3D打印实用手册：组装·使用·排错·维护·常见问题解答

　　内 容 提 要本书从3D打印机的搭建开始讲解，对硬件、软件的配置与设置进行要点提示和常见问题解答，对**次进行3D打印经常遇到的困难做出解决方案，使初学者在实践中得到知识的积累，本书适合对3D打印感兴趣的初学者作为工具书查阅。对于那些有着数年3D打印经验的爱好者们，也能够通过本书介绍的内容来进一步增强自己的技能。本书的内容分为四个部分。**部分主要介绍3D打印技术、一些实用的组装技巧，以及如何进行打印的设置和校准等。第二部分主要介绍如何对硬件、软件以及打印质量问题进行排错。第三部分主要介绍如何对打印机进行维护和升级。第四部分主要介绍如何设计零部件、打印后的精加工方法等。本书能够让爱好者们寻找到3D打印中的乐趣。

　　查尔斯·贝尔博士（Dr. Charles Bell）专注于研究各种不断出现的新技术。他是甲骨文公司MySQL开发团队的一员，领导了MySQL Utilities工具的开发。他和妻子住在弗吉尼亚州乡村的一个小镇里。他于2005年从弗吉尼亚联邦大学获得了工程学博士学位。他的研究方向包括数据库系统、软件工程、传感器网络和3D打印。他将自己有限的业余时间都花在了钻研微处理器和3D打印上。贝尔博士的研究和工程学经验让他将本书的内容变得十分充实。他在工作上、业余时间和生活中都是一名专业的工程师，并且在组装、维护和使用3D打印机上有着丰富的知识和经验。

第 一部分 3D打印入门
第 一章 认识3D打印 3
从头开始 4
3D打印是什么？ 4
熔丝制造的工作原理 6
3D打印软件 7
计算机辅助设计 8
挑选CAD软件 9
Blender 10
OpenSCAD 11
Thingiverse：一个模型素材库 12
计算机辅助制造 14
挑选CAM软件 17
MakerWare 17
Slic3r 20
打印丝材特性 21
固件 22
挑选固件 23
打印机控制 27
Pronterface 28
Repetier-Host 29
3D打印机硬件 32
轴的运动 32
zui小值和zui大值限位开关和碰撞 33
步进电机 34
挤出机构（挤出机） 35
打印平台 36
控制电路 37
框架 37
打印丝材种类 38
ABS或者PLA：哪种zui好？ 40
切换丝材 41
对3D打印机的期望 41
易用性 42
打印质量 42
可靠性 43
易维护性 44
总结 44
第二章 获取3D打印机 45
3D打印机的级别 45
专业级 46
消费级 49
业余级（RepRap） 53
订zhi属于你的打印机套件 59
制定计划 60
获利守则 61
未来的风险 63
3D打印机的功能 64
打印容积 65
打印丝材 65
热端类型 65
液晶屏 68
SD卡读卡器 68
送丝结构 68
网络连接功能 68
无线网络支持 68
可调节打印床 69
丝材清洁器 69
丝材卷支架 69
可加热打印床 69
打印床的散热风扇 69
电路散热风扇 70
打印床自动调平 70
组装还是购买？ 71
组装3D打印机的理由 71
购买3D打印机成品的理由 71
如何进行选择？ 72
购买二手3D打印机 73
总结 74
第三章 组装3D打印机：实用技巧 75
必须的工具和技能 75
工具质量：重要吗？ 76
各种工具 77
技能 89
再议3D打印机套件 90
完整套件 90
零部件套件 92
配件套件 93
组装3D打印机的技巧 94
一般事项 95
框架零部件 100
活动零部件 103
电路部分 105
zui终检查 109
总结 113
第四章 配置打印软件 114
在打印机上安装和配置固件 114
挑选固件 115
认识Marlin固件 115
Arduino教程 116
下载Marlin固件 118
参数值的相关计算 119
配置Marlin固件 125
编译和上传 135
项目：定制Marlin固件 136
添加自定义菜单项 137
显示欢迎信息 138
在计算机上安装软件 140
选择打印机控制软件 140
安装Repetier-Host 141
连接打印机 141
进行zui终测试 143
项目：构建3D打印机共享服务器 144
树莓派教程 145
配置树莓派硬件 147
配置树莓派软件 148
连接和使用OctoPi 149
总结 152
第五章 校准3D打印机 153
设置限位开关 153
X轴限位开关 154
Y轴限位开关 155
Z轴限位开关 156
校准步进电机 159
校准各个轴 160
必bei工具 161
X轴 161
Y轴 163
Z轴 164
校准挤出机 165
调平可加热打印床 169
框架和机壳 171
总结 172
第六章 尝试第 一次打印 173
为打印做准备 173
准备合适的打印表面 174
设定Z轴高度 186
切片软件校准 187
打印你的第 一个物体 193
打印流程 193
校准打印 195
寻找能够打印的设计 198
从零开始 199
搜索设计 199
下载设计 200
总结 202
第二部分 排错
第七章 解决硬件问题 207
排错方法 208
创建基准线 209
观察和记录 210
考虑可能的成因 211
挑选一个成因并进行修正 212
硬件故障 214
丝材 214
挤出机和热端 217
黏附问题 219
轴和机壳 224
电路 227
总结 232
第八章 解决软件问题 233
切片软件 234
底层丝材的黏附问题 234
打印质量问题 238
缩放功能 242
调整方向 243
丝材和挤出问题 246
打印机控制软件 251
通信故障 251
轴碰撞 252
固件问题 252
总结 253
第三部分 维护和升级
第九章 3D打印机的维护：检查和调整 257
从零开始学维护 258
保持工作区域整洁 258
整理工具方便获取 259
拔掉打印机的插头 260
多花些时间 260
记录你的观察 260
基础维护 262
检查任务 262
调整任务 273
总结 283
第十章 3D打印机的维护：预防和修复性维护 285
预防性维护 285
清洁3D打印机 286
润滑活动零部件 292
更换磨损的零部件 295
备用零部件 295
打印备件 296
推荐备件清单 297
修复性维护 299
疏通堵塞的喷嘴 300
替换破损或者磨损的塑料零部件 304
修复破损的ABS零部件 306
更换挤出机齿轮 307
更换同步带 308
轴承、衬套和杆 313
更换过滤器 314
总结 316
第十一章 3D打印机的升级和改进 317
升级的类别 318
装饰配件 318
性能升级 320
功能升级 322
升级你的打印机：从头开始 326
事前研究：找准升级配件 326
设定目标和期望 327
检查校准状况 328
不要同时进行多项升级 328
通用升级：开始你的第 一项升级 329
针对特定打印机的升级选项 331
Printrbot Simple打印机 332
Prusa Mendel i2打印机 339
Prusa i3打印机 346
MakerBot Replicator 1 Dual打印机 354
MakerBot Replicator 2（和2X） 360
总结 366
第四部分 精进技艺
第十二章 学会处理物体 371
设计模型 371
OpenSCAD简易教程 372
范例：设计一个线轴 378
修改设计 382
修改OpenSCAD文件 382
混搭物体 383
打印后的修饰处理 385
准备才是关键 385
上漆 389
ABS丙酮蒸汽浴 390
组装多个部分组成的物体 394
总结 395
第十三章 更上一层楼 396
贡献3D模型设计 396
共享的方式 397
分享礼仪 399
范例：在Thingiverse上传一个设计 402
如何来实际应用3D打印机 407
复制一台新的打印机 408
实际家用解决方案 410
总结 418
附录 常见的故障和解决方案 419
黏附问题 419
挤出问题 420
打印质量问题 421
机械或者电子故障 422