主题：【原创】说说 3D 打印那点事 ( 补完） -- kernelh
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。
家园 能不能把DIY的过程写个教程啊 先花谢了！
家园 我这可算是下了定金了了啊，太监了饶不了你 送花成功。感谢：作者获得通宝一枚。
作者，声望:1；铢钱:16。你，乐善:1；铢钱:-1。本帖花:1
家园 顺路问一下,DIY个这样的小打印机,成本几多. 家园 先说说3d打印能打印什么模型吧 之前有童鞋认为3d打印作用有限，理由之一是因为模型是一点点堆积起来，下面不能空，所以一个中空的球就处理不了了。就先从这个话题开始吧。
当前很火的开源3D FDM打印，起源于英国bath大学的一个教授启动的reprap项目（bath大学外行可能不知道，内行都知道它是机械领域的顶级牛B学校） http://www.reprap.org 这个网站上包含有3d FDM打印的所有资料，但是因为开源的缘故，没人统筹，网站导航结构很混乱，找东西基本靠搜，新手很容易就摸不着头脑。。。
外链图片需谨慎，可能会被源头改reprap的标志象一个水滴，下面是半圆，上面是个45度的等边三角。这个标志可是大有含义，其实这代表了3d堆积打印的特点，所谓45度原则。 一个像外倾斜的面不能超过45度，否则上面就塌下来了，这跟搭房子摞砖是一个道理，假如你用正方形的砖块盖房子，上面一块砖的中心（重心）不能放在下面一块砖的边界之外，不然砖就倒了，如果这块砖的高度是长度的一半，中心刚好在边界上，一层层搭起来最后就是一个45度的斜面。 看到这里，数学好的同学肯定看出来了，不对，砖块只能放一块，再加一块就整体倒了。这个道理没错，但实际上3d打印是融化材料挤出来的，因为材料是软的，只有最上面一层打印需要考虑这个问题，下面的层都已经冷却固化粘合起来了，加上材料本身很轻，靠粘合力完全撑的住，因此考虑45度就够了。有了这个45度原则，就可以理解reprap的那个标志，我们打印不了一个空的球了，一个大的垂直孔都也不行，因为圆形的最上面一部分违反了45度原则，所以只能把所有的洞变成那种水滴的形状，这个靠软件倒是可以自动改。
如此说来，3d打印不是很受限？非也！ 回到盖房子，其实不管什么房顶，要封顶时都会碰到这个45度问题，人家是怎么搞的？很简单，两面的墙竖起来以后，在上面架一根横梁就行了，3D打印里管这个叫bridge，架桥嘛，谁都懂，但用融化的材料怎么架桥呢？贴张图就明白了，打印头拖着丝飞快的从一头跑到另外一头搭上，这个桥就架起来了。
外链图片需谨慎，可能会被源头改有了架桥的方案，小的孔只要打成六边形的近似就好了，最上面的一边架桥。但架桥的问题是，跨度大了不行，桥会塌，那怎么办？ 简单，中间造桥墩嘛。 这个在3d打印里叫支撑，就是用一个很松散的结构做个类似桥墩功能的支点，把桥架起来，等打印完了，材料都固化了，再手工把支持拆掉，高级的3d打印机用2个打印头，另外一种水溶性材料做支撑部分，打好模型泡在水里吧支撑融化了就好了。当然了，这个支撑也可以通过规则让软件自动生成出来了，比如下面这张图。
外链图片需谨慎，可能会被源头改好了，有了支撑，应当可以理解3d打印什么样复杂结构的模型都能打印出来了吧。
通宝推：铁手,代码ABC,史文恭,咪铛,
本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 不好意思，关于45度角有点没看明白 比喻基本上能理解，但是具体的，似乎没发现这个45度角的意义和局限。
一个大的垂直孔都也不行，因为圆形的最上面一部分违反了45度原则，所以只能把所有的洞变成那种水滴的形状我的理解，是圆形的最上面，和最下面部分都违反了45度原则吧。另外，你说的垂直孔，是类似一个水管平放时，水管截面是垂直孔么？
有了架桥的方案，小的孔只要打成六边形的近似就好了，最下面的一边架桥为什么是最下面架桥？如果是六边形，那实际上没有任何地方违反45度原则啊。
桥墩这个好理解，凡是不太稳固的，下面都可以加个松散的桥墩来支持。
我想我的困惑可能是在于，3D打印的时候，被打印的物体位置是不是固定不能变的？否则打个球的话，把球转动一下就可以避免45度限制。
家园 逐一回答 严格的说，这个角度不一定是45度，是跟打印材料挤出来时候的宽高比相关。当高度是宽度一半时，对应的是45度。角度太大等于给下层结合的面积小了，类似方砖容易翻下去。
垂直孔类似水管平放的内表面。水管圆形的下半部分需要支撑是在外表面，内表面不需要。因此讨论孔的时候只要考虑上半部分。
六边形不违反原则，但是如果直径太大，最上面一边（桥）跨度大了也容易出问题。（下字是笔误, 多谢指正）
3d打印模型只有三轴平行运动，如果能转那就不是3d而是4d，5d的类似那种多轴的加工中心设计了，复杂程度会上升一个量级
- 复 逐一回答
家园 多谢答复，都明白了 限制3轴平行运动，加工平台的复杂性是下降了，加工软件的算法就吃力了，操作限制太多啊。如果能转的话，加工平台会复杂一些，操作限制就会少一些。
我估计限制3轴平行运动的原因还是在于材料的强度有限，不能加工过程中随便移动。
家园 俺猜地球重力可能影响更大 毕竟从上往下喷静止的时候可以基本保证是直线下降的，但其他角度那喷出液滴的轨迹就复杂了，落点不好控制。从下往上喷对材料要求也比较高，至少要保证没干之前不能掉下来。
看来这个增量制造法其实在失重环境下发展前景更大。YY一下，在外层空间，接近0重力，接近真空，温度又低，那么很多在地球上很难造甚至不能造的东西就可以在那里用N维打印机相对快速制造了，而且消耗材料也少，还没有太空垃圾，再加上机器自行复制，简直绝配啊。
家园 制造精度如何？ 能够做到什么样的加工精度？比如长度尺寸的公差，能在+/-100um以内么？
圆形工件，直径尺寸能在+/-50um以内么？
随便问问
家园 打个球，打个大球球，打好了球球玩儿球球---by猪八戒 某些3D的确是可以打印很复杂的结构的，比如当使用辅助材料时，别说球壳了，几个嵌套的球壳都能打，（当然要预留空隙洗出支撑材料）。此外，像一辆完整的自行车（车轮和轮轴同时打印，而不是后来组装，轮子能自由转动），滚珠轴承啥的，也能打。就是后处理麻烦，当年的一辆自行车清洗了好几个钟头，刷子，钢针都用上了。
对于不太熟悉这个东东的同学，初接触是会很震撼的。
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。
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。