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2013年10月19日 星期六

[3D Printer] 3D 印表機 Prusa I3 Fablab Taipei DIY 認識零件及採買經驗

首先很感謝Fablab Taipei提供了一個這麼棒的空間給Maker使用各式製造機具,也有很多熱情幫忙的人,在此我以一個從來沒有擁有過以及組裝過3D Printer的角度,來跟大家分享我DIY這台Prusa I3 Fablab Taipei的經驗。





基本上 3D Printer 的零件可以分成四大類,列印件(由3D Printer列印出來的零件)、壓克力雷射切割、五金零件(螺絲、螺桿、光軸...等)、電機電子零件(步進馬達、控制板、彈跳開關(當作極限開關)...等)。其中首要DIY 3D Printer的困難點就是列印件的取得,不是自己印就是由ebuy上去購買,國內的網路拍賣管道似乎很少?但我很慶幸我去了Fablab跟裡面的Maker花2千塊買了列印件,由此開始了我的3D Printer之旅。

我是唸電機的所以我對機械五金十分的不懂,好在去Fablab的時候認識了一位剛好也要DIY 3D Printer的機械系朋友,讓我們DIY的過程中可以互相討論,我認為有朋友可以一起討論合作是相當重要的,所以在本文中我要先跟大家介紹一些簡單的五金零件,以及所有我們購買的地點或網站,千萬別盲從我們購買的網站及地方,貨比三家最實在呀各位

螺絲-材質常見不銹鋼(白鐵)和普通鐵的基本上都可以,螺絲有M2 M3 M...等等...這些指的是螺絲的大小,M2就是指直徑2mm、M3就是指直徑3mm以此類推,也有半牙的螺絲就是指螺紋只到一半,後面就沒有螺紋了。而通常在BOM表上看到的M3 * 16 這個16指的是長度16mm,螺絲頭也有分內六角和丸頭,在這邊我們都是使用內六角的居多,丸頭就比較像我們一般鎖螺絲用的那種。PS:鎖螺絲技巧 盡量對角鎖 一開始先不要鎖緊,等螺絲都上去了之後再把他們鎖緊。

螺母-螺母可以鎖在螺桿和螺絲上面可以用來固定位置不滑落,照片的右側。
圖中M3X40的就是半牙螺絲

墊片Washer-在鎖螺絲的時候螺絲頭會和我們被鎖的東西(壓克力)接觸,在此之間加上一個墊片可以防止震動鬆脫,可以保護壓克力,墊片也有正反之分,我不太清楚原因,但我都是把比較平的那面朝壓克力。
左下角的圓形墊片,上面的是丸頭螺絲

牙條-螺母可以旋轉入內,購買時要注意螺紋有沒有受傷,如果嚴重損傷是沒辦法讓螺母旋轉進去的,在這邊用在固定平台以及Z軸的高度控制。

光軸-很光滑的一根金屬棒,用在滑動XYZ軸。

軸承(培霖)-套在光軸上及擠料機的製作,會動的地方幾乎都有他的存在,軸承內有很多小珠珠,可以在光軸上滑動,進行移動,需上黃油保持潤滑,製作過程中要小心使用,很容易噴出小珠珠。

皮帶-2GT 寬6mm 這個2指的是每一齒的距離是2mm

皮帶輪-有分不同齒數的皮帶輪,這個齒數關西到之後移動距離的計算。

彈簧-之前拿著BOM表提供的資訊去彈簧店詢問,被狠狠修理了一頓,買彈簧時記得要告訴老闆彈簧的詳細資訊,內徑 5mm 線徑 0.5mm 長約 20 mm。

壓克力切割-由於我的列印件是跟Fablab Taipei的maker購買的因此我的壓克力雷射切割的檔案來源也是用Fablab Taipei的版本的,在Fablab只要帶著你的壓克力就可以來這邊切割你要的板子唷!!!

Z coupler 4 ID*40mm 這個東西是用於同步螺桿與Z軸步進馬達用的,可以用內徑4mm的塑膠軟管來固定(汽車材料百貨買的到真空管)。

玻璃平台-有分高硼矽耐熱玻璃和普通的玻璃,如果有用加熱床的一定要用耐熱玻璃,這些玻璃都可以在各地的鋁門窗玻璃的店訂做切割,Size:200*213*5mm。

以下跟大家介紹電控和電機類的零件

Arduino控制板-Arduino是一塊開放式的硬體,開發環境、資源也相當豐富,Arduino有出很多版本的控制板,在3D Printer這邊我們使用Arduino Mega or Arduino Mega ADK這兩塊板子都可以搭配Ramps1.4這塊3D Printer的擴充板。

Ramps1.4-整合馬達控制、加熱床、風扇、溫度感測、EndStop等電路整合,在這板子上還要額外加上A4988步進馬達驅動IC才可以進行馬達控制。

步進馬達-步進馬達是一種開迴路的控制,他並沒有感測器接收回授控制,但是他卻能夠很準確的進行控制,我買的這顆步進角是1.8度,意思就是走一步會走1.8度,但是A4988控制IC可以更精準的微步控制,可以再把1.8度分割成1/2、1/4甚至是1/16來進行角度的控制。

EndStop-做為馬達運轉時的極限開關,也作為XYZ軸的起始位置,此版本的pin腳有4pin實際上也只用了3個Pin,VCC GND SW 不知道他拉4條線的用意是什麼,未來在實做簡易的電路試試看,看會不會有什麼問題。

電源供應器-我買這台20A的電源供應器,可以提供到20A的電流輸出,我尚未實測過,不知道在加上熱床夠不夠力。

耐熱膠帶-自製加熱頭用的,可以耐溫到250度這我買的不是PI的,PI的電子材料行也可以買的道如下


鐵氟龍管-自製加熱頭用的,在太原路某一家膠業買的。

12V風扇-

熱敏電阻-100K或200K的都可以,可配合Marlin韌體調整

以下跟大家分享我們買東西的地方,住在台北地區的Maker,在網路上購買前可以去這幾個地方找找,Maker必去的地方,承德路3段民族西路和民權西路之間的螺絲店興城街賣彈簧軸承等太原路也有很多膠業光華商場對面地下室光華國際電子廣場,去完這幾個地方你買東西就無往不利了。

項目廠商
壓克力板阿宏壓克力 http://goods.ruten.com.tw/item/show?21304042147930
列印件FabLab Maker Tommy Lin
光桿、線性軸承LM8UU米奇屋量販 http://goods.ruten.com.tw/item/qa?21108094992577#qna
軸承, 5x16x5 mm, 625ZZ *8
有邊之軸承, 5x10x4mm, MF105ZZ *4
培林達人
http://goods.ruten.com.tw/item/qa?21307154153585#qna
螺絲螺母牙條類宗億螺絲
0229804824-5
新北市三重區忠孝路一段175號1樓
利群五金有限公司
0225913348
台北市承德路3段65號
祥輝螺絲
https://www.facebook.com/profile.php?id=100003268832201
加熱床用高硼矽玻璃板 尺寸213*200*3mmhttp://goods.ruten.com.tw/item/show?21308038451375
Arduino mega 2560 *1 = 500
Ramps 1.4 含四片步進馬達驅動片 *1 = 2500
GT2皮帶同步齒輪20齒 *2 = 600
GT2皮帶寬6mm日本原裝進口 2公尺*1 = 600
42型步進馬達NEMA17 *5 = 2500
http://goods.ruten.com.tw/item/qa?21305120804871#qna
http://class.ruten.com.tw/user/index00.php?s=theta_james
http://goods.ruten.com.tw/item/show?21309188020699
束線帶1包:187
Power Supply 12V、12.5A、150W:854
微動開關 *3:117
電線1條:45
百年電子
新竹市光復路上
LCD智能控制器http://goods.ruten.com.tw/item/show?21306303926667
Z Coupler PVC Tubing 4 ID x 300mm汽車材料百貨買內徑4mm的真空管
ABS 1.75mm 白色http://goods.ruten.com.tw/item/show?21306182736818
電源供應器 12V 20Ahttp://goods.ruten.com.tw/item/show?21307304644510
608ZZ 軸承 *6五連軸承
台北市承德路2段138號
彈簧 *12雅銅彈簧
興城街
------ 0.2mm 銅噴嘴 130元/個。
------ 喉管(不銹鋼製) 90元/個。有外螺牙
------ 加熱管 12V 40W (耐熱線長一公尺) 90元/條。
------ 加熱鋁塊 120元/個。
------ 感熱頭 100元(耐熱線長一公尺) /個。
http://goods.ruten.com.tw/item/show?21310167126044
耐熱膠帶有緻科技有限公司
新北市淡水區民權路177巷6號1樓
http://www.sashay.com.tw/
鐵氟龍管 30cm 內徑4mm太原路某一家膠業
熱敏電阻100k*2 200k*1
風扇 12V
光華商場對面地下室 源達
美國 SAF-T-EZE Anti-Seize 30g 銀色高溫螺絲防卡劑(1095℃)~火星塞防卡.高溫防卡劑http://goods.ruten.com.tw/item/show?21011298797287
RepRap J-Head MKIV MKV Hotend Nozzle 3D印表機 噴嘴http://goods.ruten.com.tw/item/show?21310152187955

DIY 組裝參考 請依照個人列印件為依據作參考
我看很多人的機器都有些微差異,但都是大同小異,不用怕,材料買完自然就會組裝了,船到橋頭自然直。

因為我是依據Fablab Taipei給的BOM表雖然這個BOM表不完整,但以此收集也是沒有問題的,少螺絲再去補就好了。

此外也可以參考我的賣場 各式Prusa I3的零件都買的到

資料來源:


24 則留言:

  1. 請問一下,Arduino控制板的部份要安裝3D列印的軟體嗎?還是控制板買來就安裝好了,看了一些文章大都在硬體部份,想自己組一台,但是如果要自己寫控制軟體的話就投降了

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    1. 不需要寫控制軟體
      你可以參考http://www.repetier.com/download/
      還有http://reprap.org/wiki/Marlin
      只有一些參數要設定而已
      沒有什麼大問題

      Marlin韌體要上傳到Arduino上 就可以了
      就跟一般用Arduino IDE一樣

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    2. 感謝你分享這樣精彩的文章,想請問關鍵零件的擠出軸要怎麼取得呢? 謝謝

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    3. 目前這件事情也蠻困擾我的~因為我是手工用電動研磨機
      然後在有牙的螺絲上面橫向磨,但這樣雖然能印但用久後
      螺絲上會沾上好多料的屑屑 就失去摩差力了
      另外 彈簧的緊度也蠻有影響的 目前我正在想辦法解決這個問題
      http://reprap.org/wiki/Wade's_Geared_Extruder

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    4. 順帶一提 研磨的頭是鎢鋼的

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  2. 謝謝你的回應,另外請問--- 0.2mm 銅噴嘴 130元/個。
    ------ 喉管(不銹鋼製) 90元/個。有外螺牙
    ------ 加熱管 12V 40W (耐熱線長一公尺) 90元/條。
    ------ 加熱鋁塊 120元/個。
    ------ 感熱頭 100元(耐熱線長一公尺) /個。
    這是做什麼用的?是自製噴嘴嗎?謝ㄉ

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    1. 恩 是我想自製噴嘴
      但還不知道該怎麼連結喉管
      https://www.youtube.com/watch?v=30hrlxwsp3I

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  3. "電源供應器-我買這台20A的電源供應器,可以提供到20A的電流輸出,我尚未實測過,不知道在加上熱床夠不夠力。"

    請問後來嘗試加上熱床了嗎?夠力嗎?

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    1. 後來發現http://reprap.org/wiki/File:Rampswire14.svg
      Ramps1.4官網上有提供電流的需求
      理論上應該是夠
      我實測的時候有時候旁邊架個大電風扇吹 他溫度就會上不去了
      目前我沒有用熱床 因為每次等他加熱都等好久
      我現在還算有點調整階段
      朝著繁殖另外一台邁進

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    2. 如果去fablab能遇到您,向您請教嗎?
      我也打算自己做一台i3

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    3. 我不是那麼常去fablab
      你可以在網路上請教

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  4. 您好,請問您可以代工列印件嗎?

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  5. 請問J-Head 噴嘴是買0.3MM 還是0.4MM的??

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    1. 我之前都是用0.3的
      但是最近覺得買大一點的可能會比較好

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    2. 謝謝您的回覆,請問為什麼呢?
      噴嘴不是越小會會細緻嗎?

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    3. 這有點難說
      我也沒很專業
      沒辦法說準

      自己的認為是料口小 若速度太快料來不及融化射出 會造成料被擠絲軸刮傷留下殘屑 導致擠絲軸無法正常運轉 也說不準 不知道是否真的是這樣

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  6. 請問微動開關就是Endstop開關是嗎?各需要幾個?3Q

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    1. 恩 是的 x y z各用一個就可以了 所以是三個

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  7. 感謝您的詳細介紹,雖然沒有背景組裝依然會很陌生
    所以對於沒有電機/機械等工程背景的人第一次組裝有什麼好建議嗎?

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    1. 我建議不要孤軍奮戰 可以找一兩個好友一起做比較容易也比較快成功
      不懂的東西也可以互相討論說不定就有解答了
      三個臭皮匠 勝過一個諸葛亮

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  8. 請問這樣組起來大約多少錢?
    它的精細度有跟外頭的成品機差不多嗎?

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  9. ㄧ萬初左右應該是可以的
    會調的話精細度也跟外面的差不多
    但是自己做的容易有故障維修等問題需要去花時間成本去除錯 也是相當累人的 現在外面成機也不貴 要印東西的話建議還是買成機吧

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  10. ㄧ萬初左右應該是可以的
    會調的話精細度也跟外面的差不多
    但是自己做的容易有故障維修等問題需要去花時間成本去除錯 也是相當累人的 現在外面成機也不貴 要印東西的話建議還是買成機吧

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