3.1 框架

Reprap 3D打印机系列框架主要由常见的材料构成,其中螺纹丝杠标准件和3D打印塑料件的使用非常广泛,几乎所有的Reprap 3D打印机都使用了这些材料。

1.盒子框架3D打印机系列

盒子框架3D打印机系列如MakerBot、Ultimaker 3D打印机,框架由激光切割的木板或者亚克力组成。这种结构要比Reprap系列打印机更容易组装,调试校准更简单准确,缺点是振动有些过大。最近很多厂商生产的这种类型的3D打印机大部分由一体成型的白钢或者铝合金框架组成,优点是结构更为稳定,振动更小;缺点是价格高,结构复杂,改造困难。图3-1所示为MakerBot盒子状框架。

图3-1 MakerBot盒子状框架2.三角稳定结构框架

本书第5章的组装实例Prusa i3的基础设计属三角稳定结构框架,其中大部分零件使用五金店出售的标准件。标准件既便宜又实用,是搭建个人桌面级3D打印机的不二之选。除了标准件之外,主要使用了两种定制零件,激光切割板材和3D打印塑料件。这些3D打印的塑料件主要做连接部分,并且其他材料也都可以轻松找到对应的原料商和加工厂。图3-2为Prusa i3亚克力框架,图3-3为Prusa i33D打印机框架和塑料连接件。

图3-2 Prusa i3亚克力框架

图3-3 Prusa i33D打印机框架和塑料连接件

3.三臂并联框架3D打印机系列

㊀Rostock为线性三角洲原型机,Kossel、Rostock M ini、Rostock Max、Rostock-

Montpellier、Rostock Prisama、Delta-pi、Cerberus、Cherry Pi、ProStock都是它的衍生

机型,Kossel也有很多衍生机型。三臂并联框架3D打印机系列如Rostock ^[1] 3D打印机,框架由铝型材或者木板构成,连接的塑料部件可以由爱好者自己的3D打印机打印而成。

本书组装实例Kossel Mini 3D打印机采用了国外进口铝型材和打印塑料件。三角形结构增加了框架稳定性,提高了打印速度,但是由于使用了3D打印件,结构刚性不足,打印过程中机器晃动严重,并且联动着打印头也晃动,影响了打印精度,尤其在打印小部件的时候。最近有铝合金连接件替代3D打印塑料件的解决方法,机器稳定性明显增强,缺点是铝合金连接件需要开模定做,价格昂贵。图3-4为Kossel Mini 3D打印机框架和连接件。

图3-4 Kossel Mini 3D打印机框架和连接件

基于以上特点,Reprap系列3D打印机优点在于制作简单,材料易于获得,价格比较低廉;明显的缺点是结构不稳定,振动大,调试校准复杂,精度不能保证。