自制3D打印機(jī)教程圖解

DeltaTrix 3D 打印機(jī)是個多功能的新型 3D 打印機(jī)，它的構(gòu)造簡單，至今的試驗證明它的功能是有效的。

第1步：

步驟1： 背景及目的

作為設(shè)計機(jī)械的家伙，我一直很有興趣想要打印我設(shè)計的東西。在不久前我嘗試參加過幾個比賽希望贏取 3D 打印機(jī)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只是徒勞。最終我放棄了這個想法，從而開始了我自己的設(shè)計。謝謝書 ‘Makers’‘，它形成了我的設(shè)計部分靈感。

我的主要目的是制造一臺性能優(yōu)越的 3D 打印機(jī) （先不說其它的，首先它運(yùn)算速度要快。..。..），它看起來像個一般的桌子，但在實(shí)際打印期間表現(xiàn)優(yōu)越。在未來我會進(jìn)行更多測試，并對它進(jìn)行升級。我正在思考采用整行的 3D 掃描和雙打印頭。

第2步：

步驟2： 認(rèn)真核實(shí)一下 ！

如果你想要通過制造自己的 3D 打印機(jī)來進(jìn)行 3D 打印，請注意 ！這將是場地獄之旅，前面有許多障礙。然而，能夠?qū)W會思考事情，并對它建立模型，然后打印為一個真正的實(shí)物，是件非常令人滿意的事。警告：別太經(jīng)常向朋友提你有 3D 打印機(jī)，否則你最終將會為他們印刷各種各樣的東西。..。..

第3步：

步驟3： 最重要的一步： 設(shè)計

作為一個職業(yè)設(shè)計師，理所當(dāng)然的我認(rèn)為設(shè)計階段是任何項目的最重要階段。在這種情況下也不例外。要其實(shí)在開始做東西之前，我花了把大量的精力試圖消除問題。在第一次把打印機(jī)做好后我認(rèn)真的審查了幾個方面，其中主要的是皮帶傳動。我雄心勃勃的試著使用滑動軸承從背面來引導(dǎo)同步皮帶。最后并沒成功，我轉(zhuǎn)而使用同步滑輪作為同步帶的惰輪，由兩個小的軸承支持。雖然增加了機(jī)器的成本，但卻有效提高了傳動系統(tǒng)的有效操作。

內(nèi)附本機(jī) AutoCAD 設(shè)計文件 （DWG壓縮文件），為任何想要重建機(jī)器的人提供最佳基礎(chǔ)。我試著創(chuàng)建通用的 Acis （*。SAT） 文件，以便用于其他 CAD 軟件包，但到目前為止嘗試不是很成功。

第4步：

第5步：

第6步：

步驟4： 在切削刃上切割面板

開始我先將膠合板切割到適宜大小。我使用數(shù)控機(jī)床來進(jìn)行切割和鉆孔作業(yè)我的大型數(shù)控機(jī)只是為了用來給大塊的3D聚苯乙烯材料塑性。如果只需要使用它在一個方向切片，都能很好的達(dá)到目的。但如果用它來在木制板上開孔口，就會有點(diǎn)吃力。盡管如此，我仍用它為我的DeltaTrix 3D 打印機(jī)切割面板。我開始制作了一張床。見圖片的詳細(xì)信息。開始我設(shè)想這臺機(jī)器還會完美地工作，于是我就通過使用 G 代碼加工部件。然后基于這種假設(shè)我加工了所有我需要膠合板切片。結(jié)果機(jī)器有很多的偏轉(zhuǎn)，我然后測量了所有偏差部分，并調(diào)整了要補(bǔ)償?shù)?G 代碼。在這一切之后我使用調(diào)整后的 G 代碼加工的新的作品。

第7步：

第8步：

第9步：

第10步：

步驟5：小幫助： 塑料小零件

你首先需要一臺3D 打印機(jī)，來為 3D 打印機(jī)的制造生產(chǎn)塑料部件。

前些時候我參加’make it real‘比賽曾贏過一臺 6 x 6 x 6 英寸 的3D 打印機(jī)。開始我本來想把它用于數(shù)控機(jī)床：我參加了一場機(jī)器設(shè)計的比賽，希望能贏得 Makerbot 3D 打印機(jī)。發(fā)現(xiàn)不行后，我改變了我的計劃，使用了打印機(jī)的一部分來制造塑料零件從而創(chuàng)建我自己的 3D 打印機(jī)。圖片中的綠色零件是來自Instructables 網(wǎng)站。用來改善傳動皮帶設(shè)計，頂部滑輪的白色零件，，已來自奧斯汀的Ultimaker。各部件的質(zhì)量是那么棒以至于我把Ultimaker 打印機(jī)作為開源 3D 打印機(jī)的基準(zhǔn)。藍(lán)色的零件是用我自己的 DeltaTrix做出的第一套零件，以便為新的 DeltaTrix 的3D 打印機(jī)提供部件。藍(lán)色零件作為我打印的第一個部分，是有點(diǎn)粗糙需要進(jìn)行清理。過去幾個星期我已不斷作出改善，現(xiàn)在打印質(zhì)量要好很多！

目前的設(shè)計是為 了和T2.5 同步帶結(jié)合使用。為了得到與 GT2 同步帶相配合的零件，需要加入一對的M5 墊圈到頂部滑輪進(jìn)行組裝。此外，夾緊皮帶的零件需要作出一些調(diào)整，因為 GT2 帶是比 T2.5 帶細(xì)的。

第11步：

第12步：

第13步：

步驟6： 買，買，買： 五金電器

附件電子表格中列出了要買的部件。大部分可以通過 Ebay 獲得。..。..有幾個項目可能缺少，但是這沒什么大不了的。我將嘗試在未來更新。

第14步：

步驟7： 免費(fèi)，免費(fèi)，免費(fèi)： 軟件

最初我希望使用基于軸心點(diǎn)的三角幾何方法的軟件，但因為當(dāng)時沒有現(xiàn)成的軟件所以開始項目時我也很猶豫。以前總是喜歡用費(fèi)斯托的 iFab，這次在我決定去尋找使用線性三角布局的軟件時，我發(fā)現(xiàn)了一些德國老兄發(fā)布的關(guān)于把三角稽核作為開放源碼的固件。

我使用 了Repetier 主機(jī)。它作為開放源代碼能輕松獲得，同時也有三角布局的條款。Repetier 固件也應(yīng)該與我的硬件能兼容工作的，但我還沒有試過。

按照我的需要我使用的開放源的 Arduino 環(huán)境來編輯固件。

上面是我從互聯(lián)網(wǎng)中找的圖片。他們是其各自所有者的財產(chǎn)。

第15步：

第16步：

步驟8： 直立裝配

直立裝配是打印機(jī)的正確運(yùn)行的關(guān)鍵。小心不要把螺絲擰得過緊。使用18伏的鉆，充當(dāng)螺絲起子，我使用大約三分之一的最大扭矩設(shè)置實(shí)現(xiàn)了最終擰緊。注意這里有使線性軌道撓曲的風(fēng)險。

電機(jī)周圍的滑輪裝置需要正確安裝，確切的位置參見前面的步驟中提到的3D 模型

。我感謝我的兒子尼克在這一階段提供的專家般援助 ！

第17步：

第18步：

第19步：

步驟9： 框架組裝

實(shí)現(xiàn)直立柱頂部和底部面板的有效連接就基本完成了主體框架的組裝。用均勻力把自攻的木螺絲和螺絲杯擰緊。記得在暖床上預(yù)先標(biāo)記好孔。如果出現(xiàn)問題，它可能是由于上一步中螺釘擰的過緊引起的。

要在這個時候連接線盤架是個好主意，但如果電子系統(tǒng)已經(jīng)裝好了，那將是難以執(zhí)行的。你可以自由選擇組裝因為所有立柱都是相同的。我找了一個好位置以便能夠從機(jī)器前面順利的使用螺旋壓出機(jī)。

第20步：

第21步：

第22步：

第23步：

步驟10： 皮帶傳動

一些 M4 線頭需要在此步驟中切掉。圖片未顯示的是一些插入 M6 線頭的設(shè)備和較低一層面板里的螺釘，可以用于張緊皮帶。當(dāng)裝配皮帶，確保它們是正確的長度，以便于張緊。這些必須你自己判斷，所以要小心，不要把皮帶擰得過緊，這會把他們拉長。嘗試?yán)瓘椝麄兿窦?，通過比較聲音以確保它們張緊程度相同。

第24步：

第25步：

第26步：

第27步：

第28步：

步驟11： 擠壓機(jī)

最初我沒有在Ebay找到我需要的 Airtripper V3 擠壓機(jī)。它是使用一個標(biāo)準(zhǔn)氣動管接頭來連接 bowden 管。一開始它還好好工作，可很快在PLA塑料里就出現(xiàn)了小裂縫。在我使用膠水修復(fù)擠壓機(jī)之后， 我設(shè)法打印出 ABS 中的備件來替代原來的。至此我在沒有因為它而出任何問題。

擠壓機(jī)文件的鏈接： http://www.thingiverse.com/thing:126778

第29步：

第30步：

第31步：

步驟12： 連接桿

雖然碳纖維桿在三角洲機(jī)器人的使用很普遍，但我更喜歡使用簡單的鋼棒、 螺紋桿。要么拿到一些遠(yuǎn)程控制汽車桿的末端走碳桿路線要么像我做好的一樣把它貼到鋼棒上。在這種情況下，保證每根桿長度為250 毫米以及設(shè)置兩端孔眼之間的距離為 280 毫米。上圖提供了一種辦法確保他們具有相同的長度。此外請確保完成鎖緊螺母。

第32步：

步驟13： 打印頭組裝

我用的是RepRapPro 公司制造的熱端。這不僅僅是因為這個公司距離我住的地方很近，主要是因為它確實(shí)是很不錯的部件。它的特點(diǎn)是在冷端經(jīng)過強(qiáng)制冷卻，材料十分緊致，是專為 bowden 管設(shè)計。謝謝阿德里安和股份有限公司設(shè)計和提供這樣一個好部件 ！

請參照原始的 RepRapPro 程序集指令，請參閱：

http://www.reprappro.com/documentation/RepRapPro_Tricolour_hot_end_assembly

我使用了我電子工具包中的預(yù)軋花電線來鏈接熱敏電阻。這效果非常好，但它需要用小鉗子夾緊一點(diǎn)點(diǎn)。光學(xué)傳感器是供將來使用的，我希望將它用于某種自動調(diào)配 （最終會使用約翰代碼），雖然到目前為止我已經(jīng)能很好地手動調(diào)配。

第33步：

第34步：

第35步：

第36步：

步驟14： 加熱床

我只使用了三個螺釘來安裝加熱床，平面上三個點(diǎn)足夠固定它。使用四個螺釘將過度定義平面并使它扭曲。另外一塊3 毫米厚的正方形玻璃（200x200mm）需要貼附到 MK2 PCB 上（。請注意，周圍有許多不同 的’MK2‘ 板，不是每一個都同樣的好。

第37步：

第38步：

步驟15： 安裝電子設(shè)備

這很簡單，只需把所有的電子設(shè)備用螺絲固定到基面板底部就行！請注意液晶屏是如何被有一定角度的支座舉起的。其中的一個支座需要經(jīng)過抬升調(diào)整，所以角度從 90 度開到了到所需的 120 度。此外，出于需要或整潔還要確保鑲板不會擋住直立方向上的電纜。在供應(yīng)電源頂部粘上雙面膠把它綁住。膠帶會防止部件橫向移動。別忘了以在風(fēng)扇外加上外殼，否則很容易被導(dǎo)線纏??！

電源供應(yīng)有一個內(nèi)置開開關(guān)，這就省去了外部開關(guān)。RAMPS電子和重置按鈕被置于從機(jī)器旁邊就能輕松觸碰到的地方。對于 USB插口問題是有點(diǎn)棘手，只給下一步接線留下了一點(diǎn)間隙。 USB只是用做校準(zhǔn)，實(shí)際打印時還是使用的SD 記憶卡。將來我想嘗試和使用能提供無線連接的Raspberry Pi。我已經(jīng)把 Pi 放到了我自己的Trix中，可以看到還是有足夠的空間來容納它的。

第39步：

第40步：

第41步：

第42步：

第43步：

第44步：

步驟16： 布線

如果您決定使用RAMPS v1.4電子，布線很大程度上是根據(jù)這些示意性標(biāo)準(zhǔn)：http://reprap.org/wiki/RAMPS_1.4

和標(biāo)準(zhǔn)中有偏差的地方已經(jīng)做了適當(dāng)?shù)奶幚?。一開始我固定好了一根 15A的汽車保險絲。這樣使得在加熱床上的操作更可靠，因為RAMPS的標(biāo)準(zhǔn)保險絲 （F2） 在實(shí)際操作中常出毛病。PC 電源供給部件 （或 PSU） 稍作調(diào)整后即可使用。我用帶有 on/off 開關(guān)的電源供電?？s短兩根電線后，如照片所示，電源可以使用開關(guān)控制。我在 5V 線路裝載一個 4R7 7W 電阻目的是為了讓這部分PSU負(fù)載最小。我實(shí)際上把原裝連接器從 PSU切下來了。請確保您的部件在這前后都能完好工作！我縮短連接電機(jī)的導(dǎo)線，為了整潔我也修剪了一些其他導(dǎo)線。

第45步：

第46步：

第47步：

第48步：

步驟17： 安裝軟件和上傳固件

到http://arduino.cc/en/Main/Software下軟件，先需要上傳固件。

您的 PC 上還需要安裝一些軟件，我建議如下網(wǎng)站：

http://www.repetier.com/download/

我只能用 Windows 版本的軟件，所以我不能推薦有關(guān)MAC 版本的任何東西。

圖片來自http://www.neatorama.com/2012/07/04/evolution-of-windows-logo/#！ l2M2O

圖片和商標(biāo)是其各自所有者的財產(chǎn)。

第49步：

步驟18： 校準(zhǔn)

它的機(jī)械布局是相當(dāng)簡單。只要所有面板都已準(zhǔn)確加工，路軌也已正常擰緊，機(jī)器的外型基本上差不多了。您可以用一個正方形來進(jìn)行檢查。

在裝配滑動溜板時你需要把一些 M4x20 鈕頭螺釘和鎖緊螺母擰緊。把它們和打印床上調(diào)整到一條線上?？紤]到實(shí)際的 DELTA_SMOOTH_ROD_OFFSET，你還將需要適當(dāng)調(diào)整固件。最后，您需要設(shè)置打印床的實(shí)際高度。所有這些可以很輕易完成，前提是您要有裝有DTI 時鐘的末端執(zhí)行器和一點(diǎn)點(diǎn)的耐心。

第50步：

第51步：

步驟19： 第一次打印

附上的照片顯示的是來自第二臺 DeltaTrix 3D 打印機(jī)的第一次成品。第一次打印盡量嘗試小型的東西，如圖所示。..。..

第52步：

步驟20： 結(jié)論

我真的很喜歡我的 DeltaTrix 3D 打印機(jī)。我認(rèn)為真的很棒 ！自從做出它后我已經(jīng)能夠?qū)ξ易约旱拇蛴C(jī)進(jìn)行改進(jìn)，我已經(jīng)能夠把一些我永遠(yuǎn)不會看見的設(shè)計打印成為實(shí)物了。

我打印機(jī)的的名稱叫DeltaTrix不是沒有原因的。每個人都可以看到它是一個三角型的，但從的 trix 部分看，有很多新添加功能，比如：

所有的立柱都是相同的。他們?nèi)齻€都能裝上擠壓機(jī)及長絲線圈。雖然RAMPS電子只能將兩個打印頭作為默認(rèn)值 （這要通過犧牲冷卻風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)。..。..），從力學(xué)的角度來看是可以可以安裝三個擠壓機(jī)的。

在打印機(jī)上部有空余的空間可以放置其它的東西。..。..我已經(jīng)試過用 Xbox Kinect傳感器結(jié)合轉(zhuǎn)臺作為3D掃描儀。到目前為止我對最終結(jié)果并不十分滿意，我認(rèn)為 Kinect 適宜打印人物形象。打印大型物體時可以用普通 2D （電話） 相機(jī)與 123D Catch 的組合而較小物體還是激光/相機(jī)的基礎(chǔ)方法好用。

每一邊都只是非限定式的開放，都接受安置用來關(guān)閉它們的門板。打印頭必須可以穿過非限定式開放式的門，如將要添加任何的門板，也必需要保證打印頭能穿過去。

我用白色有光澤的漆來打印自己的作品。你將為你的作品如何上色呢？你打印時是希望無漆自然點(diǎn)好還是有漆呢？

現(xiàn)在我嘗試用螺釘連接塊將打印頭組件的導(dǎo)線連接到機(jī)器上。這顯然很有意義，因此我仍在嘗試。還有，最近我已給機(jī)器裝上了距離傳感器。到目前為止沒出現(xiàn)任何問題，如果另外的 3 種連接塊能裝上的話，就大功告成了 ！到了后期我會用更好更整齊的連接器來替換原來的。