適用於初學者的DIY RepRap 3D 印表機課程—第1部分：構建

您是否曾經想構建自己的3D印表機，卻又不知從何下手？本課程對於3D列印領域的任何初學者來說都是一個很好的入門之選。本文將會詳細說明如何創建一個DIY RepRap 3D印表機。RepRap表示“Replication Rapid-Prototyper（快高速回復製原型機）”，通常指一種可以列印出零零件從而實現持續性改進的印表機。我將會從物理構建開始，然後在後續課程中繼續進行編碼部分和電子元件方面的工作。

最終印表機規格：

桌上型電腦占地面積：11in x 13in x 13in

最大建造空間：5.5in x 4.5in x 5in

硬體

下面的清單顯示了本課程所使用的材料。您可以根據自己的喜好調換元件，但是，這將會需要更改某些零件的必要尺寸。所製造的木質零件還將附有相應的CAD模型，以便於製造。

塑膠奶箱，11in x 13in x 13in
3D列印燈絲PLA
5m GT2同步皮帶，切削至該尺寸
4x GT2 5mm孔同步皮帶輪
膠條
紮帶
電工膠帶
夾鉗

金屬

4 x 直徑8mm直線圓軸
4 x NEMA 17步進馬達
Signstek 3D印表機MK2 8 x 8 mm 玻璃板
2 x 螺紋螺釘 TOOGOO(R) 3D印表機8mm絲杆Z軸直線導軌軸400mm
2 x TriGorilla Silver Tone SHF10 10mm 直線導軌軸，用於3D印表機
1 x 用於RepRap 3D印表機的MK8金屬擠出機 1.75mm細絲 0.4mm噴嘴 12V 40W加熱器 NTC3950熱感應電阻
4 x BQLZR SCS8UU 直線運動球軸承 CNC 滑動襯套 34.5mm長
2 x TriGorilla 3D印表機配件 5mm至8mm藍色鋁合金馬達軸耦合器與連接器
16 x M4-0.7 x 16 mm 機器螺釘
8 x #8 x 2 in 螺釘
4 x #8 x ½ in 螺釘
4 x M6-1 x 25 mm 螺釘
4 x M6-1 法蘭螺母
4 x 608ZZ 回轉軸承
2 x 5/16 3 in 螺釘
4 x 5/16 螺母
6 x 1 ½ in 直徑 5/16孔墊圈
8 x 1 in 直徑5/16孔墊圈

木材

4 x 4 cm x 3.5 cm x 2 cm 8mm 內孔木塊（直線導軌）
2 x 13.5 in x 3 in x 0.25 in木板（頂板）
2 x 2.5 in x 1.5 in x 0.75 in木塊（直線板）
4 in x 1.5 in x 0.5 in木塊（擠出機滑標）
12.5 in x 7.5 in x 0.5 in木板（支撐底板）
3D CAD 模型 (https://github.com/lmand/DIY-3D-Printer-Tutorial)

工具

六角扳手
手鑽
鑽頭：5/16、 7/64、 11/64、3/8、 11/32
各種尺寸的螺絲刀
垂直帶鋸或類似的切割工具

概覽

收集材料
構建頂板
構建直線滑標
構建擠出機滑標
構建擠出機
構建Z軸
收尾工作

概念

自1970年代，3D印表機的理念就已經開始浮現。但是，直到最近幾年，3D列印技術還沒有實現商業化，或者說無法提供給個人使用。現在，一個普通的業餘愛好者完全有可能建造出自己的3D印表機。然而，裝置之間仍然存在差距。大多數3D印表機套件和RepRap印表機課程都假定用戶都已經接觸到過一台3D印表機。這對我來說似乎沒有用，因此，我想要設計一種不需要任何3D印表機零件即可進行工作的印表機。設計該印表機的意圖是引導初學者瞭解列印並且創建出一個印表機，並且使他們可以由此開始對印表機進行不斷改進。

設計

設計的第一步是為初學者找到最簡單的印表機設計。因此，我以Maker Mendel和許多RepRap印表機作為設計靈感設計出盒型印表機。擠出機將在X和Y方向上行動，而列印床在Z方向上行動。

為了易於使用和保持穩定性，我決定使用帶有木制零件的奶箱底座，以後可以將其替換為3D列印零件。然後，我選擇corexy皮帶配置，使初學者能夠瞭解應用最廣泛的皮帶配置，同時確保底座設計的高效性。最後，選擇RAMPS控制器，因為它具有與Arduino交互的能力，並且在RepRap社區中應用最為廣泛。

步驟1：創建頂板

1）按照以下CAD圖的規定準備和切割木質零件。3D模型是透過SolidWorks設計的。所有的3D模型都可以在https://github.com/lmand/DIY-3D-Printer-Tutorial上下載。零件圖如下所示。

圖1：擠出機滑標

圖2：直線導軌

圖3：直線滑標

圖4：頂板

2）查看金屬和工具清單

圖5：用於構造頂板的組件

3）使用兩個步進馬達，在一塊頂板的每個角附近標記安裝孔的位置。使用7/64 in鑽頭鑽出安裝孔。使用3/8 in鑽頭鑽出步進馬達軸中心孔。使用M4螺釘將步進馬達連接到頂板。

圖6：俯視圖，顯示了安裝在頂板一側的步進馬達。

4）在另一個頂板上，在每個角附近標記用於軸承和螺釘的孔。使用5/16 in鑽頭鑽孔。將5/16 in螺釘插入該孔中。按照順序添加以下零件：5/16in螺母，3in墊片，1.5in墊片，軸承，1.5in墊片，3in墊片，1.5in墊片，軸承，1.5in墊片，3in墊片，和5/16in螺母。這些零件將用於皮帶的導向裝置。