自制3D打印机的经验和注意事项【转载】 

3D打印机器制作 /[实战演练]
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年轻时曾经为CNC的精致和精准倾倒,如今自制3d打印机也算圆了儿时的梦想,除了分度盘和刀库没有,其他的运行方式3D打印机和CNC已无二致,如果各位从制作的开始就在机架上多做些文章,使其足够坚强,日后主板拿掉,换个Mach3支持的通信板加上步进的驱动,将热头换成主轴,立刻就会变身为一台雕刻机 -CNC。

经历了制作中的风风雨雨,总结了其中的成败得失,现将其中经验和教训总结给各位爱好者共享。

首先是机架,一个系统的精度是有所有单元的精度集合而成的,任何一个单元的不良都将成为系统的短板,使其丧失应有的精度。现有的情况下,机器的框架要想达到比较高的精度,铝型材是不二的选择,充分发挥你的想象力,设计自己的机架,如果你是一个高级的机械玩家,有台较高精度的Mini机床,事情就会变得异常轻松。 当然镰刀和斧头也一样可以完成。。

第二是挤出机,挤出机是3D打印的核心部件,挤出机的品质决定了你的打印模型品质,但挤出机形式五花八门,国内国外各式各样的挤出机令人眼花缭乱,但是简单的往往是最好的,热头上我做过8种各式各样的热头结构,评价下来最终的结果如下:

1. 喷嘴最好用不锈钢的,比较结实,孔的内壁加工后也更光洁,你会发现不锈钢和铜比起来更不容易粘结融化的打印材料, 市场上有很多的东西可以买到,比如喷枪的喷嘴,管路的帽头,稍微加工一下就成为绝好的喷嘴.

2. 加热块尽可能小,这样可以升温迅速,当然市场上已有很多的成品,不必自己动用镰刀和斧头了,6MMx20MM的加热管也可以容易的买到,多备几只,以备不时之需,

3. 如果你经常更换或清理打印头热咀的话,感温元件容易损坏,市场上有玻璃封装的100K的NTC 3950很好用,可以多买些备用,也很便宜自己焊一下连线就好了。

4. 喉管是不锈钢的和不锈钢喷头配合起来很好,但要注意的是,目前多数的喉管在端面的内孔上都倒了角,其实非常不好,这是挤出通道中最容易出现问题的地方,建议把端面磨平,不要出现变径的现象,喷头的内孔如果和喉管螺纹连接,一定要把孔内的结合处铣平,这样喉管的端面能和喷头的内端面紧密对接,最好的办法是预紧后装在加热块上加热,待充分热涨后用扳手拧紧,这样在最大程度上排除接触端面融化材料溢出的问题。同径不同材料的连接可以通过螺母完成,但是也是要特别注意两个端面要尽可能平整光洁对接。一定不要变径。切记

5. 喉管的冷端到挤出轮的距离要尽可能短,而且中间一定要有四氟管或PEEK管(自己打孔),PEEK的效果更好些,端面也和上边讲的一样,对接面要光洁平整,内径要一致,PEEK内孔可以更小些,这样才可以保证软化的线材不会阻塞,而导致挤出失败。

6. 好的挤出头在工作温度下可以用手轻松送线,稍有阻力,而且出料速度越高,出料质量越好(合理速度范围内),这是因为由于出料速度快,料在加热腔中不会起泡或焦化,而冷线材的刚度好,使得活塞效果明显,并使得出料更加顺畅,高速出料线的表面光洁度可以提高,更好看。

7. 挤出电机,挤出电机建议选择市场上带减速器的步进电机,有行星轮的也有普通齿轮减速的,选择速比为1:10到1:15的减速机通常可以达到非常满意的挤出效果,因为电机运行在比较高的速度,振动很小,减速后力矩增加很多。无论从提高精度和改善挤出效果都是值得的。
第三是三轴的驱动,丝杠,同步带,直线电机都可以选择,但Z轴不需要高速,所以可以有别于X,Y轴的电机,调整好驱动电流使其不要失步。

待续。。。步进电机的选择可以选1.8度的,如果能买到0.9度的更好,(直接的物理机械精度提高,这是目前两相步进电机的最高精度,当然也会比1.8度稍微贵些)然后在Steps per mm重新计算下稍加改动即可,实际的数值可以用实验的方法迭代计算,先输入一个近似值,然后用软件的MOVE指令移动自定的长度,如果和理论的值有差,那么通过比值的计算就可以计算出下一个更接近的Steps per mm 值,重新输入后再测试,相当于插值计算,通常有3次就可以得到相当精确的数值,如果不能,就多进行几次迭代计算,你一定会满意的,不要在乎小数点后有多少位,10位15位的都没有关系,只要它够精确。0.9度的电机通常出现共振的频率要高于1.8度的,这样可以更有效地避开共振区
电流的选择可以自己在实践中调整,因为每个人的打印机所用的电机,皮带,丝杠,滑板都不一样,所以没有定值可以参考,在保证不要失步的情况适当加大一些就好了,不同的供电电压和不同的软件中对加速的算法都有不同,所以在更换软件后可能要对驱动电流略作调整,后边会进一步讲到。

本贴转载自 3d打印实践论坛


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