3D打印机构建 篇一：写在3D打印机购建结束–总结几个月以来遇到的问题及解决

3D打印机火了好几年了，而我现在才接触，感觉错过了几个亿，但是，接触完才发现，只是火而已，还只是小众的东西，得益于国内淘宝，现在1000不到就可以玩到之前几万都买不到的3D打印机，想想也算是身为国人的好处。最初是准备搞单片机，智能硬件玩，毕竟是未来大趋势，后来买了一大堆电子元件，塑料部件乐高，智能机器人部件..... 搞些东西还是不够，然后发现有人使用3D打印部件，可定制性高，成本低（自己买塑料件都花了几百，大部分还用不到），于是去查3D打印机，发现已经到了不到1000就可以搞到地步，于是，淘宝买了最便宜的一个机型，准备回来看看，如果达到预期最好，达不到，丢掉自己构建也损失不多。

800块的打印机

800块打印机的打印效果

前前后后，大约花费了2个多月时间，工作业余全部投入其中，倒不是机器有多难做，而是精益求精，提高很难，很花费时间精力。

金钱：

金钱上花费2766，不包括开始淘宝购买最便宜的一台龙门架构机器（890元），构建过程中拆件，后来升级，基本这台低端机的配件又都装回去了，所以构建价格其实不该算入，如果有条件，找朋友打印，完全不需要花这个钱，当然淘宝买打印件也就100来块，而且比这种低端机打印效果好很多倍，因为我现在新机器上面的使用这个800机器打印的打印件已经替换掉了。

这2766的花费，如果让我再去构建，还可以省下，大几百，很多重复备件，线材，以及工具。所以其实自建一台精度不错的，结实可靠的COREXY机器，2000元足矣（邮费可能就几百，几十家店里买材料）。由此可见，淘宝卖3D打印机多么赚钱。而且淘宝的机器用的材料说实话都是能用，不是什么好东西，拿电源来说，一般都不会给你上明伟电源，而明伟24v 350w的开关电源，淘宝卖价160，冒牌电源只要30，具体区别，对比，拆机才知道，很大，明伟各种保护，而且很安静，冒牌的外壳薄铁皮，噪音来源。

大头是铝材（180），角件螺丝（200），电缆（100）光轴（150+碳纤维轴30）电源（160）主板挤出机皮带（200）定制钢化玻璃（90）步进电机驱动冷打片（400）....

还有压线钳，端子，多芯屏蔽线材，定制外壳，日本步进电机....这些可以先不买，日后看情况升级

时间：

时间主要花费在淘宝选材料，查资料，看教程，主要网站就是thingiverse，youtube，goolge，大部分时间都在这3个地方找。

淘宝选材料之所以这么花费时间，主要因为淘宝中3D打印机配件的详情说明只有图片，没有任何介绍，说明，或者安装指导，因为本身这方面资料中文非常少，而且买的都是行家，看图片就明白，小白只能买来试错，客服根本不懂，听他的往往买错，后人要吸取教训。

还有一点，这方面资料不要在国内论坛看，没有干货，前篇一律，到处复制，夹带私货，文尾就是自家淘宝店推荐，而且找来找去就是那几家3D打印机自己建的论坛，如果不会翻墙，或者英文很差，怕是很长路要走。还有最重要的就是国内中文资料都是基本的东西，老旧东西，想要升级，最新还是得看老外资料。

一些建议：

选型

自建选型很重要，主要看thingiverse，搜索corexy或者其他机型，都会有很多，选择构建最多的几个中一个，千万不要选小众，不然东西弄好了，升级，改进都得自己搞，选择使用的人多的机型，有些问题别人已经解决，你只要按部就班照着教程都可以很好解决。而且，比如挤出头，小部件，等都有很多选择。

零件

螺丝，角件，电线等这些小东西要看好了一次多买些，这些东西不贵，但是如果组建过程中不够了客真是很误事，而且再买邮费又肉疼。

电线，端子还是要花钱买好的，尤其端子，开始我是觉得没必要的，用几个杜邦头热缩管接，一根驱动线是用4根线接的，然后很快就吃到苦头了，一不小心将一个杜邦头的金属部分不小心碰到了主板12v插针上面，然后一股白烟，万幸主板没烧，烧了一个驱动，50多块钱没了，还好当时多买一个，但是日后若要双色打印就得再买了，加运费得60多。于是，买了压线钳，各种2.54端子，线材，全部线都自己压。

降噪

这个如果有条件，试试，也是很值得投入的，不想花这个钱的话，直接扔到一个空房间。

主要3部分入手：

1是减震，加橡胶脚撑，很有效，减少机器震动向桌面传输，加了之后，隔壁房子就听不到了，如果步进电机下面有空间，可以给步进电机加专用减震垫，大约一个2块，其实就是两个金属片，中间是橡胶，千万不要将4个孔都拧到电机，那样是无效的，电机拧2个，另外两个固定到框架，这样中间橡胶才会起到减震作用。风扇震动也是主要原因之一，一般3D打印配件店几块钱的风扇都是很吵的，就算国产E3D v6风扇也是很差的，都要换，尤其是冷却打印件的涡轮风扇，再贵都会吵，结构原因。风扇推荐台达风扇，型号全，不是很贵，基本无声。具体替换优先：热头30mm这个必须换，这个只要打印就会开着，而且因为小，风量要求高，便宜风扇都不可能给您做到静音。电源风扇，只要开热床，这个必定几分钟启动一次，而且明伟电源居然也非常吵，使用的是普通风扇，便宜电源甚至不会温控，一直开着，所以很有必要换。冷却打印件的涡轮风扇，这个最好是换2个普通风扇挂到热头两边，这样静音又风量大，比如UM2那样。主板降温风扇，如果换了高细分驱动，主动降温是必须的，我测试过，不加风扇很快就会50度以上，驱动就会走走停停，大概自我保护。主板位置宽裕，上方放一个120mm风扇会很安静，很清凉，没有的话，2个4mm风扇也足够了。

2是加壳，这个其实有必要做，减震是一方面，另一方面可以减少空气污染，虽然pla材料无毒健康，但是难免以后打印其他材料，而且万一呢，打印过程据国外实验，会有小颗粒固体污染。外壳需要动很大心思，各种量就不说了，哪里留孔，哪里加窗..... 因为都是要出图纸给淘宝店家，店家加工的，所以一定要精确，不然自己打孔丑不说还可能搞费了。如果框架不是那种非常紧凑的，可以试试隔音棉，很便宜，贴到壳内部，基本可以做到完全静音了。

3是换静音驱动，因为现在主要使用的驱动都是几块钱那种，4899型号，16细分，这个是驱动电流声的来源，如果换为64，128甚至256细分电机驱动，你就会发现区别真的非常非常大，我现在打印机就放在办公桌旁边，基本无声。

主板

主板先买最便宜的就可以，熟悉了之后，再看自己的需求上32位还是支持多热头的，其实可选范围很大，不过个人觉得，上一个性价比高使用夺得一体板子，再加个树莓派就可以秒杀一切了。

显示器

显示器主要有12864，2004两种，其他彩色的都是需要买他家主板才能用，还有一些彩色的是32位专用，都是几百，真心觉得不值得，有这钱买树莓派的，手机控制多好。显示器需要注意一点，有些主板是兼容的，肯爹厂家为了卖自己显示器，故意将接口搞得不兼容，有两种，第一种只需要将排线防反插头去掉，反过来插就可以用，另一种需要修改针头位置，具体没遇到，就没研究。

热床

热床200mm，300mm看着只是大100mm，但是区别很大，如果选择了300mm，整体下来光热床上要多花3倍的钱，因为200mm使用人多，加热板，玻璃，都非常便宜，300mm贵好几倍，比如玻璃，找了很多店，都没有合适玻璃，最后花大价钱找玻璃厂定制，等了半个月才到手，而且人家单块不卖，买了好几块... ,

热床上的垫板也分好几种，基本都试过了，玻璃，钢化玻璃，高硼硅玻璃，PEI，柔性磁贴，各有利弊，个人觉得还是玻璃最好，虽然分离时候麻烦，但是打印十几小时您都能等的了，怕这点麻烦么？具体测评之后文章详细介绍。

光轴及轴承

这个很难控制，据说国内光轴没有一家可以达到要求，所以同样机器，老外构建的比我们精度高，不是因为人不行，是我们的材料制约了。这是真的，淘宝随便找一家卖光轴的，下面一堆评论不直。问了无数家，店家直接就说不能保证直，能有什么办法，只能买了。Z轴无所谓，x，y轴可是真的影响很大。最后X轴换了碳纤维管，很直，但是粗细不均，用砂纸打磨了几小时，效果还不错。

直线轴承，便宜的噪音大不说，还会卡。德国有个工程塑料自润滑轴套非常不错，静音润滑，但是价格感人，国内也有类似产品，一个5块钱（1688的价格）但是精度很差，套不进去，好死不死套进去，真的还不如原来滚珠直线轴承。与其这种的，不如自己打印，thingiverse上面很多，没试过，肯定对打印精度要求很高。还有铜石墨自润滑轴套，效果应该也是不错的。

皮带

这个都差不多，但是如果条件允许还是用PU钢丝芯的皮带，有点硬，但是结实，半年不用换了。

丝杆

这个没什么可说的，有换滚珠丝杆的，看了下价格，算了。丝杆的螺母有一种消间隙螺母，如果热床不够重，很有必要，可以提高Z轴精度，如果热床本身很重，他的自重会起到消间隙的作用，加了反而增加Z轴电机负担。

Z轴的同步问题

单z轴不存在这个问题，但是单z轴会有不平的问题，可能更头疼。

一般是使用双电机，个人觉得很粗暴，也会浪费一个电机，双电机有的会加一个皮带，将两个电机同步。

还有一种解决方式就是单电机双轴，电机放在两轴中间，然后使用皮带驱动两个丝杆，非常完美，但是负担比较重，需要大电流电机，或者皮带使用40齿，电机使用20齿，这样感觉更好些。

步进电机

这个是核心，最好是买进口电机，美蓓亚，或者其他大厂，区别也非常大，比如我最初800块那个的电机做Z轴，经常会打滑，导致断层，而且，皮带轻轻安住就会打滑，跳齿。换了美蓓亚的，高度还没有那个高，应该是扭矩很低才对，但是轻松驱动双Z轴，有时候没有调平需要手动调，我一般直接转Z轴，拉皮带，会非常费力才会拉动。XY两个电机，因为空间有限，如果加入减震垫，必须使用高度更低的低扭矩电机，换了美蓓亚的，反而更有力。所以，有条件，远离国产，我爱国，但是我不想因为爱国多走弯路。多花费时间精力。

挤出机

这个大概需要3篇文章才能说清楚，挤出机分远程，近程，各有利弊，近程挤出有力，柔性材料必须使用近程，但是近程会加重热头重量，高速打印惯性会很大，影响精度。远程看起来也很优雅，换丝非常方便，打印过程中换颜色也是可以的，多色打印肯定必须得远程。但是对挤出机要求非常高，而且抽丝要特别调教，不然，打印件拉丝严重。还有一种比较高端，热头部分使用蜗杆涡轮驱动，算是近程，通过软轴连接远端的步进电机作为动力，算是结合远近程的优点，缺点就是可能是专利产品，价格将近100美刀，找遍google也没找到开源替代方案。软轴倒是淘宝有卖，涡轮蜗杆不好找合适的，自己搞，设计不说，材料也得3，4百。

远程的四氟管一般是3mm内径，4mm外径，而打印耗材是1.75mm，这其中就有很大间隙，所以导致挤出，抽丝需要用心调整，但是，E3D的泰坦挤出机带的四氟管是细一点，估计是2mm，但是千万不能折，折了几次费了，再使用就会卡住。

总的来说，买了好几个挤出机，还是泰坦的最好用，塑料外壳，塑料齿轮，但是肯定用不坏，1:3的齿轮，小一号的步进电机也能驱动，远近程通用。价格也很平民。

MOS管

如果是300mm，MOS管是必须的，300mm加热到50度，如果是12v可能需要1小时！对1小时。如果是60度，可能永远都达不到。所以，300mm一般都是配24v电源，24v电源需要的电流更小，加热更快，同时也需要主板支持24V，风扇，热头一众也要更换24v或者使用DC-DC 将24V降压到12V使用。这个也需要一篇文章来细说。

MOS管，实测普通的就够用，一般打印PLA热床温度40度，外接的普通MOS管温度冰凉，但是如果打印ABS，可能需要90度甚至更高时候，需要换成30A电流的特大MOS管。

MOS管主要是热床需要接，热头也可以接一个降低主板负担，因为高性能驱动，光电限位器，BLtouch，树莓派，灯带....这些一个一个都添加到主板，是非常吃力的，未加MOS管之前，开始打印时候，如果热床，热头同时加热，就会死机重启。

后期升级，可以将风扇，灯带都外接MOS管分电流负担。也可以使用继电器控制灯带，风扇，当然，这些都需要树莓派了。

螺丝

螺丝最好选择圆头的内六角，而不是平头的内六角，因为平头会比圆头高出很多，有些位置无法使用。

2020铝材或者3030铝材的螺母，需要购买一部分内置式的，比船型的好用很多。

电线

要仔细看线的型号，美标AWG22，AWG26 AWG28，都是使用到不同场景，千万不要以为是个电线就可以用，信号传输可以使用AWG26，甚至28，比如限位器，BLTouch。供电部分，比如风扇，灯带，最好还是AWG24好一点，热头，热床都要专门耐高温的玻璃纤维AWG24线，或者四氟包皮的耐高温线，或者纯铜的AWG24红黑电源线。电源与开关直接220v 一定要用专门电源线，一般需要最低AWG 22 的纯铜线。步进电机最好是使用AWG 26或者AWG24的4芯屏蔽线，减少干扰。还有一个很重要，树莓派与主板之间的USB线，一定要用屏蔽线，最初因为屏蔽线很短，就换了普通打印机的D口USB线，结果总是打打停停，这就是因为信号丢失，干扰原因，换回屏蔽线再无此问题。

端子

这是个技术活。很有成就感。主板，配件直接连接使用2.54的端子，SM2.54，2.54mm杜邦头，XH2.54三种型号使用最多，使用场景也不同，SM2.54用作空中对接，2.54mm杜邦头用作跳线，舵机链接，XH2.54用作步进电机，温度探头连接。当然，其实2.54mm杜邦头一种也可以替代另两种，但是杜邦头容易松。3种头都是2.54mm，所以买一个可以压杜邦头的压线钳就可以了，压线钳也大有文章，最好是多花点钱，买线规切割的，精度高，压线成功率高，铸铁的便宜，精度差，新手可能更容易压失败。另外，也有使用航空插头的，防水，结实，看起来也很朋克，很粗容易焊接，价格比较贵。也有使用网线水晶头，两个就有16pin，足够热头到主板的10多条线了，还有使用DB 9pin，DB15pin，DB 25pin等规格作为热头到主板的连接线插头。这个就需要技术了，因为现售的DB25，就是我们一般看到的电脑连接显示器的线，其实都不是足线，25pin，实际只有，最多19pin，很多是公用的，低型号的DB25视频线只有10多根，但是显示器绝对够用，只是清晰不清晰之分，都是合标准的。足线的DB25串口线，只能定制，按最低标准AWG26 做出来也足足1CM粗，你见过1cm的视频线吗？自制这根线，就需要焊台，可调温的焊台，专门尖焊头，因为DB25 接头的焊点很细，一不小心就几个连一块了。当然，还有免焊可选，价格贵点，但是总是没有焊接的来的结实。还有一种是DB25 后面接2排接线柱，体积很大了，热头吊这么大一家伙，肯定毫无美观可言。

电源线端子，型号更是多，直接买一个组合的，大约7，80，包括压线钳，多种规格，红的蓝的一大包，各种插头都绰绰有余了。

理线

好几种可选，塑料绕线的，防火波纹管，坦克链，还有通风的尼龙编制蛇皮管，尼龙绑扎带，各种用途，看情况使用。坦克链使用的热头电线上，这个部分不停运动，坦克链不容易缠住，而且美观，波纹管用到机箱内线路规划，漂亮，防火，也不容易相互碰到，绕线管则用到其他比较细的部位，比如限位器的走线，套个粗波纹管就很丑了。尼龙编制网则可以替代上面三种，还有各种颜色可选。尼龙绑扎带用处很大，绑线，轴套...

波纹管

坦克链

限位器分机械式和光电，最好是光电的，精准。机械也也是不可替代，比如断线检测，必须机械，因为线太细光电感应的无法遮挡住，就算限位器使用，也要在打印件的上面包裹锡纸，不然有时候还是识别不到。还有一种比较高端的，TMC2130驱动如果开启IPS模式，是可以自感归为的，即可以省去XY轴限位器。因为是利用快速运行撞击时候电流变化来判断，所以Z轴是无法使用的。官方明确说明只适用于笛卡尔结构，就是龙门结构，XY独立结构，但是看到有国外玩家在COREXY上实现的，需要修改固件，暂时还未研究，之后有时间搞搞，再出文章介绍。

打印耗材架

这个大概是thingiverse上面最多的东西，也是大部分玩家第一次打印的东西，各种形式，横的竖的，看自己机器，选一个打印就好。其中也有很多需要注意的地方。如果是有外壳的，最好是放到箱内，因为PLA很容易受潮，新耗材开封必须1周内用完，不然就会吸水，导致打印时候各种问题。如果放到箱内，有热床的温度，就不需要担心受潮，如果受潮之后，一般需要在烤箱内烤8小时以上（想哭有没有），或者放到热床上，80度烘干8小时。

固件

固件主要就是merlin和repetier，merlin使用的最多，主要原因是兼容性好，各种主板都会兼容，不用担心兼容问题，而且可配置的项目全面，文档齐全详细，但是配置修改略有麻烦，必须有点程序基础，对还有对中文支持比较好，汉化方便。

repetier用户次之，repetier代码结构更精炼，使用更方便，还支持CNC，日后升级激光雕刻也可以。repetier界面也很漂亮，repetier官方的配置工具非常好用，非常人性化，web界面点点选选，就可以配置，下载固件，但是对BLTouch支持不太好，很多人反映调平问题很多，对中文支持还行，汉化比较麻烦，因为主界面显示内容很多，字体很小，汉化之后，只有一堆方块。

还有32位系统，优点就是打印出来更细腻，毕竟性能摆在那里，尤其拐拐角角的打印，需要更强大算力。而且都是支持网络的，web管理，手机APP，功能更多，不过个人觉得，如果普通主板搭配树莓派，也可以达到32位固件的效果，而且更灵活可定制。

树莓派，树莓派可以安装OctoPrint系统，实现更强大功能，OctoPrint基本支持所有固件。OctoPrint是python开发的，有很多插件，安装拓展很方便，还可以自己开发。

树莓派可以做很多事情，安装摄像头可以远程监控打印，还可以通过继电器实现远程启动，打完关机，断点续打，控制灯带... ... 想象无限。

切片

切片软件很多很多，基本每个3D打印机厂家都会开发一套，并且都是免费使用，一般主要使用的的有Cura，repetier-Host，主要就是将stl文件切片为gcode文件。切片的软件都可以直接驱动打印机打印，效果肯定更好。具体教程使用说明书网络上很多，不一一介绍。

设计

3D设计软件很多，现在接触的是fusion 360，功能很强大，可以自己设计东西，非常有成就感，同时非常难，小小的部件可能需要搞半天。