3D-Druck für Dummies

Wenn es um den 3D-Druck kommt, beginnt mit einer Analyse Ihrer besonderen Bedarf in Bezug auf die Art, Größe und andere Eigenschaften wie Turnkey-off-the-shelf oder build-it-yourself Schaffung eines RepRap Drucker für den persönlichen Gebrauch auswählen. Die Gesamtkosten sind auch ein Faktor, zusammen mit Source-Lizenzierung bevorzugt wie die Bestimmung von Open-Source-Technologien im Vergleich geschlossen.

Einige der RepRap-Designs umfassen:

  • Mendel, Prusa Mendel, Mendel90, Prusa i3: Einer der häufigsten Zweige der cartesianischen Design hat dieser Drucker viele Varianten, einschließlich der miniaturisierten gelaicht Huxley.

  • Wallace und Printrbot: Gemeinsame Bildungssektor Alternativen für Kit Bau.

  • MendelMax: Dies ist die Ableitung des Prusa Mendel, das ein Beispiel kartesischer RepRaps ist.

  • Ultimaker: Ein Kastenrahmen RepRap mit rechtwinkligen Bewegung.

  • Tantillus: Ein Miniatur-Box-Rahmen RepRap, die die meisten 3D-druckbare Teile der aktuellen RepRap Variationen hat.

Mehrere RepRap Optionen existieren jenseits des Standard cartesianischen Format, einschließlich:

  • Rostock, RostockMax: Ein Delta-Format RepRap-Drucker, der ein hohes Bauvolumen zur Verfügung stellt. Die RostockMax ist ein Laser-Cut Bausatz, die wir hier als Beispiel für Delta RepRaps bauen.

  • 3DR: Eine alternative Delta-Stil RepRap entworfen von Richard Horne, bezogen auf das Rostock-Format mit Inspiration aus dem Tantillus für Selbstreplikation.

Nach den Druckertyp zu identifizieren, müssen Sie die richtige Art von Kunststoff-Filament Sie mit und die Komponenten zu drucken möchten, auszuwählen, die beim Aufbau der Drucker selbst verwendet werden, einschließlich der Rahmen, Extruder, bauen Platte, Steuerelektronik und Software, werden verwendet.

Das Verständnis RepRap 3D Printer Control Electronics

Ein RepRap 3D-Drucker ist ein Beispiel für einen Zweck gebauten Roboter, die beliebte Open-Source-Arduino Mikrocontroller in seinem Herzen zusammen mit Schrittmotorsteuerungen mit, Motoren und Sensoren seine Bewegungen zu kontrollieren. Einige benutzerdefinierte 3D-Drucker Platten wurden geschaffen, typischerweise ein Arduino-Funktionen und die damit verbundenen Elemente auf einem 3D-Druck "Schild" gefunden zu integrieren, die auf das Basisformat misst. Einige dieser Optionen sind:

  • RAMPS: Das Original Arduino Schild für mehrere Schrittmotorsteuerung konzipiert und Management des Extruders und gebaut Plattenheizer.

  • Rambo: Ein modulares all-in-one Kombination aus dem Arduino-Board und RAMPS Schild.

  • Sanguinololu: Ein beliebtes Build-it-yourself-All-in-One-Board Integration beider Mikrocontroller und Schrittmotorsteuerungen

  • Minitronics: Eine reduzierte Größenvariation des Sanguinololu.

  • RUMBA: Eine modulare integrierte Platine mit Modulen LCD-Panels, externe Speicherkarten und andere Add-On-Funktionen zu unterstützen.

  • ELEFU-RA: Ein Entwickler integrierter Elektronik-Set, das in Standard-ATX-Computer-Netzteile anschließen können

  • Megatronics: Der "große Bruder" des Minitronics Bord, die die Verwendung von höheren Temperaturen erlaubt Thermoelement Wärmesensoren anstelle der häufiger Thermistor Sensoren.

Viele Komponenten haben mehrere Optionen wie die Auswahl von Kontaktschaltern oder magnetischen Hallsensoren für die End-Haltestellen oder die Verwendung von unterschiedlichen Fans die Art von Kunststoff treffen Sie verwenden. Auch die Art der Motorsteuerungen und Drahtverbindungen (gegen gekräuselte gelötet) werden Optionen beeinflussen verfügbar nach Abschluss Ihrer RepRap.

Montage der RepRap Extruder und RepRap Upgrades auf einem 3D-Drucker

Sobald der Rahmen für einen 3D-Drucker zusammengebaut worden ist und die Elektronik ausgewählt, benötigt die letzte Komponente ist der Extruder und Hot-Ende, die schmelzen und Einlagen Kunststoff Ihr Objekt zu erstellen. Der Extruder gleitet der Kunststofffaden inkrementell in die erhitzte Heiß Ende, wo es eine kleine Menge des geschmolzenen Kunststoff drückt bei jedem Schritt aus. Der Extruder kann auf viele Arten hergestellt werden, einschließlich:

  • Geared: Einige Extrudern zusätzliche Zahnräder den Vorschub des Filaments bei jedem Schritt zu verlangsamen, eine bessere Kontrolle zu gewinnen und um die Kraft zu erhöhen, mit der der Faden in das heiße Ende vorgeschoben werden.

  • wälzgefräst: Glatte Kunststofffaden kann durch den Extruder mit ineinandergreifenden Zahnräder oder einen schälwälzgefräst Bolzen (um den Bolzen der Umfang entlang der Achse geschnitten ein mit Zähnen) gehalten werden, um den Faden gegen ein Leitrad zu halten, so seine Vorschub und Rückzug sorgfältig gesteuert werden kann.

  • Bowden: Diese Art von Extruder zwingt das Filament durch ein Rohr aus dem Extruder und Warm Endverbindungsabschnitt anstatt zwingt das Filament direkt in die Heiß-End, wobei die beiden zu trennen und damit das heiße Ende für nicht ohne das direkt angeschlossene Extrudermotor leichter werden cartesianischen Formate.

  • Spritze: Für Designs, wie die Fab @ Home Drucker oder RepRaps ausgestattet mit Richard Universal Paste Extruder kann eine Spritze mit einem eingeschränkten Gurt verwendet werden, um schrittweise Paste oder Gel-Materialien anstelle der üblichen geschmolzenen Kunststoff extrudieren.

  • Multi-color: Erweiterte Extrudern zählen unter anderem mehrere Getriebe und Motoren, um mehrere Fäden in das heiße Ende zur gleichen Zeit voraus. Durch Variieren der Geschwindigkeit von jeder Farbe unter Verwendung zusätzlicher Elektronik, ist das Endergebnis ein mehrfarbiges Drucken, die während variiert.

  • Dual: Eine übliche Variante mit beschränkter Farbmischung beinhaltet eine Doppelextruder, der durch Seiten einfach zwei Extrudern Seite ist. Dies ist nützlich für Drucke, die PVA (Polyvinylalkohol) oder anderen löslichen Trägermaterial integriert in den gleichen Druck wie das Objekt Fadenmaterial umfassen.

Identifizieren von 3D-Druckersoftware und Maschinenkalibrierung

Die Software Kette für einen RepRap 3D-Drucker beginnt mit den Produkten zum Erstellen und das virtuelle 3D-Modell für den Druck vorzubereiten. Sobald jedoch ein Objektmodell geschaffen oder erhalten worden ist, muss das Modell in mehreren Schritten verarbeitet werden, bevor das feste Objekt durch den RepRap Drucker erstellt wird:

  • Unterstützen: Im Gegensatz zu granularen Bindesysteme, verschmolzen Kunststoff Extruder können nicht aus Kunststoff in der Luft abzuscheiden und sie haben dort bleiben. Für Überhänge und große Spannweiten muss Trägermaterial zu dem Entwurf hinzugefügt werden und später nach dem Druck entfernt.

  • Floß: Je nach Art des Materials und bauen Platte verwendet wird, kann es nützlich sein, ein Floß oder Flachdruckschicht hinzuzufügen, die eine Basis auf dem Build-Platte für Ihr Modell bildet. Wie im Fall der Unterstützung wird das Floß später in Schlichten das Objekt entfernt.

  • Füllen: Da Additivsysteme wie die RepRap von Komplexität nicht betroffen sind, ist es möglich, ein fester Gegenstand als eine feste äußere Schale und einen Innenraum zu definieren, die vollständig fest (100% Füllung) sein kann, leer (0% Füllung) oder einem mittleren Punkt in die ein regelmäßiges Muster von dünnen Wänden unterstützen mit Hohlräumen durchsetzt. Die Menge an Volumen, das Kunststoff enthält, wird als "Fill" definiert und ermöglicht es Ihnen, das gleiche Objekt Ausdruck zu produzieren weit weniger Kunststoff als feste Mittel verwendet wird.

  • Slicing: Das virtuelle Modell wird als eine Reihe von Schichten berechnet, wobei jede Scheibe dann in Codes übersetzt, die der Drucker eine bestimmte Strecke zu bewegen, während das Extrudieren oder nicht, und dann wieder, bis dieser Schicht erfolgt und die z-Achse bewegt werden, leiten wird, um die nächste Schicht mit dem Prozess wieder begonnen. Dieser Code wird als "G-Code" genannt, und viele können Slicer Unterstützung und raft Elemente automatisch zusammen mit einem automatischen "fill" Muster der Menge an Kunststoff für jeden Druck hinzuzufügen erforderlich zu verringern.

Sobald Ihr Modell vorbereitet und in Scheiben geschnitten wurde, werden ein paar letzte Details durch die Druckersteuersoftware behandelt. Einstellungen für den Hot-Ende und erhitzte Build Platte wird das geschmolzene Kunststoff Viskosität und Schichthaftung zu steuern, während die Bewegungsgeschwindigkeit des Extruders wird die Dicke des extrudierten Materials und die Geschwindigkeit der Bewegung des Druckers zu steuern. Zusätzliche Faktoren können für eine feinere Kontrolle über die einzelnen Features eingestellt werden.

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