組裝3d打印機需要哪些零件以及軟件?

laoyun   2016-09-14 17:20:16

3D打印機所需零件部分:


1.打印機的框架,不同機器可以用鋁合金(如mendelmax), 亞克力或者航空木板找人切割,開源打印機網(wǎng)上都會有對應的cad文檔。框架的連接件部分需要你自己用三維打印機打印。也有人出售切割好的框架或者打印的塑料件。


2.傳動部分, 根據(jù)情況可能需要切割給定長度光軸(硬鋼軸,一般用8-12mm直徑的),購買同步帶(用的最多的是GT2,或者S2M) 同步輪, 絲桿(要求不高可以用螺桿代替),絲桿螺母,步進電機(一般用42電機,國外代號Nema17),聯(lián)軸器(鏈接絲桿),根據(jù)軸的安裝方式可以選擇直線軸承,或者軸套?;蛘吒M一步用直線導軌。還可能用到少量滾珠軸承。


3.擠出機,除了一般需要打印部分結(jié)構(gòu)元件外,擠出機包括步進電機,冷卻風扇,一個特定的驅(qū)動塑料絲的步進電機齒輪(這個沒有金屬加工能力的肯定得買)。加熱端,包括一個加熱塊(用鋁或者銅自己加工,工作溫度200度~270度),電熱管(也有用繞線電阻的,但肯定加熱管功率大),擠出頭和金屬導管。這些金屬的東西自己沒有加工能力都可以買現(xiàn)成的。


4.加熱平臺,模型擠出的平面,因為原料結(jié)合和原料熱膨脹系數(shù)的緣故,這個平臺需要加溫到100度, 可以選擇用印刷電路板,或者硅膠板來加熱,平臺表面可以用單面的萬能印刷電路板(洞洞板)或者硅硼玻璃。


5.電子部分, 至少4個步進電機(三軸+擠出機),對應步進電機驅(qū)動板。一般3d打印機都用到一塊arduino主板,一塊接口擴展板,各種電子元件若干。除了電阻,電容,二極管,LED以及各種連接件以外,特殊一點的包括測溫的熱電阻或者熱電偶, 控制加熱元件的功率mos管或者固態(tài)繼電器。檢測停止位的機械微動開關或者光電開關。以及一個12V,輸出功率在100W(視加熱的情況可能要200W以上)的電源。如果想脫離計算機操作,還需要按鍵,LCD,SD卡槽等輸入輸出裝置。


6.輔助零件,包括螺絲,墊片,螺母,彈簧,不同直徑的尼龍管,硅膠管,各種膠帶等等。這些小東西如果自己準備,非常麻煩,有時候差幾個就要去買一趟。為了方便我在家準備了10幾斤不同尺寸的螺絲螺母。。。


7.工具,包括機械的和測量的都得有。


3D打印機的軟件系統(tǒng)組成部分:


主要由計算機、應用軟件、底層控制軟件和接口驅(qū)動單元組成


1)計算機一般采用上位機和下位機兩級控制。其中上位主控機一般采用配置高、運行速度快的PC機;下位機采用嵌入式系統(tǒng)DSP,驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)。上位機和下位機通過特定的通信協(xié)議進行雙向通信,構(gòu)成控制的雙層結(jié)構(gòu)。為提高數(shù)據(jù)傳輸速度和可靠性,上位機和下位機的接口可選用通信速率高,數(shù)據(jù)傳輸量大的PCI接口,實現(xiàn)多重復雜控制任務的高效性與協(xié)調(diào)運動。


上位機完成打印數(shù)據(jù)處理和總體控制任務,主要功能有:


(1)從CAD模型生成符合快速打印成型工藝特點的數(shù)據(jù)信息;


(2)設置打印參數(shù)信息;


(3)對打印成型情況進行監(jiān)控并接收運動參數(shù)的反饋,必要時通過上位機對成型設備的運動狀態(tài)進行干涉;


(4)實現(xiàn)人機交互,提供打印成型進度的實時顯示;


(5)提供可選加工參數(shù)詢問,滿足不同材料和加工工藝的要求。


下位機進行打印運動控制和打印數(shù)據(jù)向噴頭的傳送。它按照預定的順序向上位機反饋信息,并接受控制命令和運動參數(shù)等控制代碼,對運動狀態(tài)進行控制。


2)應用軟件主要包括下列模塊處理部分:


(1)切片模塊:基于STL文件切片模塊;


(2)數(shù)據(jù)處理:具有切片模塊到打印位圖數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,打印區(qū)域的位圖排版;對于彩色打印還需要對彩色圖像進行分色處理;


(3)工藝規(guī)劃:具有打印控制方式,打印方向控制等模塊;


(4)安全監(jiān)控:設備和打印過程故障自診斷,故障自動停機保護。


3)底層控制軟件:主要用于下位機控制各個電機,以完成鋪粉輥的平移和自轉(zhuǎn)、粉缸升降、打印小車系統(tǒng)的X、Y平面運動。


4)接口驅(qū)動單元:主要完成上位機與下位機接口部分驅(qū)動。

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