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3D打印实践 我从第一个大项目中学到的经验 发布时间:2019-12-06

  欢迎回到DIY-IT的3D打印探索系列,在那里我们一起学习3D打印。本周,我将带您完成我的第一个大项目,它展示了构建完全符合您的具体需求的自定义对象是多么的酷。

  让我来为这个项目做准备。首先,这不是关于我的项目或这个项目。你应该远离这篇文章是什么就像在一个中等规模的项目,包括从设计,生产,和组装的观点,以及——最重要的——学习多少控制3 d打印给你塑造您的环境,您的具体需求。

  我创造了一个独一无二的显示器支架远程支架和耳机充电器。它被设计用来容纳一些通常会占用桌面空间的设备,但现在很好地集成到一个“我的显示器后面”支架中。

  它有两个遥控器(一个是显示器,另一个是另一间屋子里的亚马逊Echo),一个风扇遥控器,一个古怪的新苹果电视遥控器遥控器(我和扎克都很不喜欢),还有一个蓝牙耳机的电源插座/充电器。你可以看到整个事情,完成了,下面。

  我从一个简单的设计开始,只是一堆旋转并粘在一起的矩形。在我得到MakerBot复制器后的一周,我把它打印了出来——这是一个噩梦(但随着我对自己正在做的事情了解得越来越多,它变得更好了)。

  在3D打印中,有一些东西叫做支架。为了理解支持(以及为什么它们是邪恶的),您需要了解3D打印是如何工作的。请记住,打印机在前一层的基础上沉积了一层新的超薄塑料。现在,想象你正在3D打印一堵有门口的墙。门左边的所有墙壁和门右边的所有墙壁都印得很好,一层在另一层上面。

  但是现在是时候做门口上方的跨度了。熔融的塑料必须跨越那个空间。有时,如果距离足够短,粘稠的熔融塑料可以在不下沉太多的情况下完成跳跃。但如果跨度太大,一切都开始下垂,有时打印机头陷入塑料,事情不出来的正确。

  现在,想象一下,你要做的不是一扇门,而是整个屋顶。3D打印机不可能对抗重力。那个屋顶要塌了。为了能够构建跨越空气的3D对象,切片器(关于切片器的详细描述,请阅读本文)通常会生成临时的支撑结构,这些结构也是逐层构建的。就像屋顶下有脚手架一样。

  在我这个项目的第一稿中,我信任这些支持,我发现,虽然它们有时很容易就能把你的最终打印出来,但有时它们几乎不可能被删除,如下图所示。

  我花了几个小时试图撬开那些塑料碎片,但它们似乎仍然在我的工作室里到处都是。

  我确实设法构建了远程支架,但我也发现我想要在没有支持的情况下进行设计。看看我是如何改变我的设计的。从根本上说,我没有构建和设计一个必须处理支撑的打印,而是将打印分成若干部分,并设计每个部分在没有支撑的情况下打印。我还添加了一些新功能,包括风扇控制架和耳机基座/充电器。

  考虑到我现在正在构建和打印单独的元素,我必须想出一种方法来将它们连接在一起。如果你是在ABS上打印,很容易用一种叫做“ABS juice”的东西把塑料焊接在一起。但我的打印机是一台PLA打印机(这使它的毒性小得多,而且PLA打印的麻烦也少了一点),这意味着腹肌果汁不是答案。

  我最初决定要建立一个通用的细木工系统。这被证明是愚蠢的,因为(a)我是一个计算机科学家,而不是机械工程师,(b)这对于一个电视支架来说是太过了。因此,我决定在每个组件上安装小塑料别针和匹配的孔。

  设计和冲孔很容易。我只是把所有的组件放在一个文件中,正确地对齐,然后使用一个“减”函数来删除大头针。相减基本上是将一个图形从另一个图形中移除。类似的功能也可以在PowerPoint的形状工具中找到,所以我对这个概念相当熟悉。

  但事实证明,这不是一个线mm的针适合里面。关于这个可能有一整门机械工程课,但是(看,我是一个计算机科学家,吉姆,不是一个油脂猴)。

  这就是3D打印机的用武之地。在过去,如果你犯了像我一样的错误,你会把零件送到服务机构或制造商那里,等上几个星期才能拿回来。我只是打印了一个测试孔和一个测试别针,发现这个别针太紧了。所以我继续打印了四种不同的尺寸,从4.75毫米到4mm(只是在对话框中输入一个数字),并测试了这些别针。这是我的测试打印:

  我最终测试并选择了4.5mm的引脚,这在实际操作中是一个真正的挑战,要将它插入到更多奇怪的连接中。但是我成功了——并且学会了下次,我可能会做一个更小的别针。

  事实证明,别针机构(除了使他们适合的挑战)真的很酷。每块塑料板大约2.5毫米厚,所以一根直径为4.5毫米高的大头针几乎可以完美地将两块塑料板绑在一起——这比简单地将零件粘合在一起提供了更多的强度。

  设计的另一个重要方面是设计/打印/测试周期。如果你想的是代码/编译/测试/调试,你的想法和我一样。我在港口货运公司买了一双便宜的卡尺来测量尺寸,但实际的尺寸需要实际的尺寸。

  因此,我的设计过程包括将项目分解成最小的组件,使每个小组件工作,然后构建到最后的部分。我把每个小部件打印出来,尝了尝,调整了一下,然后重新打印,直到我确信它是合适的。

  你可能认为这是灯丝或金钱的浪费,但所有的测试组件,加在一起,可能不会花费我超过10美元。对于像我这样的软件人员来说,没有其他的方法可以在meatspace中制作真实的、活动的对象。所以,花10块钱是值得的。

  这是一个有趣的项目。确实花了不少时间,但那是因为我在做的时候学到了一门全新的手艺。制造对我来说是新的,就像为现实世界设计东西一样。这并不是特别难,但它确实需要很多的思考和重新思考,直到我终于摸到了它。

  如果你想建立这个项目(或者用你自己的设计去模仿它),我已经把它作为一个项目发布在Thingiverse上了。你可以随意修改它。

  在完成这个项目之后,我发现自己对3D打印更感兴趣了,我再次向MakerBot的工作人员发出感谢,感谢他们为这个发现系列提供了打印机。

  现在,每天,我都可以指着我那怪异的、个性化的、定制的、时髦的小显示器支架远程支架和耳机充电器说:“这是我设计的。都是我的。”所以去吧。建立一些很酷的东西。请在下面的评论中告诉我。

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