- 技術筆記外殼製作_3D列印 (較久遠的紀錄) (連結)
- 筆記:久違的3D列印 (使用筆記) (連結)
- 筆記:創建3D物件,OpenSCAD (製作立體模型相關技巧) (連結)
- 軟體工程師的3D列印筆記 (使用心得) (連結)
- 技術筆記:多樣化的3D列印裝置 (連結)
這陣子因為工作和老婆展覽需要,還有女兒玩心,陸續列印不少物品,對3D列印的技巧、極限都更加熟悉。但最讓我有感的,是看到擬真物品逐漸成形的奇妙感受,尤其當這物件是等比例大小時,在印盤上慢慢成形時,例如這幾隻小鳥,真有說不出的滋味。若是印表機規模更大,或許可以試試看列印等比例貓、狗、甚至自己頭像,有會是什麼感覺?
同時也發現,盯著看3D列印過程,是非常療癒的經驗。只見列印頭刷拉刷拉,重複、穩定、又帶著計劃性的移動,像是古代紡紗織布般,編織出種種物件。
工作需要列印眼球(LINK) |
簡易視網膜鏡架 |
技術上,有幾點可以筆記項目,首先是列印方向性,同一個物品,水平放置和垂直放置,印出來的效果就不同,主因是FDM(熔融沈積)技術,在水平上是強項,垂直部分無論噴頭多細,都會看的到層次累積的斑紋。
輔助線,移除後(鑷子)。研磨和拋光,最好再經過研磨,還有人會放入瓶中加熱拋光,有機會可多嘗試。特殊的3D模型關節。
軟體工程師的3D列印品 |
隨著工作上持續進行著3D列印,對物件製作逐漸累積出一些心得,筆記如下。
模組化
對我這種新手來說,因為缺乏軟硬體工具的知識和技巧,又急於在短期內看到效果,很容易陷入以時間換取成果的心態,結果就是效能低又沒成就感。事實上,要一次達成全部目標本就是不切實際的想法,應該多將軟體設計中常使用的模組化精神應用在此,將目標拆解成幾個部件,各個處理,就會輕鬆許多。失敗為成功之母,啊,好多母親啊 |
模組化概念在軟體開發中已是很普遍的原則,對於測試和產品開發都有莫大幫助,仔細觀察手邊這個待模仿的物件,就會發現牠看似複雜,實際卻是由幾個模塊組成。平時多觀察優秀成品模組化方式,應用在設計上,自然就能進步。
接下來的問題是,模組化後,各模組間又要如何結合呢?最直覺方式就是利用螺絲,目前使用的OpenSCAD搭配nutsnbolts(連結)螺絲和插孔模組,就能在模型上任意開孔,用不同型號螺絲接合。
專案網站截圖 |
限於3D列印精度,螺紋是不可能製造的,孔徑大小也要對應的放鬆些,但已經堪用。另外,透過這個模組才瞭解螺絲公規如M3、M5等等。常用件也能在電子材料行輕鬆購得。
進階則是利用物件形狀和厚度來達到嵌合方式,例如下面幾項範例,類似經驗需要多觀察和學習,目前被歸為只能遠觀不可褻玩焉。
類似上述透過形狀的嵌合,還有卡溝和JOINT,如文章內容(連結),或是實作技巧JointSCAD(連結),也參考了CASE製作( 連結 ),筆記內容。
1.繪製大致外型,卡尺量測詳細距離
a.complete_box() 先做大盒子 同樣盒子縮小點移除它 移除四周的孔洞
b.stand_off(holes) 打洞 先做出圓柱 再移除中間小圓柱
c.用個大盒子去除上半部
d.加上小卡榫
3.列印時遮住不同範圍,將元件反轉,EXPORT成STL,分別列印。
善用樂高元件
近來發現3D列印有個嚴重缺陷就是列印時間過久,常常一個小修改就要經過漫長的等待才能看到後續效果,曠日又廢時,每當此時就會懷念起軟體設計的優點,修改後立刻能觀察到效果。
為了減少重複的列印動作,我尋思著如何善用既有元件,環顧四週,決定好好利用地下室那一大箱女兒小時樂高積木。樂高的特性就是精密度高且方便堆疊,應該能節省不少底板和牆壁的列印時間。
地下室一大箱女兒小時玩的樂高 |
首先,購買了幾片底板(赫然發現大多數樂高是不帶底板的),購買位置在這(連結 連結),積木材料已有不少,還是附上副廠連結備用。軟體上,OpenSCAD有好幾種樂高元件可選擇,先試用LEGO.scad(連結),並列出幾項調整處。
專案網路截圖 |
一、原始專案壁厚似乎有誤,已調整。調整後物件,若接合處是向上列印,的確能印出與一般相密合物件,但這與正常狀況相衝突,或許是僅僅列印此種模塊,再將這模塊與原本物件用膠水(氯仿)結合??
列印件可與原本樂高密合 |
二、若接合處是向下列印,受限於自己3D列印技術,最下層常常會有些微變形,讓管壁變粗無法密合,改變管壁或許有用但不是正確的處理方式,解決方案是,在最下層加入RALF,並且設定參數如下。
額外邊緣 2.0 走線間隔 3.0 基底層厚度 0.2 基底層走線寬度 1.0 接觸層厚度 0.2 接觸層走線寬度 0.4 懸空間隙 0.2 第一層懸空間隙 0.2 表層 0 初始層厚 0.2 接觸層走線寬度 0.4
輔助線部分:關閉輔助線效果最好,但同樣不實際,設定touchable似乎有bug(以上都沒有輔助線)。設定為everywhere,初步測試可行。
三、Render過久,或許是因為堆積了數十個插孔,使得Render時間增長暴增至數十分鐘?還要仔細修改。
現階段已經能將物件和樂高接合 |
最後,因為目前多半是進行光學相關實驗,樂高的精準性與各式多樣化零件(如科技磚),像極了光學桌,還提供旋轉功能。LEGO Optics: Projects in Optical and Laser Science with LEGO® 連結,連結。
LEGO Optics |