家用3D打印简明教程

作者:吴鹏

关键字:3D打印、选购、安装、建模、切片、注意事项、维护

目录

一、是否应该购买3D打印机

二、选购3D打印机

三、打印机安装

四、设计模型

五、模型切片

六、打印

七、维护

一、是否应该购买3D打印机

1、使用频率

如果使用频率不高,建议寻找网络3D打印服务平台进行打印。

2、打印精度

可以简单的认为家用3D打印机精度大概在0.1mm左右。官网产品介绍上的精度是理想状态值,实际精度会差一些,3D打印的精度与开模的精度相比还是要差1个数量级以上。适合原型产品设计等使用。

3、材质

3D打印主要以PLA、ABS等树脂材料为主。也有木材、金属等3D打印机,其价格昂贵,不适合家用。

4、打印数量

3D打印不适合大批量生产。3D打印的速度非常慢,打印一个装两节电池的电池盒需要1~1.5小时。

5、打印模型的结构

3D打印并不能打印任意的结构。3D打印和修房子相似,是由下往上,逐层打印,类似天花板的结构,面积较小可以打印,面积较大会产生形变甚至导致整个打印失败。

二、选购3D打印机

如果只是以学习为目的,可以购买1000元左右的3D打印机。如果是以产品外壳设计、制作玩具等为目的,简易购买3000元以上的机型。

三、打印机安装

1、准备

A)安装3D打印机需要一个比较稳定的桌子,桌面尽量保证水平。

B)电源使用一般的插线板即可,家用3D打印机功耗峰值一般在400w左右,正常打印阶段一般只有70w左右。

2、开箱

A)注意观察纸箱上是否有《使用说明》或《操作手册》之类的提示,如果有,一定先详细阅读后再进行开箱。

B)机体、打印头等通常有泡沫材料包裹,拆除时需注意,可能存在包裹材料需要通电调整打印头位置或升降台面等操作后才能取出。

C)升降台面上有一层纸,叫美纹纸,主要作用是便于打印出来的模型与台面分离。请勿将美纹纸撕下。

3、安装

A)放置好打印机好,通常会有一个送料架需要安装,按照说明安装即可。打印机可能会附送一盒耗材,请在附件中查找,然后按照说明进行耗材安装。

B)线材安装时,线头进入送料管之前不要离手,否则与线盘上的线材绞在一起,很难分辨是否绞死。

4、打印测试

A)3D打印机一般都支持USB和SD卡两种接口,还会附送一张SD卡,里面有驱动程序、切片程序、模型例子等。找到SD插槽,插入SD卡。

B)进行打印前,需先进行预热。待达打印头和底板都达到预热温度后,按照说明选择模型文件进行打印。

C)打印时注意观察,如果打印头挤出的材料大面积脱离底板,请停止打印,更换模型再进行打印测试。未添加基座的模型必定打印失败,该问题后续会进行说明。

四、设计模型

1、软件选择

这里主要介绍一款模型设计软件OpenSCAD

A)此软件为免费软件。

B)这款软件是通过写代码的形式进行模型设计,适合于工业设计。它通过立方体、圆柱体、球形、圆锥体等基本结构进行平移、旋转、相交、挖空等操作构成你需要的结构。

C)最终输出STL格式文件。

具体使用方法请自行查找资料学习。

2、设计注意事项

五、模型切片

1、为什么要切片

A)打印机产品说明通常会说支持STL、OBJ、g-code等格式,其实只支持g-code格式。其他格式需要通过切片软件转换成g-code文件。

B)切片软件还有一个作用是添加基座。没有基座,打印成功的概率几乎为零。通常选择Raft基座,它不但便于与升降台面分离,也便于基座本身与模型分离。厂家提供的SD卡上的打印测试模型文件可能没有带基座,也就是打印会失败的原因。

2、切片软件

A)通常3D打印机厂家会提供切片软件,可能是厂家自己开发的,也可能是其他厂家开发的。

B)使用切片软件时,需要选择对应的3D打印机,或者导入打印机参数。参数主要包括是最大打印尺寸、温度、步进距离等,通常在一个配置文件中。

六、打印

1、关键步骤

a)开机

按下电源开关。

b)清理台面灰尘

调整升降台,远离打印头,使用拧干的毛巾擦拭美纹纸。

c)预热

选择预热功能,等待温度到达目标值。

d)清理打印头残余材料

待预热完成后,使用金属镊子轻轻除去打印头上挤出或附着的材料

e)选择模型文件打印

选择模型文件进行打印。

f)观察至基座打印完成

观察打印头挤出的材料是否脱离美纹纸,如果在打印头移动过程中带动了已经附着在美纹纸上的材料,建议停止打印,清理后重新打印。

g)脱离观察

基座打印完成后,再出现问题的概率就比较小了,除非模型结构设计不合理。不建议长时间脱离观察打印。

f)关机

尽量在打印头温度低于50度后关机。由于关机后打印头散热器风扇不再旋转,散热器高温会加速风散等周边塑料器件的老化速度。

2、打印注意事项

a)初期挤出不及时

打印刚开始时,打印头未及时挤出材料,如果只有3~5秒时间,影响不大,否则停止打印,后期很有可能造成基座翘角。

b)打印头扰乱已挤出线材

通常会发生在打印初期,由于挤出的材料和台面附着力不该够,已经打印的材料可能会被打印头沾粘带走,此时应该终止打印。

发生该情况,建议打印初期降低速度至60%~80%进行打印,待基座第二层打印正常后,速度调整回100%。

c)基座翘角

通常发生在基座打印完成,开始打印模型最底层阶段。随着打印继续,翘角情况会越来越严重,导致模型底层变形。该情况出现时,应及时终止打印。

d)结构晃动

当发现打印头会导致模型部分结构产生晃动时,应终止打印。出现此显现,说明该结构在设计时需要考虑加固。就好比修一个柱子,柱子要修得高,就必须要加粗才行,或者每隔一定高度做一个与墙或其他柱子连接的支撑。

七、维护

1、线材断裂

发生线材断裂通常有两种情况:

第一种,因为线材质量存在问题,第二种是绕线盘卡死。

第二种,通常是因为线材在安装时,与线盘上的线材绞在了一起引起,此问题并不会及时暴露。

2、打印头不出料

打印头不出料通常发生在线材断裂后。此时应调高打印头温度至250度左右,反复手动送料,直至打印头挤出。实在不行,则需要拆卸打印头进行清洗。

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