主题:【原创】说说 3D 打印那点事 ( 补完) -- kernelh
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家园 请教一下,我想拿这个做女儿的智力启蒙玩具,靠谱吗

我关注这个3D打印也有段时间了,去年看过makerbot打印机,还很贵,现在已经是iphone左右的价钱。我不会3D建模,可预见的将来估计也学不会,我是说觉得网上可下载的免费的3D模型已经很多,我拿来打就行,主要是想给女儿形成这么个概念。我主要是担心那些原材料有毒。

帖:3788205 复 3788017
家园 这个吗,可能问楼主更合适

我们当年用的是科研用途,是自己设计部件,在软件里画,然后打印。现在的普及版3D,不是很熟悉呀。

对了,我们那个紫外线光聚的东东,肯定是不适合做玩具的,别的塑料,不是很清楚了。

帖:3788816 复 3788205
家园 能不能把DIY的过程写个教程啊

先花谢了!

帖:3788843 复 3786932
家园 谢谢。
帖:3788906 复 3788816
家园 要看塑料类别

基本上热塑塑料加工都会有气味,这和塑料的高温分解逸出小分子有关,ABS塑料含苯结构,一般不做食品包装和容器,虽说加工中没有直接公开的中毒和致畸报道,最好不要给小孩子用。PLA塑料理论上安全,一般可用于食品和医学领域,分解产物也对人体无大碍,当然,这种材料性价比很低。PMMA材料无苯结构,安全性应介于前两者之间,分解产物有一定危险性以上仅供参考,毕竟塑料加工我不是内行,平时也没特别防护过。

另外,作为一个3D加工技术的外行,我很好奇为什么有些低成本的通用塑料没看到应用,比如PP塑料就是一种不错的无毒选材。

帖:3788970 复 3788906
家园 铁手一直在改。。所以搞不清楚。。。

不过我觉得很清楚的是,这个贴会很多人看,花,宝推。。。

哈哈哈

帖:3789053 复 3787459
家园 多谢多谢, 我也是看见没有关于塑料是否无毒的确认,不敢买
帖:3789134 复 3788970
家园 3D打印的需要知道什么

周末睡了两天觉,今天休息完上工了,大概看了一下回帖。大家关心的问题包括材料安全,打印精度,能用来干什么,还有想自己DIY的求攻略。

先回答最简单的问题,材料安全。3D打印用的最多的就是各种塑料,因为最后是从打印头(一个小孔)里面挤出来并且堆积起来的,对材料的热塑性,稳定性,膨胀率都有一定要求,应当不是什么塑料都能拿来用。这方面我不是专家,说不出个一二。 用的最多的刚好就是后面有个回帖提到的三种, ABS, PLA, PMMA。 ABS是所谓工程塑料,加热挤出的时候会有一点气味,也许会影响健康? 但冷却了以后问题不大,我自己闻不出味道,大量的玩具都是用ABS造的。PLA应当是最安全的,本身就是用粮食造的,并且号称生物可降解。PLA比ABS的另外一个优势是膨胀率小,可以打印比较大的零件。ABS因为冷却收缩大尺寸时容易变形,PLA就没这个问题。 PLA不如ABS的地方是强度低,相对使用温度范围窄,成本也高一些,大约贵出30%。 PMMA一般是做光纤的厂顺便出一点,不知为什么比PLA和ABS都贵很多,所以用的最少,我自己没用过,也不好评价。这些材料都存在纯度和质量相关的问题,我用过的比较贵的abs原料味道小,便宜的味道大,差别很明显,估计是厂家生产原料的纯净度不一样。 如果想给小孩玩,用PLA就好了,应当没啥安全问题。

精度是个十分复杂的问题,3d打印的精度包括三个轴的运动精度,和打印头挤出材料的精度,可以类比喷墨打印机,精度也受到机械精度,和打印头喷出来的墨滴大小的影响。原则上机械运动的精度很容易做到很高,但打印头挤出材料的精度相对就不容易做到太高,目前用的最多的打印头大概孔径在0.3-0.4mm,对应打印精度应当在孔径的1半0.15-0.2mm(一层的高度)左右,很多3d打印机的标称值是机械精度,很容易标到0.05mm甚至更低,但实际上做不到那么好。这个精度问题,以后谈到打印机的构造时再谈。

最后说说这一次想说的重点,要用3d打印机涉及到的软硬件,前面的贴子简单说了一下,现在展开讲一讲。

要打印一个3d模型,大概需要的软件和硬件有这么几项:

1. 首先需要有一个3d模型,获得模型有以下几个渠道,

a. 最简单就是直接去网上下载,比如makerbot厂家支持的网站

http://thingiverse.com 就是个模型分享网站,上面的各种东西有很多了。今天最热的是iphone5 :-)

点看全图

外链图片需谨慎,可能会被源头改

b. 自己画, 这里有两大类玩法各不一样,一种是做动画,人物造型的人喜欢用的3d软件,比如3dmax,maya, 一类是机械设计,零件制造领域用的cad软件 pro-e一类. 前者主要靠手,后者用到很多数学。但归根结底,最后的模型导出通用交换格式的文件stl就行了

以下在网上抄来的:STL文件的起源

美国3D Systems公司于1987年制定了STL (STereoLithography)文件格式,它以小三角面片为基本单位,离散地近似描述三维实体模型的表面.STL 文件最初应用于快速成形(Rapid Prototyping ,RP)领域 ,并迅速成为RP领域事实上的工业标准;同时,STL 文件也在快速成形之外的各种需要三维实体模型的领域中获得了广泛的应用.

c 用三维扫描仪扫描, 这个最麻烦,因为3维扫描仪生成的原始数据是点云图,要生成可用的模型需要很多后期工作。很多人想摆个摊,在街上用3d扫描仪和3d打印机直接做人偶赚钱,有这个心思恐怕得收收心, 因为不管扫描的后期处理,还是3d打印都很慢,街头小摊怕是没人等的起。

2. 拿到模型了,需要有个计算机上的软件处理这个模型,包括摆正坐标到合适的位置。管理和打印机的通讯等,这个软件类似一个集成环境。开源的有好几种。比较著名的如makerbot的replicatorG,reprap推荐的pronterface

处理模型的计算机软件replicatorG 的界面

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真正干活的,是根据模型生成3d打印轨迹的算法引擎,这个叫slice engine。影响3d打印结果好坏的其实是这个slice engine的算法。 用的最多的开源slice engine 是skeinforge。非常坑爹的是,这个软件是插件结构,有好几百个参数,初学者遇上没有不被搞晕的。。。

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这是其中比较关键的一项插件的设置,类似插件有二十几个

3 软件生成了3d打印的轨迹,可以通过usb和3d打印机通讯,传输数据。3d打印机自带的主控接受指令,控制电机和加热机构运转生成模型。 开源打印机基本上都是基于一个开源硬件系统ardiuno开发的,cpu板是现成的,除此之外就是一些电机驱动,加热控制电路,本身并不复杂。

这是一个开源的打印机控制板,上面的接口主板 下面是ardiuno板,其实需要的硬件电路就这么一点。

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这类硬件需要的firmware 也大概只要几十k的容量。有各种开源的固件可用,不过大部分需要自己配置调整。reprap网站上http://www.reprap.org/wiki/Firmware 就列出了很多种固件。

看到这还没被吓到,觉的很简单的同学,可以考虑DIY了。 下次说说3D打印机的硬件结构。

关键词(Tags): #3D打印(大圆)通宝推:铁手,发了胖的罗密欧,原味酸奶,东土如来,史文恭,
帖:3790244 复 3786932
家园 是否和材料熔点有关?
帖:3790321 复 3788970
家园 如果孩子小于10岁,买乐高和慧鱼一类的就行了

乐高的机器人系列也是很有搞头的。

如果孩子比较大了,买个3轴雕刻机也就可以了。3D打印的话,原材料不是很好购买。

参考链接:

http://www.amobbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5494121&highlight=3D

http://www.amobbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=3226663&highlight=3D

如果买雕刻机的话,可以在淘宝上看看PVC雕刻机,加上4轴配件后大概在4000~5000.组装后使用Mach3一类的软件生成刀路控制就可以在铜质,木质和蜡质上制作比较精细的物体了。

如果有DIY精神的话,买一些二手的丝杠和步进电机,高速主轴什么的,大概2000多就够了,如果在北京可以到这里买:

http://junyangjiqiren.taobao.com/shop/view_shop-e3847a12fea72d2eb40c85d3dbbfa187.htm

如果在南方,应该更容易一些。

帖:3791036 复 3788205
家园 多谢。晚上打算用犀牛软件把下载的模型当傻瓜机一样打出来,

女儿明白怎么回事就行。

帖:3791170 复 3790244
家园 谢谢。我吗,一动手能力,还是就买3D打印机吧。
帖:3791171 复 3791036
家园 雕刻用的刀怎么办

等儿子大一点了打算和他一起玩。

我小时候爸爸太忙了,从来不陪我玩。。。

这个雕刻机,刀头怎么买,怎么磨呢?

机床用的道具的材料可是非同一般。

帖:3791186 复 3791036
家园 说是雕刻机,实际上是转头,这个可以很容易买到的
帖:3791199 复 3791186
家园 我也是女儿,不过比较小,5岁了

现在在用乐高培养简单的机械,比如齿轮,变速箱,梁柱结构等。7,8岁了引入乐高的机器人培养一下控制理论,到了14,5岁,可能和她一起学习3D建模了上雕刻机一类的东西了。家里已经储藏了步进电机和示波器,焊台等一些工具,到时候弄一些丝杠和控制器装起来给孩子展示一下机械原理。现在看至少小宝宝对于机械还是比较感兴趣的,前两天刚刚买了一个便宜的机器人,先玩着,等到了寒假给拆解了,和小宝宝一起换换电机,用maple重新做一个控制板什么的。

3D打印的话,可能要等孩子更大一些了,因为一个是熔融原材料和固化还是有毒的,还有就是需要孩子对化学有初步的概念。

帖:3791211 复 3791171
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