从修复Makerbot TOM 3D打印机说起

在“什么值得买”潜水好多年了，一直享受着优惠，觉得应该理应有所回馈。怎奈我是个购物白痴，在本站大多数购物达人面前是上给不出建议的，恰好上次在一位童鞋关于“三纬3D打印机”的帖子里回复过，当时正值我攒机，觉得正好可以分享一下经历，也给后来新手一些参考。第一次在值得买上投稿，大神请轻拍。

==========起源==========

说起3D打印，前段时间也算得上是炒作得比较火的话题了。其实3D打印只是俗称而已，工业上属于快速成型技术的一种，十几年前就已经出现在制造领域了。只不过由于近几年开源硬件（Arduino）兴起，国外的一些GEEK利用生活中的普通材料制造出了桌面级的3D打印机，才掀起了全民3D打印的潮流。快速成型主要有堆积和削减两种方式，3D打印就是利用堆积方式来造型的，削减方式主要应用是CNC，以后的文章会涉及到，这里不扯远了。

若是按照打印方式来区分，目前主要有FDM（熔融层积成型），SLA（立体平版印刷），DLP（激光成型或紫外线成型），SLS（选区激光烧结）等等。多种加工方式使各种材料的打印成为可能，经过多年的研发，大多数的材料其实目前都可以打印，甚至是飞船上的钛合金零件，亦或者是移植用的人造器官，哈哈，是不是顿感高大上起来了。在所有这些技术中，FDM是门槛最低的，精度最差，材料最便宜的。我们是没有能力玩得动这些工业设备的，以**的财力只够玩玩FDM，如果你有需要，也可以入桌面级的DLP（搜索关键词：Form1），以光敏树脂为材料，精度相当OK。

下面说说桌面级的FDM，目前主流机型包括Makerbot的replicator系列，Ultimaker（目前已经出2代了，支持木材打印），Delta机型（老牌的Rostock系列，设计更为精巧的Kossel系列，目前**正在攒Kossel），Reprap的衍生机型（Prusa i3）。总之大家都在玩，所以机型林林总总有百种之多（有兴趣可以访问Reprap网站参看开源打印机家族树），但是结构无非就上面那几种。有童鞋也许也想玩，但是不知道从哪里入手好，我可以给一些小小的建议：综合推荐：Ultimaker，十字型的结构，刚性精度都不错，性能也很突出，在MAKE杂志年度3D打印机评选榜上排名第一。如果想要酷酷的，你也可以试试Delta机型，Rostock和Kossel都可以，Delta机型的速度是所有机型中最快的，三根竖直的轴同时决定喷嘴的三维坐标，精度也非常好。

==========来历==========

好吧，我比较啰嗦，下面说说我的机器，全称为Makerbot Thing-O-Matic（山寨版），简称TOM，属于老爷机型了，是Makerbot在10年继CupCake之后发布的改进型机器。说是改进型，其实也并没有好用到哪里去，安装调试打印，各种繁琐，并不推荐你们再步我的后尘。TOM是一个开源项目，任何人都可以在官方网站上获得它的设计图纸，以及固件代码，只要不用于商业用途，就能在家制作。即使是现在Makerbot其它机型不再开源，我觉得仍然应该心怀敬意。

我的这台机器其实是两年前购买的，因为我那时已经关注3D打印机好多年了。买来是亚克力板散件，但是那个时候国内玩的人很少，经验也很少，另一个主要问题是山寨货的货品实在不行，那个卖家当时也可能是刚刚开始做这个生意，竟然发了四五次才把配件发齐。而且花了两个多礼拜装起来之后，根本无法使用，而那个时候淘宝交易已经关闭了，投诉无门，机器就丢在角落里了 。中途也入过闪铸的品牌机，不过觉得品质一般，特别是热床不行，根本不平，用了一段时间之后因为某些原因就出掉了。下面这些是那台机器打的。

==========过程==========

之后就一直断断续续中断了工作，直到偶然一次机会在X宝上有人卖TOM这台机器的机架，价格比我当时买入时降了一半还多，想到我角落里的那台机器，觉得应该还能翻新一下，让他发挥一下预热，于是又开始折腾。一来一去，几乎是又重新装了一台机器，不过话说回来这就是DIY的乐趣。关键词：激光切割 Makerbot

上面的图片就是这个架子装起来的样子，个人感觉枫木架子比原来的透明亚克力有型，比较有极客范。 为了替换之前的山寨方案，弄来一台0618车床开始学习加工零件，做了一些黄铜轴套，顿显高端大气上档次 。

同时也利用这个机会，重新做了一个热端铝座。自己做的，比买来的有质感多了，吼吼 。

本打算用Makerbot TOM的原电路的，但是这个电路的上位机软件只支持replicatorG，没法支持更好的软件，而正好在调试过程中，主板挂了，于是立马替换电路方案。

==========转折==========

替换方案就是ramps1.4 ，支持多种开源固件，是个理想方案，我用的是Marlin固件，切片软件用Cura，应该算是一个主流方案。Marlin固件除了支持笛卡尔（XYZ三轴）机型，也支持Delta，Scara等异型机种，以后有机会还能扩展别的功能。ramps我建议在购买的时候最好是选择机焊的，或者一体板，切勿选择手工焊接的，虽然便宜，但是那个做工绝对影响品质。

==========测试==========

中间组装的过程网上很多就不重复了，主要是懒，没记录下来，下面是测试件。

==========层厚==========

这是0.05mm层厚的打印件：

这是层厚测试，从0.05mm开始到0.01（失败）：

这是给自己打印的一些打印机零件：

给自己做的供料架：

给ramps1.4做的支架：

==========秀秀==========

ABS很容易开裂：

挤出机（我的喷口经常堵头，有好的方案请推荐一下）：

42步进电机行星减速机：

型材配合件：

==========补救==========

我的TOM老爷机本身打印速度就慢，这么个零件要花一晚上时间打印，早上起来看到这状况，心里拔凉拔凉的 。仔细检查打印件，下面大部分完好，上部分可能是主板过热出错了，一通乱喷。以后要注意给主板加风扇主动散热啊 。

将上面那层出错的丝清理掉，没出错的部分还是很不错的，我觉得可以修复。

测量完成度（高度），然后测量已经完成的零件，测量总高度（主要是担心Z轴有相对误差），推算开始高度：

测量出来是16.3mm，然后打开这个文件的G代码文件，检索高度为16.3左右的代码，本例中根据我的推算是打印到16.4mm层（层厚为0.2）。然后手动控制机器，归零，将高度调整到16.4mm，释放电机，将喷口移动到打印件上方，主要是看看这个接缝位置合不合适。然后编辑G代码，将前面的层都删除掉，注意保留头尾脚本。然后继续打印。。。

修复完成，记得修掉多余毛刺：

当然你也可以借助一些GCodeView软件，看看代码执行度是否适合修补。

==========经验==========

关于材料，我们熟知的FDM材料一般是PLA和ABS，我目前也只用过这两种，所以别的材料就不涉及了，只说这两种。

我先用的是ABS，他的优点是工程塑料，弹性好，材料也相对便宜一些，但是有个问题必须正视，ABS的收缩率高，所以打印时最好在软件中设置带裙边，热床最好是亚克力板（带槽），或者美纹纸，更有人用502 。总之你要用一切办法让它牢牢粘在底板上防止它底面变形。解决完这个问题，也会带来另一个问题，就是中途开裂，上面就有一张图片就是这种情况。底板粘得很死的另一个问题是很难取下来，挠头啊。所以我的结论是ABS并不适合打印大件，大件还是用PLA吧。

另一种材料是PLA（聚乳酸），这是一种用玉米做的环保材料，打印的时候味道很小，比较适合在家打印，ABS味道很重，对人有害。PLA比较适合在黄色的高温胶带上打印，很容易剥离。PLA当然也不可能收缩率为0，所以即使不会翘边，最好还是采取一些措施，比如打印裙边。PLA的弹性比ABS差，比较硬，由于收缩率低，不容易开裂，适合打印大件。

关于挤出机的选择，挤出机主要分远程（Bowden）挤出和近程挤出。远程挤出机的挤出结构放在远端，减少了喷口惯性，可以实现高速打印。缺点是挤出结构和热端中间是由一根软管链接，误差相对比较大，挤出量不准确的结果就是打印精度的丢失，近程挤出则恰好相反。

别的经验下次分享吧，有问题请私信，准备睡觉去了。

==========预告==========

上面那些零件，一些同学已经能看出来我在做什么了，哈哈，接下来准备做Kossel和Ultimaker机型，可能还会有H-BOT和SCARA机型，下次见！