只用鋸條、手電鑽、螺絲刀 DIY 的小小 3D 印表機手工電子DIY教程

業餘條件沒有太多工具和機床什麼的， 只有鋸條、手電鑽、螺絲刀，但是依然擋不住做 3D 印表機的夢想。
去年聽到網際網路說 3D 印表機的事，說電腦設計的 3D 模型直接可以用來列印，一想這也太神奇了，特別是對於我們 DIY 愛好者來說，少個什麼配件是常有的事，如果能列印那太妙了。近段時間，經瞭解 3D 印表機有開原始碼，只要增加機電部分就可以實現，作為科技製作愛好者的我來說，必須做一個玩玩。

主要材料：

所需工具：

製作步驟：

第1步：

鋸條、手電鑽鎮樓

第2步：

先從網上買了一些零件和材料，不想買整套套件的原因是這樣就沒有 DIY 的樂趣了。

第3步：

然後從網上下載開源的 Marlin 韌體，用 Arduino IDE 寫入 Mega 2560 微控制器開發板，再測試一下連線 ramps 1.4 板後帶步進電機是否可用。

第4步：

測試的軟體是 Pronterface

第5步：

開始鋸角鋁條。話說角鋁塊比木頭鋸起來不容易拐彎。

第6步：

用光軸、角鋁和螺絲螺母組裝起來的一個傳動 Y軸和Z軸傳動元件，這角鋁和螺絲搭配做成各種零件還真方便，只用一把鋸子一個手電鑽就可以，避免業餘環境下無法方便加工金屬材料的困擾。

第7步：

組裝工件平臺 (X軸)。

第8步：

擠出機，也是用幾片角鋁組成。

第9步：

組裝好X,Y,Z軸和步進電機的整體效果。

第10步：

裝上擠出部分。

第11步：

整體接線完成。

第12步：

側面效果。

第13步：

工件平臺同步帶傳動系統。

第14步：

Z軸絲桿和螺母的固定。

第15步：

Y軸承同步帶傳動系統。

第16步：

木板下方的Z軸承步進電機和開關電源。

第17步：

底部。

第18步：

開關電源功率 12V 10A 120W。

第19步：

通電測試。

第20步：

先列印一個從 3DSMax 中轉出來的方塊，尼龍板上面墊了一個三合板，要不然不沾板。

第21步：

方塊效果，表面有紋路，出絲效果不好，看來是擠出頭壓力不夠，需要改進一下。

第22步：

改進後的擠出機，彈簧放在端部，提高擠出力，手基本已經拔不動絲了，繼續測試。

第23步：

正在列印一個網上下載的恐龍頭模型。

第24步：

列印好的恐龍頭。

第25步：

點上眼睛，更像一點。

第26步：

列印好的恐龍頭正面，有沒有侏羅紀公園的感覺？

第27步：

再來一張整體圖，寬度和鍵盤差不多，不過列印範圍也只有 100mmx100mmx50mm，很微型；因為有時候還是不粘板，索性又在三合板上塗了一些萬能膠，因為只要一點點粘性就可以，所以塗一次可以打很多次。

第28步：

佛像，0.4mm噴嘴還是有點粗，層高用的是也是 0.4mm，看來要降低層高。

第29步：

小房子，嗯。

第30步：

齒輪列印中。

第31步：

列印好的齒輪，輪廓精度還可以。

第32步：

裝上螺栓軸，放在桌上，還像那麼回事。

第33步：

調整了列印層高為 0.2 mm，打印出來更精美的小盒子，可以裝電子零件等小東西用哦。

第34步：

做了這個 3D 印表機後，可以用在生活中啦，比如我租的房子沒有熱水管，用熱水就是用熱水器噴頭來提供，以前像這樣放著，不穩定很容易掉下來。

第35步：

後來想著有 3D 印表機啦，可以定製一個東西來固定呀，於是開啟 3DSMax 開始做一個簡單的架子模型，
就是一些圓柱體長方體切片組合之類。

第36步：

第37步：

列印完之後，裝上，很穩固，這樣一來，要用熱水就固定在這，要淋浴就可以取出噴頭放在原來的架子上。

第38步：

家裡有些廢棄的蚊帳骨架，丟了可惜，何不利用起來？於是乎尺子鋸條加 3DSMAX

第39步：

上小小印表機，打印出來，組裝如下圖：

小貼士：

一、硬體：
角鋁 30x30x3mm 共 2米
尼龍板 200mmx200mmx10mm 一塊
光軸軸承套 200mm 直徑 8mm 共 6 組
T8 絲桿套 2 組
42 兩相四線步進電機 Y09-42D1-7643 共 5 個 (X,Y軸各一個，Z軸兩個，擠出頭1個)
2GT 同步輪 4個
2GT 同步帶 2 米
用於同步帶固定的尼龍紮帶若干。
帶銅皮的限位開關 6 個 (X/Y/Z每軸兩個)
atmega2560 開發板 1 個
ramps 1.4 擴充套件板 1 個
a4988 步進電機驅動板 5 個
2004 LCD 3D 印表機控制板 1 個
4Pin 杜邦線 x 0.5米 10 根
擠出頭加熱鋁塊 M6 螺紋的 1 個
12V 40W 加熱頭 1 個
100K NTC熱敏電阻 2 個，一個放在擠出頭，一個放在熱床（我這印表機沒有熱床，所以就懸空）
1.75mm耗材進料喉管，帶鐵氟龍管（有效防止耗材提前膨脹堵頭) 1 個
1.75mm耗材用 0.4mm 黃銅噴嘴 1 個
擠出輪 1 個
擠出 U 型滾動軸承 1 個
擠出頭散熱小風扇一個，直徑40mm，12V，直連電源，保持吹風，不容易堵頭。
螺絲螺母 直徑 4 mm, 5mm, 6mm, 8mm, 若干
五合板 300mmx250mm 1 塊
熱所管若干
電纜塑料套管 1 米
1.75mm PLA 列印耗材 1 卷
大口 USB 遮蔽線 1 米
開關電源 12V 10A 1個

二、軟體
韌體 Marlin
編譯燒錄韌體使用的是 Arduino IDE，燒錄前要安裝串列埠轉USB驅動。
編譯時候修改了以下巨集定義
#define BAUDRATE 57600 (老筆記本無法用高的波特率，機器好的朋友可以設高一點）
#define MOTHERBOARD 33 (單列印頭配置)
#define REPRAP_DISCOUNT_SMART_CONTROLLER (表示帶有LCD控制器，把註釋去掉）
我印表機尺寸比較小，所以把下面配置修改小一些 (110mmx110mmx60mm)
#define X_MAX_POS 110
#define X_MIN_POS 0
#define Y_MAX_POS 110
#define Y_MIN_POS 0
#define Z_MAX_POS 60
#define Z_MIN_POS 0
#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT {78.7402, 78.7402, 400, 300}
DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT 這個引數的第三個數是 Z 軸脈衝個數每毫米，我用的螺桿導程是8，
而42步進電機是每步1.8度，即200脈衝每圈，Marlin韌體的細分數為16，所以計算方法如下：200*16/8=400；
最後一個引數是擠出頭速度，這個引數和擠出輪大小和擠出機減速比有關，
如果你覺得擠出的絲太多可以減少這個值，反之亦然。
編譯好後燒錄，用 pronterface 能連線發現的新 COM 口，且能控制 X, Y, Z 軸和擠出電機的轉動就算OK了。

三、列印操作
從網上下載 STL 模型或者自己用 3DSMax 之類的建模然後匯出成STL，
得到 STL 後用 slic3r 切片，得到 G 程式碼檔案，
然後用 pronterface 裝載 G 程式碼檔案，進行列印即可。