《3D打印機(jī)輕松DIY 第２版》共分8章，介紹了3D打印現(xiàn)狀和3D打印機(jī)種類，3D打印機(jī)組裝硬件及軟件入門知識；詳解3D打印機(jī)的組裝過程、調(diào)試及故障排除，同時提供3D打印機(jī)組裝的全過程視頻光盤。附錄部分提供了3D打印機(jī)的一些故障排除和維修、國內(nèi)部分3D打印機(jī)廠家及網(wǎng)址、國內(nèi)部分3D打印行業(yè)網(wǎng)站及論壇網(wǎng)址，以及國內(nèi)外部分3D打印模型下載鏈接。
本書適合3D打印愛好者，或有自動化或機(jī)械等專業(yè)背景的學(xué)生，創(chuàng)客以及從事快速成型相關(guān)研究的人員閱讀、參考，可按部就班地成功組裝3D打印機(jī)并掌握3D打印模型技巧，同時可進(jìn)行3D打印機(jī)的功能拓展與開發(fā)。
適讀人群 ：3D打印愛好者，或有自動化或機(jī)械等專業(yè)背景的學(xué)生，創(chuàng)客以及從事快速成型相關(guān)研究的人員《3D打印機(jī)輕松DIY 第２版》詳細(xì)、清晰的3D打印機(jī)組裝過程,零基礎(chǔ)學(xué)組裝不是夢,帶你走進(jìn)神奇的3D打印機(jī)世界!
Prusa i3/Kossel Mini/Ultimaker2組裝調(diào)試全視頻講解。
3D打印技術(shù)（也稱為增材制造技術(shù)，區(qū)別傳統(tǒng)的減材技術(shù)），是以數(shù)字化、人工智能化及新型材料應(yīng)用為特征的生產(chǎn)制造方式，改變了傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)制造模式，被稱為是第三次工業(yè)革命的標(biāo)志。
世界各國在爭先恐后地發(fā)展和推動3D打印技術(shù)，美國率先在國家層面上建立了戰(zhàn)略規(guī)劃，以強(qiáng)力推動本土3D打印技術(shù)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)發(fā)展。一方面，通過政府資金投入的牽引，突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸；另一方面，通過商業(yè)合作、媒體宣傳、人才培養(yǎng)等多種方式，拓展3D打印技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用和商業(yè)推廣。
我國圍繞落實(shí)《中國制造2025》，支持開發(fā)工業(yè)大數(shù)據(jù)解決方案，利用大數(shù)據(jù)培育發(fā)展制造業(yè)新業(yè)態(tài)，開展工業(yè)大數(shù)據(jù)創(chuàng)新應(yīng)用試點(diǎn)。同時，促進(jìn)大數(shù)據(jù)、云計算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、3D打印、個性化定制等的融合集成，推動制造模式變革和工業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
3D打印作為智能制造的組成部分，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的重要工具，頭腦中創(chuàng)意的實(shí)現(xiàn)手段，應(yīng)該被大眾所了解和掌握。目前，大眾還主要是從媒體和熱點(diǎn)中了解3D打印，比如打印槍支、打印房屋等新聞，還沒有真正介入其中。因此，受機(jī)械工業(yè)出版社的委托，寫一本有關(guān)組裝和調(diào)試3D打印機(jī)的教程，于是本書應(yīng)運(yùn)而生。
本書第1版出版后，受到讀者歡迎。不少初學(xué)者依據(jù)書中內(nèi)容組裝出了第一臺3D打印機(jī)；獲得了3D打印界的一些良好反饋，一些企業(yè)參考本書內(nèi)容開發(fā)了新的機(jī)器；最遠(yuǎn)影響到西藏那曲地區(qū)，當(dāng)?shù)貙W(xué)校用本書來指導(dǎo)3D打印實(shí)驗室的建設(shè)；3D打印愛好者根據(jù)本書的信息進(jìn)行了新型3D打印機(jī)的設(shè)計；不少中職和高校將本書用作3D打印創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心（雙創(chuàng)中心）的參考書籍。在第1版的編寫過程中，由于當(dāng)時可以參考的專業(yè)資料不是太多，3D打印愛好者的規(guī)模也沒有現(xiàn)在這么龐大，隨著時間的推移，一些設(shè)計和結(jié)構(gòu)面臨更新，越來越多新的硬件誕生，因此需要增加新的DIY機(jī)型,附錄中的一些3D打印機(jī)廠家和網(wǎng)址也發(fā)生了變更，有必要對第1版進(jìn)行修訂。
3D打印的精髓其實(shí)在于其天馬行空、不受限制的想象創(chuàng)意能力。因此，首先讓大家知道3D打印的來龍去脈尤為重要。
本書的第1章為3D打印的起源部分，講述了3D打印的歷史淵源，其目的是讓大家了解3D打印這種技術(shù)是如何發(fā)展起來的；介紹了3D打印的定義與原理，用圖解的形式讓大家認(rèn)識3D打印的基本概念和特點(diǎn)；接下來介紹了當(dāng)今最常見的3D打印機(jī)技術(shù)分類和技術(shù)特點(diǎn)，同時對未來3D打印在生活中的應(yīng)用做了簡略的描述。當(dāng)然3D打印的應(yīng)用開發(fā)僅為冰山一角，更多的還希望讀者關(guān)注其發(fā)展，并終將受益。
第2章介紹了Reprap開源3D打印機(jī)的歷史軌跡，其目的是讓大家了解開源硬件在推動3D打印機(jī)發(fā)展中所起的作用；回顧了各個時期的主要3D打印機(jī)機(jī)型和特點(diǎn)，讓大家受到啟發(fā)，今后也可以在其基礎(chǔ)上改進(jìn)開發(fā)適合自己的3D打印機(jī)機(jī)型；同時給大家選擇不同機(jī)型的建議；本章還增添了關(guān)于3D打印材料的內(nèi)容，介紹了各種材料的特性，以及不同技術(shù)原理打印機(jī)所用的打印材料，還對新型材料做了展望，讓大家對3D打印機(jī)所用材料有個初步的認(rèn)識；最后部分是準(zhǔn)備工具方面的經(jīng)驗之談。
第3章進(jìn)入3D打印機(jī)組裝的硬件介紹部分，系統(tǒng)地介紹了Prusa i3、Kossel Mini以及UItimaker2三種主要3D打印機(jī)機(jī)型硬件部分的知識，詳細(xì)說明選擇的依據(jù)，使3D打印愛好者可以輕松選擇組裝3D打印機(jī)的硬件。
第4章為3D打印機(jī)軟件方面知識的詳細(xì)介紹，介紹了3D打印機(jī)控制板固件設(shè)置的知識，以及常用的3D打印機(jī)上位機(jī)控制軟件，更加完整地講解了兩種主要3D打印模型文件切片軟件，和后面的3D打印技巧遙相呼應(yīng)，為以后章節(jié)的打印機(jī)操作和打印完美模型埋下了伏筆。讓懂軟件的技術(shù)人員迅速進(jìn)入3D打印相關(guān)軟件領(lǐng)域，讓不懂軟件的3D打印愛好者按圖索驥，迅速掌握其軟件知識。
第5章進(jìn)入3D打印機(jī)組裝實(shí)戰(zhàn)，本章提供了Prusa i3、Kossel Mini和UItimaker2三種應(yīng)用最廣的3D打印機(jī)機(jī)型組裝過程，第一部分為Prusa i3，按從下到上、從外到內(nèi)的順序組裝；第二部分、第三部分為Kossel Mini和UItimaker2，也按照從外部框架到內(nèi)部的順序安裝。三個組裝實(shí)例均有圖解，按照圖示和文字說明，以及本書所附的組裝視頻講解，可以輕松完成三種機(jī)型的組裝，并了解三種不同機(jī)型的特點(diǎn)。
第6章演示組裝后的3D打印機(jī)如何進(jìn)行調(diào)試，讓大家學(xué)習(xí)一些基本的調(diào)試技巧，將最終影響打印成品質(zhì)量的機(jī)器因素減小到最小。
第7章3D打印機(jī)打印技巧部分，完全根據(jù)編者的經(jīng)驗總結(jié)，甚至有一些日常操作3D打印機(jī)的好辦法，配合第4章軟件的設(shè)置部分，讓大家對如何設(shè)置一些打印參數(shù)、如何打印出高質(zhì)量的模型有清晰的認(rèn)識。
第8章的3D打印機(jī)改進(jìn)和功能開發(fā)部分，完全為那些不滿足于現(xiàn)有的機(jī)器功能，有志于新機(jī)器功能開發(fā)的讀者提供。本章整理了最新的一些3D打印機(jī)的改進(jìn)和功能拓展，僅作拋磚引玉，讓大家在此基礎(chǔ)上發(fā)揮出想象力和創(chuàng)造力，開發(fā)出更新穎、更有創(chuàng)意的3D打印機(jī)。
附錄A和B部分提供了3D打印機(jī)的一些故障排除和維修方法，在3D打印機(jī)組裝的過程中也有所涉及。附錄C提供了國內(nèi)的一些3D打印機(jī)廠家及網(wǎng)址。附錄D為國內(nèi)部分3D打印行業(yè)網(wǎng)站及論壇網(wǎng)址，讓讀者可以隨時在網(wǎng)站上面了解最新3D打印資訊。附錄E提供了國內(nèi)外的一些3D打印模型下載鏈接地址。
目 錄
前言
第1章 走進(jìn)3D打印1
1.1 3D打印起源、原理及優(yōu)點(diǎn)1
1.1.1 3D打印的起源1
1.1.2 3D打印的基本原理3
1.1.3 3D打印的優(yōu)點(diǎn)5
1.2 3D打印機(jī)分類及常見的3D打印機(jī)6
1.3 未來3D打印應(yīng)用趨勢12
第2章 3D打印機(jī)組裝前的準(zhǔn)備19
2.1 了解Reprap 3D打印機(jī)19
2.1.1 發(fā)展歷史19
2.1.2 工作原理27
2.1.3 數(shù)學(xué)坐標(biāo)系28
2.2 選擇機(jī)型30
2.3 3D打印材料選擇32
2.3.1 常見3D打印材料32
2.3.2 材料的選擇36
2.4 準(zhǔn)備工具37
2.4.1 五金工具37
2.4.2 電子及其相關(guān)工具38
第3章 3D打印機(jī)的硬件準(zhǔn)備39
3.1 框架39
3.2 步進(jìn)電動機(jī)44
3.3 步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器49
3.4 傳動部件52
3.5 限位開關(guān)56
3.6 擠出部件58
3.7 加熱床62
3.8 FSR壓力傳感器68
3.8 溫度傳感器68
3.10 電源70
3.11 控制電路板72
3.12 液晶顯示屏73
第4章 3D打印機(jī)的軟件配置75
4.1 常用固件75
4.2 固件基本設(shè)置78
4.2.1 固件詳細(xì)設(shè)置78
4.2.2 機(jī)械設(shè)置81
4.2.3 固件上傳85
4.3 常用上位機(jī)控制軟件85
4.3.1 Pronterface控制軟件86
4.3.2 Repetier控制軟件88
4.4 切片軟件設(shè)置93
4.4.1 切片軟件Slic3r93
4.4.2 切片軟件Cura102
第5章 3D打印機(jī)的組裝過程107
5.1 Prusa i3 3D打印機(jī)組裝107
5.1.1 打印機(jī)特點(diǎn)和性能指標(biāo)107
5.1.2 組裝流程108
5.1.2.1 框架組裝108
5.1.2.2 Y軸平臺組裝110
5.1.2.3 Y軸加熱平臺與傳動組裝112
5.1.2.4 X軸平臺組裝與安裝116
5.1.2.5 擠出機(jī)組裝119
5.1.2.6 電子設(shè)備安裝122
5.1.2.7 組裝電路圖125
5.2 Kossel Mini 3D打印機(jī)組裝125
5.2.1 打印機(jī)特點(diǎn)和性能指標(biāo)125
5.2.2 組裝流程126
5.2.2.1 型材框架組裝126
5.2.2.2 線性導(dǎo)軌安裝131
5.2.2.3 步進(jìn)電動機(jī)安裝139
5.2.2.4 同步帶安裝140
5.2.2.5 聯(lián)動臂組裝142
5.2.2.6 擠出頭安裝145
5.2.2.7 擠出機(jī)組裝150
5.2.2.8 加熱平臺安裝154
5.2.2.9 電子設(shè)備安裝155
5.2.2.10 組裝電路圖157
5.3 Ultimaker 2 3D打印機(jī)組裝158
5.3.1 打印機(jī)特點(diǎn)和性能指標(biāo)158
5.3.2 組裝流程158
5.3.2.1 框架組裝158
5.3.2.2 X、Y軸安裝168
5.3.2.3 Z軸平臺安裝177
5.3.2.4 擠出機(jī)安裝187
5.3.2.5 擠出頭安裝190
5.3.2.6 電子設(shè)備安裝192
5.3.2.7 組裝電路圖196
第6章 3D打印機(jī)的調(diào)試199
6.1 Prusa i3 3D打印機(jī)的調(diào)試198
6.1.1 打印平臺的基本調(diào)試198
6.1.2 限位開關(guān)的調(diào)試202
6.1.2.1 限位開關(guān)位置的調(diào)試202
6.1.2.2 限位開關(guān)觸發(fā)的調(diào)試204
6.1.3 步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動電流的調(diào)試205
6.1.4 步進(jìn)電動機(jī)移動方向的校準(zhǔn)206
6.1.5 平臺移動距離的校準(zhǔn)206
6.1.6 加熱平臺相對水平的調(diào)試208
6.1.7 擠出頭與加熱床之間間距的調(diào)試209
6.1.8 加熱溫度的校準(zhǔn)209
6.1.8.1 擠出頭溫度的校準(zhǔn)209
6.1.8.2 加熱床溫度的校準(zhǔn)210
6.2 Kossel Mini 3D打印機(jī)的調(diào)試210
6.2.1 框架和傳動部分的調(diào)試210
6.2.2 限位開關(guān)的調(diào)試211
6.2.3 加熱平臺相對水平的自動調(diào)試211
6.2.4 FSR的觸發(fā)校準(zhǔn)212
6.2.5 加熱噴頭和加熱床距離的調(diào)試212
6.3 Ultimaker2 3D打印機(jī)的調(diào)試214
6.3.1 框架結(jié)構(gòu)調(diào)試214
6.3.2 X、Y軸結(jié)構(gòu)調(diào)試214
6.3.3 Z軸結(jié)構(gòu)調(diào)試214
6.3.4 加熱平臺水平調(diào)試215
第7章 3D打印機(jī)打印技巧217
7.1 3D打印STL文件技巧217
7.2 選擇合適的打印參數(shù)221
7.2.1 打印壁厚221
7.2.2 打印層高222
7.2.3 打印速度223
7.2.4 填充密度224
7.2.5 填充方式225
7.3 選擇合適的打印位置225
7.4 合理添加支撐226
7.5 使用智能風(fēng)扇227
7.6 適宜的環(huán)境溫度228
7.7 選擇打印平臺表面固定材料228
7.8 打印過程中的問題解決技巧231
7.8.1 打印物體翹邊231
7.8.2 堵頭232
7.8.3 打印斷層233
7.8.4 打印漂移234
7.9 打印后模型處理235
7.9.1 模型取下235
7.9.2 支撐拆除235
7.9.3 模型表面后處理236
第8章 3D打印機(jī)改進(jìn)和功能開發(fā)239
8.1 框架的改進(jìn)239
8.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)的改進(jìn)242
8.2.1 SCARA機(jī)械臂結(jié)構(gòu)3D打印機(jī)242
8.2.2 小型化可折疊3D打印機(jī)245
8.2.3 一機(jī)多用平臺247
8.2.4 傳動結(jié)構(gòu)249
8.3 控制電路板的改進(jìn)250
8.4 擠出機(jī)的改進(jìn)251
附錄253
附錄A 故障排除253
附錄B 維護(hù)升級255
附錄C 國內(nèi)部分3D打印機(jī)廠家及網(wǎng)址256
附錄D 國內(nèi)部分3D打印行業(yè)網(wǎng)站及論壇網(wǎng)址260
附錄E 國內(nèi)外部分3D打印模型下載鏈接263
參考文獻(xiàn)265
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