3D列印機篇

3DP(3D printer) 基本介紹

常見的三個列印技術： 1. FDM（熱熔融層積）技術 最普遍的3D列印技術。其3D列印原料通常是在捲軸上輸送的熱塑性聚合物，通稱為線材，再透過加熱噴頭擠出。噴頭擠出的材料可以在列印範圍內層層堆疊、冷卻並固化於平台上以完成物體。

  1. SLA （光固化）技術 SLA使用液態樹脂液態樹脂作為原料，在樹脂槽內倒入樹脂並將列印平台浸泡其中，再以UV雷射或DLP投影器在列印平台上照射光束，受到照射的樹脂會硬化成型，藉由平台從樹脂槽中升起來層層堆疊成型。 (目前mks只有一台: XYZ Nobel 1.0 A)

  2. SLS（雷射粉末燒結）技術 SLS技術使用粉末聚合物作為3D列印的原料，將粉末倒入機器中，機器內部會將薄層粉末來回鋪平在列印範圍，再以雷射光融合材料，並透過微幅的高度升降堆疊並完成印品。由於粉末列印材料會填滿整個內部空間，因此不須使用支撐結構輔助成型（因為整體在列印完成前是緊密的粉末，因此不會有中空材料掉落的問題），未使用完的粉末可以透過專用設備過篩後再與新的粉末混合使用。

FDM, SLA, SLS 比較

各式機台、線材(filament)介紹

上述三種3D列印原理中屬FDM最普遍，接下來的介紹中將針對FDM介紹 常見FDM列印機分為兩種型態

  • Cartesian：最典型的3DP，三個步進馬達分別控制x, y, z軸。

    優：精準度較高；零件普遍、方便改造替換

  • Delta：以三支長臂控制中央的擠出頭；又分為滑車或滑軌式

    優：因步進馬達固定於機身、移動部件少，容許較高速的列印；看起來比較酷

    缺：精準度較低；因線材要透過Bowden tube送到擠出頭，可選材料受限

各式線材介紹

  • PLA

    最典型、常見，簡單易印，強度中等 (列印溫度180~230度，熱床0~60度)

  • ABS

    較PLA軟、列印難度較難，但強度較高 (列印溫度220~250度，熱床80~110度) (MakeNTU比賽僅提供黑色ABS)

  • PETG

    材質較軟而韌性高

  • TPU

    軟性、撓性材料

  • Nylon

    ......

XYZ da vinci 快速入門懶人包

  1. 啟動XYZmakerSuite，選擇XYZprint

  2. 選擇匯入的.stl圖檔，可在右方預覽、旋轉列印方向

  3. 將列印材料選為ABS

  4. 大部分設定使用建議設定即可，唯須調整殼層厚度、內部填充比例(infill percentage)和填充模式(infill pattern)

    (i) 殼層厚度建議設為0.8mm(2層)或1.2mm (3層)，以提高列印強度

    (ii) 若零件不須承重/美工用途，建議10%~15%即可，以免列印過久、浪費線材

    一般功能性零件通常使用18%~20%，若需承重可考慮使用25%~30%

    (因時間因素，MakeNTU比賽中不建議使用高於35%的填充比例)

    (iii) 選擇填充模式：最常見、CP值高的填充模式為蜂巢(3D Honeycomb)，其他值得考慮的包括Grid, 又名 Rectangular(速度較快)，或Triangular

  5. 若零件有懸空的部分(overhang)，會造成線材無法附著的情況，此時需開啟支撐材料設定，建議將支撐角度臨界設為70度左右。支撐材料在列印結束後輕輕剝除即可

  1. 開始切片，切片軟體將會把.stl圖檔轉換為.gcode檔案，切片完後可預覽大致列印時間、耗材長度及列印軌跡

  2. 將XYZ da vinci 開機，電腦將自動連接到3D列印機，按下開始列印

  3. 耐心等候，列印完成後輕輕將支撐材料、底座剝除，可使用銼刀磨平粗糙的平面

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