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總結(jié)篇:如何DIY一臺(tái)FDM彩色3D打印機(jī),答案在這里 

2022-04-25 10:35
事實(shí)上,現(xiàn)在DIY一臺(tái)FDM 3D打印機(jī)已不是什么難事,之前就有媒體報(bào)道過(guò)高中生也做出了自己的3D打印機(jī)。

但是,如果我們要DIY一臺(tái)彩色FDM 3D打印機(jī),卻有不小的難度。雖然市面上也有一些彩色3D打印機(jī),比如深圳七號(hào)科技的Color Maker 3D打印機(jī),臺(tái)灣XYZ的全彩色桌面型3D打印機(jī)da Vinci Color 5D。

還有工業(yè)級(jí)的比如珠海賽納科技的Sainer系列全彩色3D打印機(jī),和Stratasys的J826 3D打印機(jī),還有惠普的全彩色HP Jet Fusion  580 3D打印機(jī)等。但是它們的價(jià)格不是我們能接受,或者想要的。

今天,我們就給大家來(lái)系統(tǒng)的介紹一下,如何從0開始DIY一臺(tái)自己的FDM彩色3D打印機(jī),本文的作者是神采極道行者(網(wǎng)名),這是一位資源庫(kù)的資深用戶,也擁有近4年的彩色FDM3D打印機(jī)制作經(jīng)驗(yàn)。

經(jīng)過(guò)資源庫(kù)多次的邀約,終于答應(yīng)寫下了這篇《FDM彩色3D打印總結(jié)篇-15問(wèn)答》,系統(tǒng)全面的介紹了他這些年的實(shí)戰(zhàn)總結(jié),希望對(duì)大家有所幫助。

以下是全文,作者:神采極道行者。

玩膩了單色3D打印后或許有些玩家就想嘗試彩色3D打印,不過(guò)因?yàn)橐恍┮蓡?wèn)而猶豫或者無(wú)從下手。今天這篇純純的問(wèn)答干貨就來(lái)解答彩打可能遇到的各種問(wèn)題。雖然沒(méi)有把每個(gè)問(wèn)題展開討論,不過(guò)通篇讀完后你就會(huì)對(duì)彩打有個(gè)完整的了解,構(gòu)建一個(gè)整體的思路。

下面這些問(wèn)題的展開內(nèi)容可以在我資源庫(kù)的空間尋找。好了,不廢話了直接上菜。

1、什么類型或者結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)適合玩彩打?
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答:對(duì)于業(yè)余玩家來(lái)說(shuō)建議玩FDM打印機(jī),結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)沒(méi)啥嚴(yán)格限制,但是建議采用i3結(jié)構(gòu)或者COREXY,這兩種機(jī)型比較容易和操作安裝彩色打印頭。

2、什么主板適合玩彩打?

答:現(xiàn)在市面上3D打印機(jī)主板種類很豐富,主要分為兩類,開源或者閉源。除非是你買的成品彩色打印機(jī)否則建議選購(gòu)開源主板,這樣便于調(diào)試,并且最好是兼容Marlin固件的主板,比較容易調(diào)試。
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常見主板多是5軸主板,如果你玩2個(gè)擠出機(jī)的話5軸也是可以用的,但是要玩更多擠出機(jī)的話,那么就需要選擇6軸、8軸、9軸這類主板了,根據(jù)你準(zhǔn)備玩的擠出機(jī)數(shù)量來(lái)選擇軸數(shù)。如果你的主板擴(kuò)展端口比較多并且空余的話,那么你也可以嘗試用飛線的方式改造主板來(lái)使用。

最后建議盡量選用主流主板別選冷門主板,這樣固件支持的好點(diǎn),有問(wèn)題也容易尋求幫助。

3、FDM 多色3D打印機(jī)有哪些常見換色結(jié)構(gòu)??jī)?yōu)缺點(diǎn)是啥?

答:常見的多色機(jī)換色結(jié)構(gòu)有:換頭式(故障率高),雙X頭(故障率高),MMU1(簡(jiǎn)單低成本),MMU2(高成本),換色盒子(更高成本),多路混色(低成本)??偨Y(jié)來(lái)說(shuō)主要就是三類:換頭類,換料類,多路混色類。
截圖04.png

換頭類機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,運(yùn)動(dòng)容易故障和出錯(cuò),不建議初學(xué)者玩。換料類就是通過(guò)裝置或者結(jié)構(gòu)切換材料,建議初學(xué)者玩MMU1,這種比較簡(jiǎn)單成本也低。對(duì)顏色要求復(fù)雜并且需要玩顏色漸變的話可以玩多路混色。

4、有什么類型的打印頭?用什么打印頭玩彩打合適?

答:彩打頭主要分兩種:換色頭、混色頭。它們使用的是普通熱端。區(qū)別是:換色頭是在喉管上方切換耗材,熱塊是單路結(jié)構(gòu);混色頭是在熱塊里面切換或者混合耗材,熱塊是多路結(jié)構(gòu)。
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兩種打印頭都可以打彩色,區(qū)別是換色頭只能打耗材原有的顏色,混色頭可以像調(diào)色盤一樣按比例自己調(diào)顏色或者做漸變色。使用難度來(lái)說(shuō),混色頭稍微復(fù)雜一些,制作成本也大些。初學(xué)者建議玩換色頭就可以了。

5、選什么擠出機(jī)和電機(jī)合適?

答:多數(shù)彩打機(jī)都采用遠(yuǎn)程擠出,擠出機(jī)沒(méi)有特別限制,不過(guò)鑒于經(jīng)常需要換料操作,所以我喜歡使用MK8和MK9,推薦使用MK9。那些結(jié)構(gòu)太過(guò)復(fù)雜或者拆裝不方便的擠出機(jī)不建議使用,否則換料或者處理故障啥的會(huì)很痛苦。
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擠出機(jī)電機(jī)可以使用普通42電機(jī),建議使用40MM及以上長(zhǎng)度的。步距角0.9度的打印效果會(huì)好點(diǎn)。特別注意:如果你是玩混色頭打印漸變或者調(diào)色打印的話,強(qiáng)烈建議使用行星減速機(jī)電機(jī)(減速比5.18),普通電機(jī)的話打漸變的時(shí)候顏色會(huì)一段段的,或者調(diào)色偏差。

6、彩色3D打印機(jī)能打單色不?會(huì)不會(huì)容易堵頭?

答:換色頭其實(shí)就是多路單色切換,當(dāng)然可以打單色?;焐^是多路混合,也是可以打單色,不過(guò)由于結(jié)構(gòu)或者打印時(shí)間關(guān)系,有些混色頭在連續(xù)打單色的時(shí)候會(huì)容易堵頭或者竄色。彩打是比單色復(fù)雜很多的機(jī)械運(yùn)動(dòng),所以故障概率比單色要高些,特別是初學(xué)者很頭疼堵頭問(wèn)題,不過(guò)這些都是有辦法減少的。
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換色頭在切換耗材的時(shí)候容易被拉絲卡住,可以采用腳本進(jìn)行修頭,這樣就沒(méi)有拉絲卡住了?;焐^由于結(jié)構(gòu)原因,長(zhǎng)時(shí)間打一種顏色或者反復(fù)回抽的時(shí)候容易卡喉管,這時(shí)可以調(diào)整混色比例在打印單色的時(shí)候其他顏色也微量擠出防止堵頭,回抽也調(diào)整到最合適長(zhǎng)度防止回抽過(guò)大造成堵頭。

實(shí)際還有個(gè)方案,就是采用快拆換頭模塊,這樣可以隨時(shí)切換各種打印熱端來(lái)使用。

7、什么耗材適合玩彩打?
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答:PLA,并且純的比較好,最好別用那些混了其他材料的耗材,PETG也勉強(qiáng)可以用,不過(guò)故障率和拉絲會(huì)嚴(yán)重些。

8、據(jù)說(shuō)玩彩打很費(fèi)材料?有什么辦法降低損耗嗎?

答:是的。因?yàn)樾枰磸?fù)切換顏色的原因,需要打印擦料柱,因此會(huì)耗費(fèi)很多材料,一般打印4色模型的話,會(huì)增加差不多一倍的耗材量,越復(fù)雜的顏色模型就越費(fèi)材料。降低損耗的方法:適當(dāng)增加層高,這樣減少換色的次數(shù);用模型內(nèi)部填充來(lái)?yè)Q色;用另一個(gè)不在意顏色的模型代替擦料柱。
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如果是玩混色打印頭的話采用漸變色就可以不使用擦料柱,也就節(jié)省材料了。最后還有一個(gè)終極解決方案:將廢料打碎后給顆粒打印頭使用,這樣不但不費(fèi)料還可以循環(huán)使用。(油管小哥測(cè)試據(jù)說(shuō)可以循環(huán)使用20次,我實(shí)際循環(huán)8次沒(méi)啥問(wèn)題,連料盤我也一起用掉了沒(méi)浪費(fèi)……)

9、可以打印多少種顏色?可以打彩色人像嗎?

答:換色頭打印的顏色和擠出機(jī)數(shù)量有關(guān),幾個(gè)擠出機(jī)就幾個(gè)顏色?;焐^顏色理論上可以無(wú)限,不過(guò)因?yàn)榇虿亮现脑颍伾珨?shù)量和打印平臺(tái)大小有關(guān),一般300*300平臺(tái)最多打12色左右,模型比較小的話可以打到24色。
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就這么點(diǎn)顏色,打人像的話也就只能大概輪廓,打不出手辦級(jí)別的模型。那些手辦級(jí)別的打印件都是昂貴設(shè)備打印的。但是你不用失望,F(xiàn)DM彩打用來(lái)打一般彩色模型也是不錯(cuò)的,畢竟成本相對(duì)還是比較低的。

10、什么軟件最適合玩彩打?
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答:我個(gè)人覺(jué)得PrusaSlicer配合Simplify3D很方便,PrusaSlicer適合彩打切片,Simplify3D適合上位機(jī)操作或者聯(lián)機(jī)打印。

11、彩色模型哪里去找?

答:https://www.yeggi.com/ ;  https://pinshape.com/  ;https://www.thingiverse.com/

12、我想自己設(shè)計(jì)彩色模型,需要啥軟件?

答:使用自己熟悉的3D設(shè)計(jì)軟件就可以,只需要設(shè)計(jì)的時(shí)候把各種顏色分別建模就可以了。如果是需要修改下載的STL為彩色的話,有兩種方式:用Materialise Magics修改或者直接使用PrusaSlicer2.4版本的涂色刷直接上色。

13、彩色漸變是怎么做出來(lái)的?
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答:彩色漸變只能使用混色頭打印,切片打印有兩種方式:使用CURA的漸變腳本對(duì)切片進(jìn)行后處理,或者使用MARLIN2.0的M166指令。

14、MARLIN固件設(shè)置的時(shí)候如何選?

答:MARLIN固件設(shè)置的時(shí)候有兩種方式:如果使用換色頭的話那么只需要設(shè)置擠出機(jī)數(shù)量和打開“多進(jìn)一出”選項(xiàng);如果是使用混色頭的話那么擠出機(jī)只能設(shè)置為1,并且打開“虛擬擠出機(jī)”選項(xiàng),在虛擬擠出機(jī)設(shè)置中設(shè)置物理擠出機(jī)的數(shù)量和虛擬擠出機(jī)數(shù)量。

這點(diǎn)和換色頭是不同的。不過(guò),混色固件設(shè)置是可以兼容換色頭設(shè)置的,如果是兩種頭都玩的話,可以按混色頭設(shè)置就可以了。

15、彩打相關(guān)有哪些故障?如何處理?

答:彩打的機(jī)械運(yùn)動(dòng)比單打復(fù)雜很多,故障率也略高。主要可能遇到的特有故障是:堵頭、擠出機(jī)打滑、拉絲嚴(yán)重、換色頭卡頭。

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