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3d打印機進階使用指南

2023-06-24

第一篇:3d打印機進階使用指南

FDM桌機級3D打印機使用的一些技巧

一、確保打印平臺的水平位置

打印前,一定要確保打印機的平臺處于水平位置。噴嘴與打印平臺的距離保持在0.1mm(一張紙的厚度),具體操作如下:將一張紙入置平臺與噴嘴之間,前后左右移動噴嘴到打印平臺的四個角和中心,如果噴頭能自由移動而不碰到紙張,那么你的打印平臺基本上就調平了。

二、清潔打印平臺

用擦拭酒精(70%酒精或者70%異丙醇),因為你手上的油脂可能弄臟打印平臺使得打印的物品不能很好粘到打印平臺上。

三、粘貼高溫膠帶

可在打印平臺上貼一層高溫膠帶,可以有效減少打印時的翹邊、變形,增強耗材與加熱板的附著力。

四、噴霧劑的使用

如果用了上述方法,你發現在打印過程中,材料依然不能粘到膠帶上的話,則可以試試在膠帶表面上用噴霧劑(發膠之類的)——很多人都發現這招很管用。

五、了解你選擇的打印材料的屬性

FDM3D打印機常用的兩種材料是ABS和PLA。每種都有它自己的特性(比如熔化溫度)即使是同一種材料,不同的廠家生產出來的材料都是有差異的。確保你設置的打印機各項數據能支持你所使用的打印材料。

六、出絲均勻度

打印前,可先擠絲,看看出絲是否順暢。

七、打印小尺寸物體

當你要打印的物體比較小時,可把打印速度調慢,開啟散熱風扇,促使擠出來的絲更好的堆積成型,打印出更漂亮的產品。

第二篇:3D打印機教程

【打印虎】3D打印控制軟件Repetier-Host使用基礎圖解教程第二版

玩3D打印機,特別是RepRap這一類3D打印機的朋友,一般都聽說過Repetier-Host這個軟件。這個軟件功能豐富,界面友好,是玩3D打印機入門的好選擇。今天我就給大家介紹一下這款軟件。

Repetier-Host軟件目前版本是1.0.6(打印虎本地下載,百度云下載)。我們在【打印虎】RepRap Prusa i3 3D打印機軟件安裝圖解教程 第二版中,介紹了如何安裝、設置這個軟件,還有如何連接3D打印機。所以這里我就不再重復介紹了。需要說明的是,以下所有截圖來自于Repetier-Host的上一個小版本1.0.5,由于這個軟件升級比較頻繁,這兩個小版本之間界面上也沒有什么差別,因此就不再重新截圖了,請大家諒解。

假如你已經安裝好軟件,并且設置好了與3D打印機的連接,我們就可以開始了。Repetier-Host軟件主界面是這個樣子的:

雖然界面看起來比較簡單,但實際上Repetier-Host具有很豐富的功能,是一個相當復雜的軟件。下面我逐步介紹給大家。 第一節,模型的載入和查看

既然是玩3D打印機,那一定要有3D模型啊。Repetier-Host軟件可以載入已有的3D模型。雖然沒有3D建模軟件3ds Max之類的強大功能,但它也可以對3D模型做一定的調整。想了解Repetier-Host有哪些功能,可以跟著我一步一步做: 第一步,載入一個模型

按下窗口左上角的“載入”按鈕,就可以打開文件選擇對話框,載入一個模型文件了。

Repetier-Host支持很多種格式的3D模型文件格式。其中最常見的還是.stl格式。.stl格式是一種非常簡單的3D模型文件格式,而且是基于文本的格式。對于特別簡單的.stl文件,甚至可以直接用文本編輯工具打開查看、編輯。.stl格式具體是怎樣的,以后打印虎會再獨立介紹?,F在,我們只要知道Repetier-Host是支持.stl格式的模型就可以了。

這里的例子是我從打印虎3D模型庫下載的“坐著的貓”3D模型。下載這個文件之后,就可以用Repetier-Host打開了:

最容易發現的是,左側的3D窗口里面,貓模型已經被載入了。另外,右側的模型列表中,也出現了相應的一項(紅圈圈里面)。這時候如果按下鍵盤上的F4鍵,可以將視圖狀態調整為“適合打印體積”視圖,如下圖。反之,需要近距離觀察模型的話,就再按下F5鍵,變回“適合對象”視圖。

在“適合打印體積”視圖下,有一點需要特別注意到。那就是左側的3D窗口,與一般的3D建模軟件有些不同,它的輔助平面上面有一個框框。這個加上框框的輔助平面,形成了一個立方體,代表的就是你的3D打印機所能打印的最大范圍。如果3D打印機的設置是正確的(還是要看之前那篇文章哦),那么就代表只要3D模型在這個框里面,就不用擔心3D模型超出可打印范圍,打印的過程中出問題了。 第二步,使用各種角度各種方法觀察模型

缺省狀態下,工具欄里面的“旋轉”是激活的狀態,這代表我們可以用鼠標旋轉這個模型,在不同的角度查看它。嘗試在3D窗口里面按下鼠標左鍵,不松手的情況下拖動鼠標,就可以看到整個3D盒子跟著鼠標的方向轉動了。

如果鼠標有滾輪的話,還可以同時縮放這個模型??梢园l現,不論是旋轉,還是縮放,都是以3D盒子的中心點為中心進行的。盒子的中心點處,有一個小小的星作為標示。 如果我們不想以盒子的中心為中心進行縮放操作,而是想以模型為中心,放大觀察模型的話,就需要用到工具欄的第二個按鈕,平移功能了。

選定平移功能,把鼠標放在3D盒子上,按下鼠標,不要松手,往上移動鼠標,完成一個鼠標拖放的動作。把表示中心的星大致對準貓的身體。再使用鼠標滾輪,這時可以發現縮放操作變為以貓模型為中心的操作了。

再把工具欄調整回“旋轉”,用拖放的方式改變模型角度??梢园l現,這時的旋轉中心,已經變為平移后的中心了。這時候,再通過旋轉、縮放的方式觀察模型,就方便多了。

其實,也許你已經發現,與其這么麻煩從“適合打印體積”視圖開始調整到合適的位置,不如直接按下F5鍵,從“適合對象”視圖開始調整。因為在“適合對象”視圖下面,旋轉中心直接被設定在了對象的中心處。不用平移了,只要旋轉就可以達到合適的角度,這個動作一下子就容易多了。

下面的第三個按鈕等會再說。先說第四個按鈕。

第四個按鈕就是用鼠標左鍵完成縮放功能。其實和剛才我們已經用了的滾輪功能完全一樣,只是方便那些沒有鼠標滾輪的人。(

真的還有這樣的鼠標嗎?)

再下面三個按鈕,實際上就是方便用戶,快速將視點重置到一個特定的位置上。實際上,視圖菜單里面不僅有這三個按鈕,而且還有更多的選擇。大家可以逐一試試。前面我們已經反復試驗過的F4/F5快捷鍵,在這里也有對應的菜單選項。

再回到3D窗口的工具欄,最下面一個是平行視圖按鈕。按下這個按鈕之后,3D窗口將從缺省的透視投影狀態變為平行投影狀態。以這種方式觀察模型,就不是近大遠小了,感覺不是那么真實,但也有一些好處,比如更容易測量、比較兩條線的長短。學過機械、建筑的同學自然就懂了。

所有這些按鈕,除了那個沒介紹的第三個按鈕,都是只看不改的。也就是說,改變的只是視點的位置,不會對模型產生任何實際影響。記住這一點,就可以亂來了。額,不是,是不怕亂來了。不管現在的視點狀態如何奇怪,按下視點重置的三個按鈕之一,或者直接按下鍵盤F4/F5鍵,都可以將視點復位。

第二節,模型調整

上面一節,討論的都是如何有效地觀察3D模型。其實,如果你對3ds Max建模工具熟悉的話,這些都是很簡單的基礎了,和3D打印關系不大。

這一節,我們要深入討論一下與3D打印直接相關的模型調整方面的功能。首先我們先試試工具欄上的第三個按鈕“移動物體”。

按下這個按鈕,再拖動3D窗口里面的貓模型,就可以看到貓在X-Y平面上移動了。與很多3D軟件不同,這個移動物體功能,不論觀察的位置、角度如何變化,都不會在Z軸上改變物體的位置,只是在X-Y軸上移動。很明顯,這與3D打印過程中的實際(物理)限制是密切相關的。不管最終是什么樣的模型,打印時也必須建立在Z為0的打印平面上。 在較舊的Repetier-Host版本(1.0版以前)中,用戶仍然可以沿Z軸手動調整3D物體位置。但也許是由于這個功能用處太少了,在最新版本中已經找不到了。如果你真的需要這樣的功能,也許說明你的3D模型文件還沒有完全準備好,最好回到3D建模工具里面再調整一下。

其實,X軸和Y軸方向的平移,也并不是特別常用的功能。當載入多個模型的時候,Repetier-Host會自動幫我們搞定平移的事情。當我按下物體放置面板上面的“增加物體”按鈕

再載入一次貓模型的時候,就可以看到原來的貓被平移了一點,新的貓被放置到了合適的位置上。

當然,“增加物體”功能,主要還是為了再載入一個不同的模型用的。如果要的就是相同的模型,只要按下“復制物體”按鈕就行了。

大多數情況下,自己平移3D模型的意義不大。還不如載入所有的模型之后按下“自動布局”按鈕,讓Repetier-Host自行安排每個3D模型的位置。

下面幾個功能,只能針對一個3D模型進行操作。當我們已經載入了2個模型之后,應該怎么辦呢?很簡單,在下圖所示的3D模型列表中,鼠標單擊藍色的區域,就可以實現只選定一個3D模型了。

試一下之后,你就會發現,雖然選定一個3D模型很簡單,但如果想恢復為初始的兩個3D模型都選定的狀態就沒那么容易了。其實這也好辦,你只要按住Ctrl鍵,再用鼠標單擊那個沒選定的3D模型,一下子就搞定了。兩個3D模型的情況學會了,更多3D模型的操縱也難不倒你了。

好,搞明白如何選定一個3D模型,我們就回到3D模型調整功能的學習上來。選定“對象組1”之后,按下“物體對中”按鈕。

這時候,左側3D視窗里面看到的兩個貓模型是這樣的:

由于我們把“對象組1”的貓模型居中擺放,它不可避免的和“對象組2”的貓模型相交了。這種相交,會導致兩個模型都無法正常打印,因此是一定要避免的情況。出現這種情況時,Repetier-Host為了提醒用戶,特別把模型用很亮的淺藍色繪制出來。除了相交的情況,如果你的3D模型出界了,也就是進入了可打印范圍之外的區域,同樣也會變為這樣的顏色。 想解決這個問題,也很簡單。只要如上面說的方法,在按下Ctrl鍵的同時,鼠標單擊“對象組2”,把兩個對象組同時選定,然后再按下前面已經介紹過的“自動布局”按鈕,一切就都恢復原狀了。

再下面,是“縮放物體”功能。

按下這個按鈕后,會在物體放置面板上增加一塊控制面板,供用戶輸入縮放數據。

有的時候載入的模型尺寸不對,太大或者太小,這時候就需要使用縮放功能了。缺省情況下,X, Y, Z三個軸是鎖定的,也就是在X里面鍵入的數值,比如1.2倍,會同時在三個軸方向上起作用。

如果用鼠標點一下鎖圖標,把鎖打開,就可以分別調整三個軸的縮放比例了。 右邊的兩個按鈕,“縮放到最大”和“復位”,含義都非常明確,就不再具體講解了。 “旋轉物體”功能與上一個“縮放物體”功能很類似,也是展開一塊控制面板,供用戶輸入旋轉數據。

按下旋轉物體圖標,打開旋轉物體控制面板。

旋轉物體的時候,可以參考3D視窗左下角的坐標軸方向,如下圖。對話區域中的XYZ數值,意義是沿著XYZ軸旋轉的角度值。通過設置這些數值,可以實現你需要的旋轉角度。

右側的“放平”功能,是一個比較高級的功能。這個功能是Repetier-Host幫助用戶計算當前狀態的物體旋轉能盡可能的貼近打印平面。計算后的旋轉角度,會自動填入到XYZ輸入框中。“重置旋轉”就很簡單了,只是把0重置到XYZ輸入框,讓3D物體恢復到沒有旋轉之前的狀態。

先跳到最后的按鈕,“鏡像”功能上。這個功能就很簡單了,只是把3D物體做鏡像處理。本來向左偏的貓頭,會改為向右偏。這個功能就沒有可用的參數了。

再回過頭來看神奇的“切割物體”功能。

這個功能,可以指定一個切割平面,3D物體會被這個切割平面分為兩部分,一部分展示出來,另一部分消失掉。但千萬別以為3D物體被修改成了這個樣子。仔細查閱了英文文檔之后,虎哥我確定了一個悲慘的現實,就是這個功能只能看不能用。也就是說,用戶只能通過這個功能增強對3D物體的查看,而不能對3D物體進行修改。這……真是一個神奇的功能啊。

最后還有一個基礎功能,就是3D模型對象的刪除。這個功能也很簡單,只要按下上圖紅圈內的小垃圾桶,即可刪除對應的3D模型了。

上面逐一介紹了Repetier-Host為用戶提供的模型調整功能,其中最有用的就是平移和縮放功能了。很明顯的是,雖然這些功能都為了方便用戶使用而設計,但也相對比較簡單,不能處理復雜的情況。如果有對3D模型比較復雜的修改要求,建議還是使用3D建模工具完成。 實際上,上面的講解中,我還省略了很多Repetier-Host提供的高級功能的介紹。這些功能主要包含了對多擠出頭3D打印機的支持,以及一些計算得到的模型信息。對這些高級功能真正感興趣的用戶比較少,就留給大家自己發掘吧。

第三節,切片與代碼生成,使用Slic3r 把3D模型載入,放置到合適的位置上之后,下面就該執行“技術含量”最高的一項工作了,那就是模型切片。這步操作,實際上就是把用三角面片描述的3D模型,通過特定的算法,翻譯為3D打印機能執行的指令組。這個3D打印機指令翻譯算法非常關鍵,它決定著3D打印出來的東西形狀是不是夠精細,速度是不是夠快,塑料材料是不是夠省等等一系列關鍵指標。

了解了這些內容,就知道這一步是很重要的了。廢話少說,先切換到切片軟件面板觀察一下。

可以看出這里的配置還是很復雜的,這里我們先看紅圈圈住的幾個關鍵點。我們在上面已經提到,切片生成算法是個很高科技的東西。這么高科技的東西,自然就會有人對它進行專門研究。就像有人專門制造汽車,有人專門制造引擎,同一個汽車,還可能配不同廠家制造的引擎。這里也是類似的情況。“切片軟件”那里,就是對切片引擎的選擇。Repetier-Host安裝的時候,帶了兩個不同的切片軟件。這一節我們先介紹缺省的Slic3r,下一節我們會介紹另一個切片引擎CuraEngine。

截圖最下面的紅圈圈,是一個Repetier-Host給出的提示信息,說明Slic3r是一個獨立的軟件,可以在它的網站http://訪問到更詳細的信息等等。

好,選定了Slic3r,就可以按下按鈕了。按下這個按鈕之后可能不會立即有反應,可能要稍微等個10秒鐘左右,Slic3r的主窗口才會彈出來。如果你是第一次進入Slic3r,同時彈出的還有Slic3r的配置向導窗口。因為配置向導中包含了所有最重要的配置信息,因此我們就從這里開始看。

首先是第一頁,歡迎頁,沒什么特別的,直接點Next。

第二頁,選擇固件的G-code風格。就像大家說話南腔北調一個道理,雖然3D打印機各種固件都使用G-code與上位機交換信息,但仍然存在很多種不同風格的G-code。如果上位機和固件使用的G-code風格不同,就可能造成無法正確理解對方的意思。因此這個選擇是很重要的。因為我們使用的都是RepRap類型的3D打印機,當然選擇第一項了。點Next繼續。

第三頁是熱床尺寸。這個很簡單,大家按照實際尺寸填寫就可以了。點Next繼續。

第四頁是加熱擠出頭的噴頭直徑。這個值通常在0.2到0.5之間。大家根據自己的實際情況填寫。我使用的3D打印機加熱擠出頭是0.4mm直徑,因此把這里改為0.4,點Next繼續。

第五頁是塑料絲的直徑尺寸。塑料絲目前有兩種標準,3mm和1.75mm,我的3D打印機使用的是1.75mm塑料絲,把輸入框中的數字改為1.75,點Next繼續。

第六頁是擠出頭加熱溫度。上面的提示寫,PLA大約要設置在160℃到230℃,ASB大約要設置在215℃到250℃。粗略一想,這范圍也太寬了點吧,特別是PLA材料,竟然有上下70℃的范圍。但這實際上是符合虎哥我的經驗的,不同耗材廠商供應的材料差異很大,同時大部分3D打印機的溫度感應器都沒有仔細校準過,因此這里只能是根據大家自己的試驗,找出最合適的溫度值了。需要注意的是,如果打印PLA耗材時溫度過高,會產生焦化的現象并且堵住噴頭,這就比較麻煩了。因此我建議還是從比較低的溫度開始進行試驗,對于PLA材料,初始設置在185℃可能是一個比較合適的值。如果發現無法順利出絲,再適當調高溫度。根據自己的情況設置好加熱溫度之后,點Next進入下一步。

第七頁是設定熱床溫度。這個就簡單很多了,我使用PLA材料,就填入數字60,點Next繼續。如果你用ABS材料,填入110就好。

最后一頁沒有需要設定的參數了。按Finish結束整個設置。

到此為止我們已經完成了切片軟件所有最基礎參數的設置。進入主窗口之后,我們先簡單瀏覽一下。Slic3r的主界面有三個標簽頁。Print Settings用來設置打印相關的參數;Filament Settings用來設置與耗材相關的參數;最后Printer Settings是關于打印機的硬件參數。

先看最后一個標簽頁Printer Settings,很容易發現,我們剛剛在向導里面設置的G-code風格以及打印機熱床尺寸參數,都在這里了。 點左欄窗口的Extruder 1,看看擠出頭的參數設定:

在擠出頭的設定中,可以看到剛剛在向導中設置的0.4mm參數。 下面切換到第二個標簽頁,看一下耗材相關的參數:

這里又可以看到最初在向導中設定的耗材塑料絲直徑1.75mm,以及185℃/60℃的擠出頭/熱床溫度設定。

到此為止,所有設置向導中出現過的參數,我們都在主窗口中找到了對應的地方。除了這些最基礎的參數之外,還有哪些參數比較重要呢?下面我們再看一下第一個標簽頁。

我們回到第一個標簽頁,Print Settings,與另外兩個標簽頁類似,左側是一組打印相關的參數類型,目前在Layers and perimeters上。右側主窗口第一欄就是一個重要的參數,層高(Layer height)。為了達到最好的效果,層高最大不應該超過擠出頭噴嘴直徑的80%。比如我使用的0.4mm的噴嘴,這里最大可以設定為0.32mm。由于我們使用了Slic3r向導設置了噴嘴的直徑是0.4mm,層高這里就被自動計算成了現在的值0.3mm。很明顯這是符合我的需要的,我就不需要再修改了。

如果你使用一個非常小的層高值(小于0.1mm),那么第一層的層高就應該單獨設置。這是因為一個比較大的層高值,使得第一層更容易粘在加熱板上,有助于提高整體3D打印的質量。在這里我的層高值并不是一個特別小的值,因此首層層高沒有使用更大的層高值,實際設定與層高相同,0.3mm。

Slic3r切片軟件可以自動計算擠出頭噴嘴直徑和層高之間的關系,調整實際擠出的塑料量。因此層高是沒有下限的,根據RepRap wiki上的說法,即使設置到0.005mm也是沒有問題的。

設置完成之后,左上的下拉列表中,就會顯示出如圖的“My Settings (modified)”字樣。My Setting是當前配置的名字,(modified)代表這個配置剛剛被修改了,需要點擊右側挨著的保存按鈕,就可以把修改后的配置保存下來了,同時(modified)也就消失了。

在最重要的地方設置好了之后,我覺得還有必要了解一下一組比較常用的配置項,填充Infill。在左側選擇Infill條目,窗口右側會出現如下圖所示的選項。其中填充密度、填充圖樣都可以根據具體的需求進行調整。我建議大家可以多試驗幾種方案,看看打印出的3D模型有什么不同。這里可以提示大家一下,由于PLA本身有一定的透明度,因此填充率對打印出的塑料件的質感有很大的作用。如果不嫌浪費材料,可以嘗試用100%填充率打印一些模型,會有驚喜哦。

至此,所有關于Slic3r的基礎設定都完成了。關閉Slic3r的配置窗口,回到Repetier-Host主窗口,現在我們可以點擊那個巨大的“開始切片Slic3r”按鈕了。

按下之后可以看到界面變為以進度條為主的狀態了,等待進度條跑完。

代碼生成過程完成之后,窗口會自動切換到預覽標簽頁。

可以看到,左側是完成切片后的模型3D效果,右側是一些統計信息。在我們這個例子中,需要52分48秒之久才能完成這個模型的3D打印。

這里還有一項非常有用的高級功能,就是逐層預覽3D打印的方式。當我選擇“顯示指定的層”并設定結束層為40的時候,我們就可以觀察到第40層及以下的模型。這里我們可以清晰的看到3D模型內部為了填充所使用的蜂窩狀網格。

我們還可以選擇Gcode編輯子標簽,直接觀察、編輯G-code代碼。

這個標簽頁的內容,就是我們的3D模型經過切片之后得到的G-code了。這些G-code在打印過程中被傳送到3D打印機,逐條執行之后,一個完整的3D模型就生成了。 關于G-code,未來打印虎會單獨寫一篇教程說明,請關注打印虎的更新內容。在第五節中,我們會說明如何把G-code送到3D打印機,完成整個3D打印任務。

第四節,切片與代碼生成,使用CuraEngine CuraEngine的加入實際上是Repetier-Host 1.0版最重要、最吸引人的改進。CuraEngine原本是在Cura 3D打印機控制軟件中自帶的切片功能,而Cura軟件最吸引人的特色,就是它的高速切片功能。很多3D打印機愛好者,就因為Cura切片功能特別好用,會不惜繁瑣,先使用Cura進行切片,然后再把G-code導入Repetier-Host進行打印。從這一點,就可以看出Cura的切片功能是多么的受歡迎了。

他山之石,可以攻玉,既然Cura和Repetier-Host都是開源軟件,那么好的功能自然也要與大家分享了。從Repetier-Host 1.0版本開始,開發者充分滿足了玩家的心愿,把好東西集成到了一起,讓3D打印機玩家不用再麻煩地在Cura和Repetier-Host之間切換,而是一站式服務,在同一個界面下完成所有的操作。

為了使用這么神奇的CuraEngine進行切片,我們首先回到切片軟件面板。在切片軟件選項下,選擇CuraEngine作為我們下面要使用的切片軟件。同樣,按下按鈕,這時候CuraEngine的設定頁面將會在窗口的左側出現,而不是類似Slic3r那樣彈出一個新的窗口。

下面的兩個選項應該是打印機的熱床尺寸和加熱擠出頭的噴頭直徑。這兩個選項CuraEngine并沒有再獨立列出來,而是直接采用了Repetier-Host的全局設置。這個設置在哪里呢?很簡單,按下Repetier-Host主窗口右上角的打印機設置按鈕。

打印機設置對話框將彈出來,切換到“打印機形狀”這個標簽頁,就可以看到與Slic3r熱床尺寸對應的打印區域了:

實際上,這是我們在文章最開頭就假定大家已經設置好的部分。如果你發現這里使用的參數與你的打印機不符,現在趕緊修改也還來得及。

這里另一個標簽頁“Extruder”就是專門用來設定擠出頭的,其中就包含了擠出頭噴頭直徑參數。

確認了打印機形狀(也就是熱床尺寸)和擠出頭噴頭直徑參數之后,點“確定”關閉打印機設置對話框,回到CuraEngine的設定標簽頁上。

點擊“材料”標簽頁,這里我們可以設定材料直徑、打印溫度和熱床溫度幾項。按照你的實景情況設定就好了。與上面介紹Slic3r時的情況一樣,關于溫度總是比較麻煩的一件事兒,需要大家用自己的真實材料試驗幾次才行。

到這里為止所有基礎信息都已經設置完畢。下面一項比較關鍵的設置項是3D打印層高。在“打印”選項卡的“速度和質量”子選項卡里面可以設定:

設定時,首先點擊左側藍色的條目,否則右側編輯框是灰色的,處在不能編輯的狀態下。編輯框由灰色變為白色,就可以改寫名稱(只是助記,取任何名字都可以),層高以及第一層層高了。

全部配置完成后,點擊“保存”按鈕,就會保存剛才的修改。再點擊右上角的“關閉”按鈕,關閉CuraEngine設定選項卡。

細心的朋友可能發現了,對應于上面Slic3r的介紹,這里并沒有講解如何設置填充率。實際上,因為填充率的修改是一個很常見的操作,所以CuraEngine的設定中把這個選項提到了外側?;氐酱翱谟覀鹊?ldquo;切片軟件”選項卡:

可以看到填充密度選項直接列在了這里。這下大家可以更加方便地修改了。 全部設定完成后,就可以按下開始切片CuraEngine按鈕了。

按下按鈕之后最大的變化,就是比Slic3r切片軟件速度快了很多。經過我的對比,對于貓模型來說,在我的電腦上Slic3r要花7秒鐘完成切片,而CuraEngine只需要2秒鐘就完成了。對于更復雜的模型來說,效果會更加明顯,有時候CuraEngine會比Slic3r快10倍以上呢。 切片完成之后,就回到Repetier-Host的領域了。同樣的預覽功能,與上面介紹的完全一樣,我們這里就不再重復了。

第五節,運行任務

我們在另一篇教程【打印虎】RepRap Prusa i3 3D打印機軟件安裝圖解教程 第二版中,專門介紹了如何連接電腦和3D打印機。3D打印機光連接好還不夠,正式打印任務之前應該先進行基本的校準,這個可以參考【打印虎】RepRap Prusa i3 3D打印機熱床找平圖解教程。當你確定你已經準備好了之后,就可以開始在Repetier-Host中運行任務了。 運行任務本身很簡單,首先確定Repetier-Host已經和Prusa i3 3D打印機連接好了。按下左下角紅色的連接按鈕,如果按鈕的顏色變為綠色,說明電腦和3D打印機的連接已經成功。

然后按下“運行任務”按鈕,任務就開始運行了。

按鈕按下之后,除了狀態欄上有些基礎信息之外,似乎程序沒什么動靜。是出什么問題了嗎?其實沒有問題,打印最開始的階段,實際上是在加熱熱床和擠出頭。因此也就沒什么聲音,擠出頭可能也不會移動。目前加熱的狀態,可以從狀態欄上看到:

可以看到,除了加熱的狀態,狀態欄上還有打印時長信息,以及當前打印的層的信息。所有跟3D打印相關的最基礎的狀態信息,都可以在這里看到了。

如果嫌狀態欄顯示的信息還不夠,可以切換到“3D窗口”標簽頁旁邊的“溫度曲線”標簽頁。這個窗口中,包含了非常詳細的與溫度控制相關的信息。

這張圖是我的打印開始不久的一張截圖。下面我們來研究一下這張圖里面的信息。 首先,我們看一下圖例,了解一下這張圖能告訴我們哪些信息。

第一條,紅色的曲線,表示擠出頭的溫度。圖中這條曲線快速上升,說明目前正在對擠出頭進行加熱,剛剛達到目標的185℃。

第二條,青色的曲線,表示熱床的溫度。這條曲線在前面從22℃左右上升到60℃,并且維持在60℃一小段時間了。

第三條,淺綠色的曲線,表示目標溫度。目標溫度的實際線有兩條,都是綠色,但還有點深淺不同,一條從0直接指向185℃,另一條從0指向60℃。這兩條線都不是漸變的,而是直接指向目標溫度。 后面幾項下一張圖繼續解說。

這一張圖,是3D打印過程已經進行了10分鐘左右的狀態??梢钥闯?,擠出頭、熱床的溫度已經分別穩定在了目標溫度上。

第四條,橙色的粗線,表示擠出頭的平均溫度,可以看出這個就比較穩定了。

第五條,深綠色,表示擠出頭的“輸出”。所謂“輸出”,大體上可以理解為這個加熱器的開/關狀態。整個圖的第二欄可以看出,加熱器并不是一直處在打開的狀態,而是時開時關,保證溫度大體穩定。

第六條,深綠色,表示熱床的“輸出”。與上面擠出頭輸出的概念相同。

這個圖最上面標題處,一直維持著一句“已過60分鐘”,實際上這里是一個翻譯得不太好的地方,原本的英文是Past 60 Minutes,翻譯為“過去的60分鐘”似乎更妥當。它的意思是Repetier-Host的數據展示是以過去的60分鐘為基礎的。在“溫度曲線記錄時長”選項中,除了這種模式之外,還可以選擇以自然時間整小時為基礎的數據展示方式。需要注意的是,當選擇了以自然時間整小時為基礎的數據展示方式時,右側的“溫度視窗時間縮放”選項一定要改為60分鐘,否則產生奇怪的效果,明明有記錄但卻無法展示出來。

這個時候,貓模型的底座基本上已經打印好了。

如果你的打印機不出問題,后面的打印過程就沒什么特別的事情了。隨著時間的推移,塑料模型被一層一層壘高,逐漸成型。一個小時過去了,整個模型逐漸顯形,最終的成果給大家展示一下。

第六節,手動控制

在完成了整個3D打印的過程之后,我們已經對Repetier-Host 3D打印控制軟件有了一個基礎的了解。整個軟件里面,我們沒有用過的地方已經不多了。最后一個大塊的功能,就是我們這一節將要講解的,手動控制功能。

在電腦和3D打印機斷開連接的情況下,手動控制是關閉的。必須先連接上3D打印機才能開始使用這些功能。

連接成功之后,把右側窗口切換到“手動控制”面板,可以看到這樣的界面。如果你屏幕不夠大,可能只能看到這個窗口的一部分,使用右側滾動條上下滾動窗口即可。

這個界面上,最上面的箭頭和小房子按鈕,都是用來手動調整擠出頭位置的?,F在可以試一下,先按下標記X的小房子按鈕,如果一切正常的話,你的3D打印機應該在X方向復位了。

程序開始運行時,XYZ三個當前坐標值都是紅色的。這代表所有軸向還沒有復位過,這些坐標值只是估計值,還不能確定。如果按下一個方向的小房子按鈕,這個坐標值就會變為黑色,代表這個軸向已經復位過了,之后的操作可以比較放心,不會“出界”了。

再按下X/Y箭頭的向右(也就是X正向)第三格,鼠標在這一格上面的時候,四個箭頭中間就會顯示出10,代表這一次將向X正方向移動10mm距離。按下試試看。需要提一句的是,Repetier-Host在這里的貼圖明顯出現了錯誤,最下面很多內容沒有展現出來。不過還好,不影響使用,具體哪些被裁了一半的圖標代表的是什么,相信你可以輕松地試驗出來。 你可以再嘗試按下其他按鈕。我的打印機在每個方向上,負向都有輕觸開關,步進電機不會越位,正向沒有這樣的硬件保護措施了。如果坐標值是紅色的狀態,就有可能產生“越界”的情況。如果已經復位,我們之前在打印機設置里面填寫的打印機形狀,就會在這里起作用。還記得嗎?我的打印機是200mm x 200mm x 180mm的大小。這樣,當你操作擠出頭向X軸正向移動超過200mm時,Repetier-Host程序會自動忽略你的指令,不會超出這個預設的范圍。

手動控制面板的下面一欄,是“速度倍率”。這一欄很簡單,控制著打印頭移動速度和擠出頭擠出速度的倍率。以100%為基礎,可以在一定的范圍內設置。比如,我們把打印頭移動色度倍率設為200,再嘗試用上面的方法在X, Y, Z軸上移動,可以看出,打印頭的移動速度明顯加快了。

接下來是擠出頭相關的手動控制。在這里我們可以通過點最左邊的黑白圖標實現開關加熱擠出頭,圖中的162.77℃和200這個數字分別代表擠出頭的當前溫度和目標溫度。對于有多個擠出頭的3D打印機而言,在這里還可以分別對每一個擠出頭進行設置。當然,我的3D打印機上只有一個擠出頭,因此只能對“擠出頭1”進行設置了。

除了加熱,擠出頭上還有一個步進電機,也就是E軸電機,控制著耗材的擠出、回退長度以及速度。按下圖中的上、下箭頭,就可以手動進行耗材的擠出、回退操作。我的建議是,不要在擠出頭達到正常溫度(對于我使用的PLA來說是185℃)之前,就對這里進行操作。那樣的話,耗材本身肯定是動不了的,結果只會是擠出頭里面的無謂磨損。另外,從圖中可以看出,擠出操作又分了兩種,對應了不同的擠出速度,當然,兩個箭頭的肯定更快一些啦。

加熱床這里就更加的簡單了,只有開關這一種操作,同樣是通過點擊最左邊的黑白圖標實現。圖中所示目前是關閉的。當然,仍然能看到加熱床的當前和目標溫度。

最后就是風扇控制了。這里的風扇,指的不是加熱擠出頭上常開的那個風扇,而是側面專門吹擠出頭頭部,可以控制開、關狀態以及風速的那個風扇。打開這里的按鈕試試就知道了。

當然,手動控制這里,還有一個大殺器,就是最上面的一行,直接發送G-code。這個內容比較專業,我不打算在這里詳細講解了。

這已經是我們這篇教程里面第二次提到G-code了??磥鞧-code確實是比較重要的內容,想玩好3D打印機一定要對G-code有一定的了解。想知道G-code是什么,如何讀懂甚至直接寫出G-code代碼,請繼續關注打印虎未來的內容更新。

最后祝大家玩機愉快,想看更多的打印虎教程,請訪問打印虎原創教程專區

第三篇:3d打印機分類

目前市場上的快速成型技術分為3DP 技術、FDM熔融層積成型技術、SLA立體平版印刷技術、SLS選區激光燒結、DLP激光成型技術和UV紫外線成型技術等。

3DP技術:采用3DP技術的3D打印機使用標準噴墨打印技術,通過將液態連結體鋪放在粉末薄層上, 以打印橫截面數據的方式逐層創建各部件,創建三維實體模型,采用這種技術打印成型的樣品模型與實際產品具有同樣的色彩,還可以將彩色分析結果直接描繪在模 型上,模型樣品所傳遞的信息較大。

FDM熔融層積成型技術:FDM熔融層積成型技術是將絲狀的熱熔性材料加熱融化,同時三維噴頭在計算 機的控制下,根據截面輪廓信 息,將材料選擇性地涂敷在工作臺上,快速冷卻后形成一層截面。一層成型完成后,機器工作臺下降一個高度(即分層厚度)再成型下 一層,直至形成整個實體造型。其成型材料種類多,成型件強度高、精度較高,主要適用于成型小塑料件。

SLA立體平版印刷技術:SLA立體平版印刷技術以光敏樹脂為原料,通過計算機控制激光按零件的各分 層截面信息在液態的光敏樹脂表面進行逐點掃描,被掃描區域的樹脂薄層產生光聚合反應而固化,形成零件的一個薄層。一層固化完成后,工作臺下移一個層厚的距 離,然后在原先固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態樹脂,直至得到三維實體模型。該方法成型速度快,自動化程度高,可成形任意復雜形狀,尺寸精度高,主要 應用于復雜、高精度的精細工件快速成型。

SLS選區激光燒結技術:SLS選區激光燒結技術是通過預先在工作臺上鋪一層粉末材料(金屬粉末或非 金屬粉末),然后讓激光在計算機控制下按照界面輪廓信息對實心部分粉末進行燒結,然后不斷循環,層層堆積成型。該方法制造工藝簡單,材料選擇范圍廣,成本 較低,成型速度快,主要應用于鑄造業直接制作快速模具。

DLP激光成型技術:DLP激光成型技術和SLA立體平版印刷技術比較相似,不過它是使用高分辨率的 數字光處理器(DLP)投影儀來固化液態光聚合物,逐層的進行光固化,由于每層固化時通過幻燈片似的片狀固化,因此速度比同類型的SLA立體平版印刷技術 速度更快。該技術成型精度高,在材料屬性、細節和表面光潔度方面可匹敵注塑成型的耐用塑料部件

第四篇:桌面級3D打印機

Repetier 1

? 產品參數

打印尺寸:200×200×180mm 打印層厚:0.1-0.4mm(可調) 定位精度:XY軸0.015mm Z軸0.0025mm 噴嘴規格:0.4mm(0.3/0.5mm可更換) 打印耗材:PLA、ABS 耗材直徑:1.75mm 外觀尺寸:450×450×600mm 支持文件格式:STL、G-Code

? 產品優勢

(1)Z軸采用T型絲桿電機,Z軸傳動均勻流暢,模型疊層更加均勻;

(2)熱床采用3mm鋁基板熱床,鋁質導熱快,熱床整體溫度均勻,平整不變形; (3)運動軸承采用直線滑塊軸承,摩擦系數小,無橫向晃動;

(4)LCD脫機打印,中文顯示,人機交互模式,操作設計人性化,貼合用戶需求。

? 產品應用

主要應用于工業產品零部件、模型打印、產品設計、藝術創作、教育應用等領域。

Repetier 2

? 產品參數

打印尺寸:180×180×150mm 打印層厚:0.1-0.4mm(可調) 定位精度:XY軸0.01mm Z軸0.0025mm 噴嘴規格:0.4mm(0.3/0.5mm可更換) 打印耗材:PLA、ABS 耗材直徑:1.75mm 外觀尺寸:380×380×410mm 支持文件格式:STL、G-Code

? 產品優勢

(1)X、Y軸采用雙十字傳動結構,使得機器更穩定,有效提高打印精度及速度; (2)傳動采用自潤滑的石墨銅套,摩擦系數極小,無晃動,有效提高機器的穩定性和使用壽命;

(3)熱床采用3mm鋁基板熱床,鋁質導熱快,熱床整體溫度均勻,平整不變形; (4)3.5寸中文觸摸屏操作,人機交互模式,操作設計人性化,貼合用戶需求; (5)實現斷電、斷點記憶續打,打印完成自動關機; (6)支持SD卡脫機打印、漢字打印文件名; (7)支持手機app遠程操作。

? 產品應用

主要應用于工業產品零部件、模型打印、產品設計、藝術創作、教育應用等領域。

第五篇:3D打印機設計參考論文

導讀:3D打印機設計參考論文,2015-02-063D打印機DIY,1.1國內外3D打印機的研究現狀,1.1.1國外3D打印機的研究現狀,1.1.2國內3D打印機的研究現狀,1.2 3D打印機的發展趨勢,1.2.1 3D打印產業的未來發展前景,1.2.2 3D打印技術未來發展的主要趨勢,1.3 3D打印機的工作原理及特點,2總體方案及結構設計,2.2總體框架的設計,2.3溫度控制回路的設計,2.4 XYZ三方

3D打印機設計參考論文

2015-02-06 3D打印機DIY 3D打印機設計參考論文 1.1國內外3D打印機的研究現狀 1.1.1國外3D打印機的研究現狀 1.1.2國內3D打印機的研究現狀 1.2 3D打印機的發展趨勢 1.2.1 3D打印產業的未來發展前景 1.2.2 3D打印技術未來發展的主要趨勢 1.3 3D打印機的工作原理及特點 1.4發展創新與突破 2 總體方案及結構設計 2.1引言

2.2總體框架的設計 2.3溫度控制回路的設計 2.4 XYZ三方向控制電機的設計 2.5噴頭移動及噴出量調節的設計 3 機械結構 3.1傳動方式的選擇 3.2轉動慣量的計算 3.3噴頭的選擇 4 電機的選擇

4.1伺服電機和步進電機的對比 4.2直流交流伺服電機對比 4.3負載轉矩的計算

1 4.4打印速度的初步估計 5 傳感器

5.1溫度傳感器對比 5.2機械位置傳感器 5.3壓力傳感器

6 3D打印機的優點及面臨問題 6.1 3D打印機的優點 6.2 3D打印技術面臨的問T

3D打印機設計參考論文

【摘要】3D打印是最近兩年開始流行的一種快速成形技術, 它以數字模型文件為基礎, 通 過逐層打印的方式來構造物體. 我們日常生活中的打印機能打印一些平面紙張材料, 而3D打印機打印出的是立體塑品產品.文章對3D打印的技術體系和國內外產業發展現狀、發展態勢作了綜合介紹,綜述3D打印技術的基本概念、發展簡史、打印過程原理、應用領域、廣泛影響以及面臨的問題等.在介紹3D技術的發展歷程、3D打印技術的工作原理流程及特點的基礎上,分析了3D打印技術的創新點和存在的問題,展望了3D打印技術的未來發展趨勢. 關鍵詞:3D打印機;快速成型;結構設計;社會制

【Abstract】:3D printing is one of the last two years became popular rapid prototyping technology,which is based digital model files, through over the printed layer by layer approach to construct objects. Our daily lives printer can print some flat sheet material, and 3D printer to print out the three-dimensional plastic goods products. Article on 3D printing technology system status and domestic industrial development, development made a comprehensive presentation situation, review the basic concepts of 3D printing technology, development history, the printing process principles, applications, and the problems faced widespread impact, etc. In the development process of introduction of 3D technology, working principle and characteristics of the process of 3D printing technology based on the analysis of 3D printing technology innovations and problems, looked to the future development trend of 3D printing technology. Key words:3D printers; rapid prototyping; structural design; social manufacture 引言

隨著時代的進步,我們的生活水平日漸提升,同時,人口也在急劇的增長,我們需要越來越多的物品來滿足物質生活條件。這就勢必造成我們對物品的要求也會越來越高,做工

2 精細、獨特且非量產的物品會受廣大人們的喜愛。如今,我們擁有了3D打印這一先進的技術,我們可以通過3D打印機來打印各種我們所需要的、想要的。3D打印技術應用面廣,它可以用于醫療行業、科學研究、產品模型、建筑設計、制造業及食品等,前景廣泛。 3D打印技術,是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。3D打印機則出現在上世紀90年代中期,即一種利用光固化和紙層疊等技術的快速成型裝置。它與普通打印機工作原理基本相同,打印機內裝有液體或粉末等“印材料”,與電腦連接后,通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來,最終把計算機上的藍圖變成實物。如今這一技術在多個領域得到應用,人們用它來制造服裝、建筑模型、汽車、巧克力甜品等。

1 緒論

1.1 國內外3D打印機的研究現狀 1.1.1 國外3D打印機的研究現狀

經過十多年的探索和發展,3D打印技術有了長足的進步,目前已經能夠在0.01mm的單層厚度上實現600dpi的精細分辨率。目前國際上較先進的產品可以實現每小時25mm厚度的垂直速率,并可實現24位色彩的彩色打印。

目前,在全球3D打印機行業,美國3D Systems和Stratasys兩家公司的產品占據了絕大多數市場份額。此外,在此領域具有較強技術實力和特色的企業、研發團隊還有美國的Fab@Home和Shapeways、英國的Reprap等。

3D Systems公司是全世界最大的快速成型設備開發公司。于2011年11月收購了3D打印技術的最早發明者和最初專利擁有者Z Corporation公司之后,3D Systems奠定了在3D打印領域的龍頭地位。Stratasys公司2010年與傳統打印行業巨頭惠普公司簽訂了OEM合作協議,生產HP品牌的3D打印機。繼2011年5月收購Solidscape公司之后,Stratasys又于2012年4月與以色列著名3D打印系統提供商Objet宣布合并。當前,國際3D打印機制造業正處于迅速的兼并與整合過程中,行業巨頭正在加速崛起。

目前在歐美發達國家,3D打印技術已經初步形成了成功的商用模式。如在消費電子業、航空業和汽車制造業等領域,3D打印技術可以以較低的成本、較高的效率生產小批量的定制部件,完成復雜而精細的造型。另外,3D打印技術獲得應用的領域是個性化消費品產業。如紐約一家創意消費品公司Quirky通過在線征集用戶的設計方案,以3D打印技術制成實物產品并通過電子市場銷售,每年能夠推出60種創新產品,年收入達到100萬美元。

1.1.2 國內3D打印機的研究現狀

自20世紀90年代以來,國內多所高校開展了3D打印技術的自主研發。清華大學在現代成型學理論、分層實體制造、FDM工藝等方面都有一定的科研優勢;華中科技大學在分層實體制造工藝方面有優勢,并已推出了HRP系列成型機和成型材料;西安交通大學自主研制了三維打印機噴頭,并開發了光固化成型系統及相應成型材料,成型精度達到40.2mm;中國科技大學自行研制了八噴頭組合噴射裝置,有望在微制造、光電器件領域得到應用。但總體而言,國內3D打印技術研發水平與國外相比還有較大差距。

3 近年來,國內企業已實現了3D打印機的整機生產和銷售,這些企業共同的特點是由海外歸國團隊建立,規模較小,產品技術與國外廠商同類產品相比尚處于低端。目前,國產3D打印機在打印精度、打印速度、打印尺寸和軟件支持等方面還難以滿足商用的需求,技術水平有待進一步提升。在服務領域,我國東部發達城市已普遍有企業應用進口3D打印設備開展了商業化的快速成型服務,其服務范圍涉及到模具制作、樣品制作、輔助設計、文物復原等多個領域。與內地相比,我國港臺地區3D打印技術引入起步較早,應用更為廣泛,但港臺主要著重于技術應用,而非自主研發。

1.2 3D打印機的發展趨勢 1.2.1 3D打印產業的未來發展前景

根據國際快速制造行業權威報告《Wohlers Report 2011》發布的調查結果,全球3D打印產業產值在1988~2010年間保持著26.2%的年均增長速度。報告預期,3D打印產業未來仍將持續較快地增長,到2016年,包含設備制造和服務在內的產業總產值將達到31億美元,2020年將達到52億美元。

但3D打印技術要進一步擴展其產業應用空間,目前仍面臨著多方面的瓶頸和挑戰:一是成本方面,現有3D打印機造價仍普遍較為昂貴,給其進一步普及應用帶來了困難。二是打印材料方面,目前3D打印的成型材料多采用化學聚合物,選擇的局限性較大,成型品的物理特性較差,而且安全方面也存在一定隱患。三是精度、速度和效率方面,目前3D打印成品的精度還不盡人意,打印效率還遠不適應大規模生產的需求,而且受打印機工作原理的限制,打印精度與速度之間存在嚴重沖突。四是產業環境方面,3D打印技術的普及將使產品更容易被復制和擴散,制造業面對的盜版風險大增,現有知識產權保護機制難以適應產業未來發展的需求。

Gartner公司2011年發布的最新技術發展展望報告判斷:3D打印技術目前正在進入概念炒作的高峰階段,其技術還有待充分成熟,主流市場也有待進一步培育。Gartner公司研究人員認為,3D打印技術成熟到適應市場需求還將需要5~10年的時間。在這一較為漫長的發展過程中,產業可能會面臨增長期望落空、技術遭遇瓶頸以及投資撤離等風險。 總之,從中長期看來3D打印產業具有較為廣闊的發展前景,但目前產業距離成熟階段尚有較大距離,對于3D打印市場規模的短期發展不宜過分高估。因此,現階段產業界對3D打印領域的投入應以加強創新研發、技術引進和儲備為主,尤其要重視自主知識產權的建設和維護,爭取在未來的市場競爭中占據有利地位。如受到概念炒作影響,在技術尚未充分完善的現階段大規模投入產能擴張,則投資回報將面臨著較大的風險。

1.2.2 3D打印技術未來發展的主要趨勢

隨著智能制造的進一步發展成熟,新的信息技術、控制技術、材料技術等不斷被廣泛應用到制造領域,3D打印技術也將被推向更高的層面。未來,3D打印技術的發展將體現出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趨勢。

提升3D打印的速度、效率和精度,開拓并行打印、連續打印、大件打印、多材料打印的工藝方法,提高成品的表面質量、力學和物理性能,以實現直接面向產品的制造;開發更為多樣的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、納米材料、非均質材料及復合材料等,特別是金屬材料直接成型技術有可能成為今后研究與應用的又一個熱點;3D打印機的

4 體積小型化、桌面化,成本更低廉,操作更簡便,更加適應分布化生產、設計與制造一體化的需求以及家庭日常應用的需求;軟件集成化,實現CAD/CAPP/RP的一體化,使設計軟件和生產控制軟件能夠無縫對接,實現設計者直接聯網控制的遠程在線制造;拓展在生物醫學、建筑、車輛、服裝等更多行業領域的創造性應用。

1.3 3D打印機的工作原理及特點 1.3.1 3D打印的工作原理

三維打印技術是使用噴頭噴出粘結劑,選擇性地將零件的截面印刷在材料粉末上面,最后層層將各個截面粘結起來. 可用于制造復雜形狀的模型中空模型,或者制造復合材料或非均勻材料的模型等. 圖1是三維打印成型機的剖面示意圖. 其工藝是先由鋪粉輥從左往右移動, 將供粉缸里的粉末在成型缸上均勻鋪上一層. 然后按照計算機上設計好的零件模型,由打印頭在第一層粉末上噴出零件底層截面的形狀, 然后成型缸平臺向下移動一定距離,再由鋪粉輥從供粉缸中平鋪一層粉末到剛才打印完的粉末層上,然后再由打印頭按照第二層截面的形狀噴灑粘結劑,層層遞進,最后得到的零件整體是由各個橫截面層層重疊起來的. 圖1 三維快速打印技術工作原理示意圖

3D打印的主要工作流程如圖2所示, 其中3D建模是3D打印的前提,相當于平面印刷中的原稿,3D建模質量的好壞決定了3D打印的質量. 一般現有的3D建模軟件都可以實現建模,比如CADPro/e等矢量建模軟件,都可以輕易地實現3D建模. 3D分割將建立的3D模型分成一個個的薄片,每個薄片的厚度由噴涂材料及打印機的結構決定, 厚度一般為幾十微米到幾百微米不等. 分割工序也是由軟件來實現,類似于打印機的驅動程序. 噴墨打印中將成型材料一層層噴涂在基材上. 目前比較流行的做法是先噴一層膠水,然后再在上面撒一層粉末,如此反復, 噴頭一般可采用噴墨打印機的噴頭, 目前也有一些設備廠商提供專用的噴頭. 打印完成后,還需要對打印出來的3D模型進行后處理,比如固化處理剝離模型的修整等等,最終完成所需要的模型的制作. 1.3.2 3D打印的特點

與傳統模型制作相比,3D打印具有傳統模具制作所不具備的優勢,主要表現如下: 1. 制作精度高。 經過20年的發展,3D打印精度有了大幅度的提高。 目前市面上的3D打印成型的精度基本上都可以0.3mm以下。

2. 制作周期短。 傳統模型制作往往需要經過模具的設計模具的制作制作模型修整等工序,制作的周期長。 而3D打印則去除了模具的制作過程,使得模型的生產時間大大縮短,一般幾個小時甚至幾十分鐘就可以完成一個模型的打印。

3. 可以實現個性化制作。 對于傳統模型的制作,個性化模型的生產就顯得力不從心,或者是成本高昂。 而3D打印對于打印的數量沒有限制,不管是一個還是多個,都可以以相同的成本制作出來。

5 4. 制作材料的多樣性。 一個3D打印系統往往可以實現不同材料的打印,而這種材料的多樣性可以滿足不同領域的需要。 比如金屬石料高分子材料都可以應用于3D打印。 5. 制作成本相對低。 雖然現在3D打印系統和3D打印材料比較貴,但是如果用來制作個性化產品,其制作成本就相對較低了 加上現在新的材料不斷出現,其成本下降將是未來的一種趨勢。

1.4 發展創新與突破

3D打印被用作經濟學人雜志封面,主題為看制造業新技術如何改變世界,詳細介紹了3D打印的歷史和發展,可見人們對于3D打印成為一項可以改變世界的影響力日益關注。 而 3D打印的價值體現在想象力馳騁的各個領域,人們利用3D打印為自己所在的領域貼上了個性化的標簽。人們紛紛展示了如何3D打印馬鈴薯巧克力小鎮模型,甚至擴展到用3D打印汽車和飛機,3D打印行業的發展始終凸顯著創新突破這一關鍵特質,主要表現在以下幾個方面。

1.4.1 3D打印應用領域擴展延伸

3D打印的優勢在2011年被充分應用于生物醫藥領域,利用3D打印進行生物組織直接打印的概念日益受到推崇。 比較典型的包括Open3DP創新小組宣布3D打印在打印骨骼組織上的應用獲得成功,利用3D打印技術制造人類骨骼組織的技術已經成熟; 哈佛大學醫學院的一個研究小組則成功研制了一款可以實現生物細胞打印的設備; 另外,3D打印人體器官的嘗試也正在研究中。隨著3D打印材料的多樣化發展以及打印技術的革新,3D打印不僅在傳統的制造行業體現出非凡的發展潛力,同時其魅力更延伸至食品制造服裝奢侈品影視傳媒以及教育等多個與人們生活息息相關的領域。

1.4.2 3D打印速度尺寸及技術日新月異

在速度突破上,2011年,個人使用3D打印機的速度已突破了送絲速度300mm每秒的極限,達到350mm每秒在體積突破上,3D打印機體積為適合不同行業的需求,也呈現輕盈和大尺寸的多樣化選擇。 目前已有多款適合辦公室打印的小巧3D打印機,并在不斷挑戰輕盈極限,為未來進入家庭奠定基礎。

在ViennaUniversityof Technology的一個研究項目中,該團隊設計了迄今為止世界上最小的3D打印設備,并且降低了打印設備的制造成本,也有望未來進駐家庭在大尺寸領域,在德國的3D打印公 司發布了4000x2000x1000mm尺寸的3D打印機,該款大尺寸3D打印機使打印大尺寸部件一次成型成為可能。3D打印技術日新月異,在2011年Lexus對外發布了新3D打印技術,該技術基于高科技循環編織技術,使用激光進行3D打印,能夠以編織的方式制作復雜的3D模型

1.4.3 設計平臺革新

基于3D打印民用化普及的趨勢,3D打印的設計平臺正從專業設計軟件向簡單設計應用發展,其中比較成熟的平臺有基于WEB的3D設計平臺—— 3DTin,另外,微軟谷歌以及其他軟件行業巨頭也相繼推出了基于各種開放平臺的3D打印應用,大大降低了3D設計 6 的門檻,甚至有的應用已經可以讓普通用戶通過類似玩樂高積木的方式設計3D模型。 2 總體方案及結構設計

2.1 引言

3 D打印機,專業領域又稱快速原型機,是數字化增材技術。經過幾十年發展后的逐漸走向民用市場的技術成果。其推廣不僅意味著科技的進步,更為工業制造概念增添了新的內涵,有著廣闊的發展前景。

本文擬對3 D打印機的控制結構進行設計,在綜合考慮性能與經濟性的基礎上完成其元件 的討論與選型。

3 D打印機利用不同的材料打印立體模型,利用計算機軟件技術,設計者設計出一個初步模型之后,例如一座建筑亦或是人工心臟瓣膜,之后通過3 D打印機 進行打印。打印的原料種類繁多,有機材料、無機材料均可使用。例如塑料、橡膠等。打印材質視具體情況而定。 3 D打印機在9 0年代中期就出現了。隨著科技的發展,它已經投人到各種科技工作的領域當中。通過一層一層堆積的液體和粉末來 生產物體,可以用來制造一次性的機械產品以及模型。牙科醫生利用3 D打印機掃描患者的牙齒輪廓后復制出合適的矯正模具;產品生產廠商用它來完成對產品功能的設計,以避免在大規模生產后修改設計;展覽館用它復制真品,以避免真品被參觀者損毀。

2.2 總體框架的設計 2.2.1 系統概述

系統由輸人設備制定部分參數,從存儲設備或者直接從計算機 中得到事先建好的三維模型,由單片機對模型進行分析,切片,建立 必要的支撐結構,再從單片機輸出控制指令,控制噴頭型材料融化,并通過一定的驅動電路驅動電機,帶動噴頭進行X、Y、Z三個方向的移動,并控制噴頭的噴出系統調節噴出材料的多少。每打好一 層,從外 部設備讀取下一層的參數,再打印下一 層,直到全部模型完成。完成 模型的打印之后,還需要后期的材料回收工作。

2.2.2 系統框架

輸入設備、存儲外設、上位機、溫度傳感器的測量值----單片機分析----溫度控制回路、XYZ各方向電機控制、噴出量控制、顯示設備

2.3 溫度控制回路設計 2.3.1 打印耗材的選用

為了實現3 D打印機的功能,所選材料也很重要。既要由較低的熔點,也要有較好的粘滯性,同時也需要快速成型。綜合考慮,我們最終選擇了P L AA /B S耗材。

2.3.2 設計思路概述

7 ABS/PLA耗材熔點為230℃左右,分解溫度260℃以上,故其通常成型溫度在250℃以下??刂苹芈肥褂脺囟葌鞲衅鞣祷禺斍皽囟?反饋回路保證了溫度保持恒定,控制器統一使用了單片機來輸出指令

(3)控制回路方框圖如下:

設置的空氣溫度→單片機→D/A轉換器→加熱電路→當前溫度→溫度傳感器→A/D轉換器→單片機

2.4 x y z三方向控制電機的設計

采用化繁為簡的思路,將三維打印轉化為二維進而轉化為一維 打印。即Z方向采用步進電機,由步進電機固定的 給量算出所需的步進角,用這種方式將三維打印先轉化為每一平面內的二維打印,再由Y方向也為步進電機帶動,則每一平面內的二維打印又轉化為很多條 直線上的一維打印。

2.5 噴頭移動及噴出量調節的設計 2.5.1 噴頭系統的功能要求

熔融擠出系統對噴頭系統的基本要求 是:將成型料絲送人液化器中,在其中及時而充分地熔化,由固態變 為熔融態,然后再進一步從更小直徑的噴嘴中以極細絲狀擠出,按掃描路徑堆積成型。而且送絲速度要與掃描速度相匹配,以保證均勻一 致的材料堆積路徑。成型工藝對噴頭系統的功能要求可以分解為以下幾點: 1) 供應功能:將料絲從絲筒上拉出,提供成型材料; 2) 熔絲功能與料絲送進功能:將送進的固態料絲及時且充分地 熔化成為熔融狀態并將料絲送人液化器; 3) 流道功能:提供熔融態材料穩定流動的通道; 4) 定徑功能:對擠出熔融態物料進行定徑,變為滿足要求的細小直徑的絲材進行堆積; 5) 出絲速度匹配與出絲起??刂乒δ?出絲速度可控,能根據掃描速度進行調整,實現互相匹配。出絲應能根據路徑掃描要求及時起停,以保證高質量的成型路徑,尤其是在路徑 起停處。 在采用熔絲擠出方式的工藝原理時,就是借助液化器中未熔絲材的活塞作用,將熔融材料擠出噴嘴,出絲推力近似等于送絲驅動力,所以在此特定的工藝原理中,送絲功能和基礎功能是等效的。

2.5.2 噴頭實現方法設計

基于所選擇的打印耗材,噴出技術采用熔融沉積成型技術,根據片層參數控制加熱噴頭沿模型斷面層掃描,同時控制熔融液體的體積 流量,使粘稠液體物料均勻地鋪灑在斷面層上。

液化器中使用電熱絲提供熱量使料絲熔融。熔融擠壓快速成型工藝對溫度的要求極其嚴格,噴頭出絲溫度和成型室的溫度嚴格處于一定的溫度范圍之內,且一旦設定溫度控制值之后,須保證其溫度保持在平穩狀態,不能產生較大 的擾動,否則成型質量將受到影響。這就

8 要求液化器溫度必須保持穩 定。因此,我們需要加入上述的溫度控制回路來嚴格控制液化器的溫度。

3 機械結構 3.1 傳動方式的選擇

直線導軌可分為:滾輪直線導軌和滾珠直線導軌兩種,前者速度快精度稍低,后者速度慢精度較高。

滾珠絲杠是工具機和精密機械上最常使用的傳動元件,其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動,或將扭矩轉換成軸向反覆作用力,同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。

1)與滑動絲杠副相比驅動力矩為1/3 由于滾珠絲杠副的絲杠軸與絲母之間有很多滾珠在做滾動運動,所以能得到較高的運動效率。與過去的滑動絲杠副相比驅動力矩達到1/3以下,即達到同樣運動結果所需的動力為使用滾動絲杠副的1/3。在省電方面很有幫助。

2)高精度的保證

滾珠絲杠副是用日本制造的世界最高水平的機械設備連貫生產出來的,特別是在研削、組裝、檢查各工序的工廠環境方面,對溫度·濕度進行了嚴格的控制,由于完善的品質管理體制使精度得以充分保證。

3)微進給可能

滾珠絲杠副由于是利用滾珠運動,所以啟動力矩極小,不會出現滑動運動那樣的爬行現象,能保證實現精確的微進給。

4)無側隙、剛性高

滾珠絲杠副可以加予壓,由于予壓力可使軸向間隙達到負值,進而得到較高的剛性(滾珠絲杠內通過給滾珠加予壓力,在實際用于機械裝置等時,由于滾珠的斥力可使絲母部的剛性增強)。

5)高速進給可能

滾珠絲杠由于運動效率高、發熱小、所以可實現高速進給(運動)。

3.2 轉動慣量的計算

滾珠絲杠根據國家標準JB/T9893-1999 選用長度L=1.0m,公稱直徑D=12mm,公稱導程mmPh40 對本系統而言,絲杠傳動折算到馬達軸上的總慣量為: Jt=Z1+1/i2[Z2+JS+JW](kg.m2)++= 其中i為兩齒輪的傳動比,此處取i=Z1/Z2=1 其他符號說明如下:

9 Z1——齒輪l 及其軸的轉動慣量;J1=0.0018kg.m2 Z2——齒輪2 的轉動慣量,取J2=0.0018kg.m2×=; Js——絲杠轉動慣量,kg.m2×; Jw----為工作臺折算到絲杠上的動慣量; W——工作臺重量,工作臺輕,取6kg; S——絲杠螺距,4mm; g——重力加速度,9.8m/s2; 圓柱體的轉動慣量:J=1/8MD2 M----圓柱體質量; D----圓柱體直徑;

而且選用絲杠的密度(類于鐵)為7.8g/m3=r; 滾珠絲杠的轉動慣量為:

JS=1/4πD2pl*1/8D2=3.14*0.0124*1.0*7800/32=1.59*10-5( kg.m2 ) Jw=6*0.0042/(9.8*4π2)=2.48*10-7( kg.m2 ) 從而 Jt=3*10-3 ( kg.m2)-。

可見,Jt很小——主要由兩個齒輪的轉動慣量來決定,從而對電機的功率輸出要求不苛刻,在功率不高情況下,可以實現高轉速。

這是一個小慣量的系統,該系統啟動,加速,制動的性能好,反應快,比較理想。 此類電機最高轉速一般是3000r/min上下,取3000為參考研究

按360dpi的分辨率來考慮,則每英寸25.4mm對應360個色點,每兩個色點的距離為25.4/360=0.07mm,又打印噴頭為雙排的,所以,打印噴頭周期移動距離d=0.07*2=0.14mm,噴墨一次,噴粘劑一次,兩個噴頭噴出同步;

設定機械精度:0.005mm,對應的脈沖當量: 由i=1,求得絲桿轉一圈,噴頭前進4mm。則機械精度對應

絲桿轉一周,上位機應該發出的指令脈沖為4mm/0.005mm=800(個)

則對應轉速約為3000,上位機脈沖能力至少800*3000/60=40000r/s; 對應6000轉的轉速,則上位機脈沖能力80000r/s,電子齒輪比不變. CMX :電子齒輪比的分子是電機編碼器反饋脈沖。

CDV :電子齒輪比的分母是上位機的給定脈沖(指令脈沖)。

電子齒輪比=CMX/CDV=(131072×100)/ 80000=6553600/200000=32.8。 在此計算電子齒輪比的目的——電子齒輪比把上位機的給定脈沖要換算成與電機編碼器反饋脈沖同等意義的信號,便于控制中心按給定指令要求控制伺服轉動定位。此外,通過上位機的脈沖能力的估算,對比實現的可能性,得知我們方案的合理性。

3.3 噴頭的選擇

10 選用Konica512L型號,實現寬度盡可能滿足,分辨率滿足,控制X軸方向運動,Y軸方向由另一電機控制,控制方式類似,單次位移為36.1mm,精度控制一樣。雙排式排列方式,使得走完一個幅面的時間相對于單排式減半,利于打印速度的提高。

4 電機的選擇

4.1 伺服電機和步進電機的對比

控制電機的比較與選?。弘姍C控制系統按照運動過程的需要分為驅動伺服和驅動步進兩大類。伺服有速度控制和位置控制模式。

4.2交流直流伺服電機對比

在20世紀60年代,最早是直流電機作為主要執行部件,在70年代以后,交流伺服電機的性價比不斷提高,逐漸取代直流電機成為伺服系統的主導執行電機??刂破鞯墓δ苁峭瓿伤欧到y的閉環控制,包括力矩、速度和位置等。我們通常說的伺服驅動器已經包括了控制器的基本功能和功率放大部分。雖然采用功率步進電機直接驅動的開環伺服系統曾經在90年代的所謂經濟型數控領域獲得廣泛使用,但是迅速被交流伺服所取代。

伺服電機可以考慮直流和交流兩種:但直流電動機都存在一些固有的缺點,如電刷和換向器易磨損,需經常維護。換向器換向時會產生火花,使電動機的 最高速度受到限制,也使應用環境受到限制,而且直流電動機結構復雜,制造困難,所用鋼鐵材料消耗大,制造成本高。而交流電動機,特別是鼠籠式感應電動機沒有上述缺點,且轉子慣量較直流電機小,使得動態響應更好。在同樣體積下,交流電動機輸出功率可比直流電動機提高10﹪~70﹪,

此外,交流電動機的容量可比直流電動機造得大,達到更高的電壓和轉速。 PMSM主要由定子、轉子及測量轉子位置的傳感器構成。定子和一般的三相感應電機類似,采用三相對稱繞組結構,它們的軸線在空間彼此相差120度。轉子上貼有磁性體,一般有兩對以上的磁極。位置傳感器一般為光電編碼器或旋轉變壓器。

4.3 負載轉矩的計算

PMSM定子轉組產生旋轉磁場的機理與感應電機是相同的。其不同點是轉子為永磁體且n與ns相同(同步)。兩個磁場相互作用產生轉矩。定子繞組產生的旋轉磁場可看作一對旋轉磁極吸引轉子的磁極隨其一起旋轉。(同性相斥,異性相吸) 其中θ為失調角,也稱功率角;K與定子端電壓和轉子磁勢(磁密)的乘積成正比。Fy和Fs分別是轉子、定子的磁勢或磁密;p為極對數。

當θ為90度角時,對應最大轉矩,稱最大同步轉矩。對之前我們算得的負載轉矩Jt=3.0*10-3kg.m2進行慣量匹配。

根據牛頓第二定律:“進給系統所需力矩T = 系統傳動慣量J × 角加速度a角”。加速度α影響系統的動態特性,α越小,則由控制器發出指令到系統執行完畢的時間越長,系統反應越慢。如果α變化,則系統反應將忽快忽慢,影響加工精度。由于馬達選定后最大輸出T值不變,如果希望α的變化小,則J應該盡量小。

11 傳動慣量對伺服系統的精度,穩定性,動態響應都有影響。慣量大,系統的機械常數大,響應慢,會使系統的固有頻率下降,容易產生諧振,因而限制了伺服帶寬,影響了伺服精度和響應速度,慣量的適當增大只有在改善低速爬行時有利,因此,機械設計時在不影響系統剛度的條件下,應盡量減小慣量。

通常負載的慣量不要大于電機慣量的5倍,最大不要超過10倍。

對于功率P=2π*nT/60對旋轉運動的物體來說,轉矩和慣量的關系正如直線運動物體的受力和質量的關系。

4.4 打印速度的初步估計

每打一個,計劃在Y軸方向移動10次,使寬度達到361mm=對此,計算噴頭走完1個幅面的時間T,計劃彩印周期T秒,暫時忽略10次Y方向移動時間,有:

電機一轉對應絲桿1轉對應10個導程共4mm,360mm需要電機轉90r,最高轉速時,電機每秒轉50r,對應時間為1.8s。則10個來回大約18秒,x軸方向10次加減速,對應總時間6s;走完一個幅面,需要大概24秒,加上其余誤差時間,30秒就可以完成一個幅面,T=30s,基本實現1分鐘打印2頁的要求。

求電機勻加速需要時間。

電機300ms,表示靜止加速到額定轉速的時間,角加速度為 α=50*2π/0.3=1047rad/s2 M=Ma+Mf Ma=(Im+It)α Mf=μWS/2πηι

式中Ma——電機啟動加速力矩;

Jm,Jt——電機自身慣量與負載慣量(kg·m3); Mf——導軌摩擦折算至電機的轉矩(N·m) μ——摩擦系數,取0.1;

η——傳遞機械效率,在此取0.15。

滾動螺旋傳動的傳動效率取0.95;滾動球軸承傳動效率為0.99;齒輪的傳動效率為0.93;總傳動效率為:

η=0.95*0.99*0.93*0.99=0.866=′′′=h

導軌磨擦折算至電機側的轉矩:Mf=0.1*6*0.004/(2π*0.866*1)=4.4*10-4 需要的輸出力矩為: T=Jα+Mf=(3.0*10-3+0.388*10-4)*1047+4.4*10-4=3.18N.m 出力力矩T=3.18,小于最大出力力矩=3.81 ,滿足要求。

5 傳感器

12 5.1 溫度傳感器對比

溫度傳感器的接觸式特別適合1200℃以下、熱容大、無腐蝕性對象的連續在線測溫,并且接觸式測溫系統結構簡單、體積小、可靠、維護方便、價格低廉,并且可以可方便地組成多路集中測量與控制系統。a 上面表分析,非接觸時的對于1000攝氏度以下誤差較大,應該采用接觸式的溫度傳感器。其中,熱敏電阻的銅的溫度測量范圍在-50~150℃,精度在0.1%~0.3%之間,標準化程度高,精度及靈敏度均較好,對于本設計來講銅更加適合作為溫度傳感器。

5.2 機械位置傳感器

支持直線運動的傳動方式主要就是螺桿,和皮帶兩種,螺桿的精度比皮帶高,載荷也大,但速度低一些。三維打印機的打印頭基本不受力,對載荷沒有要求,打印機的運動特點時,在水平兩個方向上速度越快越好,在垂直方向上精度越高越好,速度無所謂(打完一層才動一次)。因此打印機的傳動設計一般都是在水平方向使用皮帶(同步帶),垂直方向用螺桿。

5.3 壓力傳感器

壓力傳感器用于檢測兩個噴頭分別對應的三原色顏料用量和粘劑的用量,還有固體粉末當使用情況檢測。但物量不夠的時候,反饋,提醒用戶加入顏料、粘劑或粉末。對應以上表格,可以采用電位器來做測量,且能達到比較高的精度。

6 3D打印機的優點及面臨問題 6.1 3D打印機的優點

3D打印技術主要有以下優點:

1.制造快速 3D打印技術是并行工程中進行復雜原型或者零件制造的有效手段,能使產品設計和模具生產同步進行,從而提高企業研發效率,縮短產品設計周期,極大降低了新品開發的成本及風險,對于外形尺寸較小特異形的產品尤其適用[8]。

2.CAD/CAM技術的集成 快速成型技術集成CAD.CAM激光技術.數控技術.化工材料工程等多項技術,使得設計制造一體化的概念完美實現。

3.完全再現三維效果 經過快速成型制造完成的零部件,完全真實的再現三維造型,無論外表面的異形曲面,還是內腔的異形孔都可以真實準確的完成造型,不再需要再借助外部設備進行修復。

4.材料種類繁多 到目前為止,各類3D打印機設備上所使用的材料種類有很多樹脂,尼龍,塑料,石蠟紙以及金屬或陶瓷的粉末,能滿足絕大多數產品對材料的機械性能需求。 5.創造顯著的經濟效益 與傳統機械加工方式比較,開發成本上節約10倍以上,同樣快速成型技術縮短了企業的產品開發周期,使的在新品開發過程中出現反復修改設計方案的問題大大減少,也消除了修改模具的問題,創造的經濟效益十分明顯。

13 6.應用行業領域廣 3D打印技術經過這些年來的發展,在技術上已形成了一套體系,同樣可應用的行業也逐漸擴大,從產品設計到模具設計與制造材料工程醫學研究文化藝術建筑工程等等都逐漸的使用3D打印技術,使得3D打印技術有著廣闊的前景。

6.2 3D打印技術面臨的問題

現在3D打印技術的精度約為0.1mm, 而且3D打印機本身的售價偏高,不過隨著技術的進步和成本的降低,一臺普通3D打印機的成本有望比1985年的激光打印機還要低。生物

3D打印機也面臨著諸多挑戰,其中之一是其打印出的器官如何與身體其他器官尤其是大的組織更好地結合,因為任何打印出來的器官或身體組織都需要同身體的血管相連,而這可能非常難于實現 ,一旦克服了這個技術障礙,在未來幾十年內生物打印技術將成為一項標準技術。

當然,要實現3D打印技術的大規模使用還有不少挑戰, 首先是打印材料,它根據打印商品的不同,需要各種特殊種類的金屬塑料以及陶瓷等成本比較高 。

產權保護: 3D打印技術的意義不僅在于改變資本和工作的分配模式,而且也在于它能改變知識產權的規則 。該技術的出現使制造業的成功不再取決于生產規模而取決于創意。 然而單靠創意也不夠,模仿者和創新者都能輕而易舉地在市場上快速推出新產品 。因此,競爭優勢可能將前所未有地變得比以前更短。

一旦物品能用數字文件來描述,它們就會變得很容易復制和傳播,當然盜版也會變得更加猖獗。 當一個新玩具的草圖或一雙鞋的設計方案在網上流傳時,其知識產權的擁有者會失去更多。因此人們在知識產權領域進行的斗爭會更加激烈,并且隨著開源軟件新的非商業模式的出現,3D打印技術需要比目前更加嚴謹還是更加寬松的法規還有待驗證。 稅務問題:過去稅務局海關對交易征稅都是基于商品的價值。如果將來貨物的制造模式都是通過購買3D打印機和耗材,從網上下載設計文件,自行打印出所需的物品,那么傳統的征稅模式將難以為繼 ,未來的稅基將很可能從增值稅消費稅轉向個人所得稅和營業稅。

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