印—关于如何自己DIY一台3D打印机的入门级FAQ
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。
作者: 鹤山 时间: 2013-5-28 21:34
过来帮顶 很不错。
作者: zhangtingwy 时间: 2013-5-28 22:04
写得非常好，对刚入门的朋友非常有用，顶
作者: 大耳兔 时间: 2013-5-28 22:07
写得很好，对刚入门的朋友非常有用.
作者: zdall911 时间: 2013-5-28 22:08
顶顶，好久没顶贴了，这个需要顶。
作者: jamry 时间: 2013-5-28 22:10
群里的来顶贴啦 
作者: hitttr 时间: 2013-5-28 22:13
好文。 必须要顶
作者: limingming 时间: 2013-5-28 22:15
这种有营养的帖子，不顶天理不容啊
作者: 迷茫人类 时间: 2013-5-28 22:17
写得不错，帮顶
作者: 鹤山 时间: 2013-5-28 22:21
呵呵 不来就不来 一来全来。
作者: jiangjiachen 时间: 2013-5-28 22:51
新人，正需要
作者: 歼击机 时间: 2013-5-28 23:09
顶一下，虽然现在用不上
作者: gzllanlan 时间: 2013-5-28 23:19
fdm 注定就是玩具级的
作者: zhuying1317 时间: 2013-5-28 23:48
FAQ6. 用什么样的打印机可以改造成3D打印机？
理论上，喷墨打印机是有改造成3D打印机的潜力的。加上Z轴和推粉装置，并把墨水换成粘结剂，按层喷墨就可以达到3D打印的效果。实际上3D打印诸方案中的3DP方案就是这样实现的。
但凭良心说，如果你个人有改造这套系统的能力的话，你也不大会有兴趣把我这么科普的帖子看到这里的。
FAQ7. 家用级的3D打印机除了FDM还有什么选择吗？
除了FDM之外，家用级的机器还有一小部分是SLA，即激光-光敏树脂方案的。
激光-光敏树脂方案的优点是其精度比FDM高一个数量级。实际上按照我接触过的商用级打印技术来说，SLA的打印效果可以说是最好的，几乎看不出分层，精度也相当高。
SLA的缺点在于，首先其耗材价格比较“不亲民”，或者换成直接一点的文字，很贵。国产的光敏树脂也要1K人刀/升的样子，而FDM使用的PLA只要100人刀/公斤，如果自己拉丝的话甚至可能会低到20/公斤的样子。 其次就是SLA的成型件，虽然精度和表面粗糙度非常高，但其强度真心捉鸡，脆得像那啥一样。
如果把激光-金属粉末的机器算作工业级打印机的话，那么在商业级打印机的范畴里，FDM的强度实际上是最好的。有一些结构的FDM机器可以做到F6000+的速度，0.05mm的层厚，这样的FDM可以说是非常非常理想的家用、实验室用机。
你说彩打的商业机？zcorp的3DP技术，即粘结剂-石膏粉末方案，怎么说呢，从视频看确实是很美的，但如果你把它的打印件拿到手里，那么你也会和我一样呵呵的。这里就不展开吐槽了。
作者: bdya 时间: 2013-5-29 00:12
群里的来顶贴啦
作者: zhanghailu 时间: 2013-5-29 00:28
好贴啊！支持！要是当初我学习的时候，有这样的好贴，我得少走多少弯路啊！强烈支持！
作者: 铁冰 时间: 2013-5-29 07:57
3D打印目前还不成熟，打印出来的质量比切削加工差N倍。暂时还处于高级玩具阶段。实用性不如机械的雕刻机
作者: cyrcj 时间: 2013-5-29 08:43
楼主最好是能指导我们一步一步的完成３Ｄ打印的制作。
作者: gechenghao 时间: 2013-5-29 08:50
3D打印打印出来的质量比切削加工差N倍，这也是事实啊
我想3D打印机现在所做的任务都是机械加工所很难完成或者成本很高的工作，比如需要5轴、6轴完成的工作，或者10轴都未必能干出来的事情。
3D打印机和机械加工比精度，估计在几年之内都是不可能完成的事情。
用3D打印机做毛坯，用机械加工精加工，估计是条出路。当然这指的是金属的3D打印。
作者: id19642000 时间: 2013-5-29 08:53
铁冰 发表于 2013-5-29 07:57 
3D打印目前还不成熟，打印出来的质量比切削加工差N倍。暂时还处于高级玩具阶段。实用性不如机械的雕刻机
不是不成熟是不夠便宜
作者: 3dbuild 时间: 2013-5-29 09:44
想问一下LZ，你照片里工作台上蓝色的贴纸叫什么型号？我到处都找不到，谢谢
作者: zhuying1317 时间: 2013-5-29 09:54
3dbuild 发表于 2013-5-29 09:44
想问一下LZ，你照片里工作台上蓝色的贴纸叫什么型号？我到处都找不到，谢谢
叫购物袋。
对不起伤害了你的感情...无纺布的购物袋，剪开即可。
作者: 3dbuild 时间: 2013-5-29 10:10
无纺布？下面用贴纸粘在工作台上吗？打印PLA可以粘稳吗？会不会撬起来？我现在是用象美纹纸一样的耐高温贴纸，感觉不耐用
作者: zhuying1317 时间: 2013-5-29 11:49
3dbuild 发表于 2013-5-29 10:10
无纺布？下面用贴纸粘在工作台上吗？打印PLA可以粘稳吗？会不会撬起来？我现在是用象美纹纸一样的耐高温贴纸 ...
我是用的工业双面胶，就是雕刻机上贴工件的双面胶，粘的。效果相当好，试了就知道。
作者: ylfox 时间: 2013-5-29 13:17
个人觉得，3D打印和机加工就像数码照相和胶片照相一样，但最终往往都是通过图片社将照片洗出来，
只是3D打印现在还不是很成熟，需要改进的地方还很多
作者: noono 时间: 2013-5-29 14:37
那些板子一套大概多少大米?
作者: suyehau19 时间: 2013-5-29 14:39
打印用的胶线。是什么材料？
作者: shanshuimoxing 时间: 2013-5-29 23:37
支持支持。
作者: shanshuimoxing 时间: 2013-5-29 23:38
支持支持。
作者: zhuying1317 时间: 2013-5-30 09:41
noono 发表于 2013-5-29 14:37
那些板子一套大概多少大米?
主控板在5-600元。加热板在100+的样子。其他都是通用板。
作者: huangml 时间: 2013-5-31 02:59
推荐个网站很多3D打印DIY的资料
http://www.reprap.org/wiki/Build_A_RepRap
作者: 论坛老模友1 时间: 2013-6-4 11:21
好贴，学习了。差点走了弯路。
作者: 1182008 时间: 2013-7-23 13:03
路过顶下
作者: swst 时间: 2013-7-29 23:10
顶一顶
作者: wsoong 时间: 2013-7-30 00:11
很好，
作者: explorer.yang 时间: 2013-8-10 01:58
路过顶起！
作者: alexhnhb 时间: 2013-8-20 18:03
不懂 帮顶
作者: talangxue 时间: 2013-8-26 09:47
看起来好贵啊
作者: 蜡包 时间: 2013-8-26 10:51
gechenghao 发表于 2013-5-29 08:50
3D打印打印出来的质量比切削加工差N倍，这也是事实啊
我想3D打印机现在所做的任务都是机械加工所很难完成或 ...
现在某些光固化的3D打印表面已经很光滑了，精度就不知道，反正是不用再打磨了。实际上3D打印和CNC本身就是针对不同东西的
作者: 智能搜寻 时间: 2013-8-26 12:22
想制造一台,不知道FDM机器做出来的成品强度如何,暂时不考虑精度和平滑度
作者: 晓008 时间: 2013-8-26 13:07
郭台铭说如果3D打印机能普及代替传统加工他把郭台铭三个字倒过来写。我认为3D打印机跟铸造是一样的概念。铸造工艺已经发展这么多年了尚不能直接铸造出零件。所以3D打印机恐怕不可能应用于机械加工的
作者: Hector 时间: 2013-8-27 01:10
教室怎么让你允许你弄的这么乱七八糟啊
作者: kkmmxx 时间: 2014-1-22 19:33
好贴顶起
作者: zhuying1317 时间: 2014-2-5 20:48
我自己的实验室，只要学校检查之前收拾一下就OK
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