书名：3D打印机轻松DIYpdf/doc/txt格式电子书下载

推荐语：一本系统性讲解3D打印机组装操作的图书，教你如何拥有一台属于自己的3D打印机，创客的不二之选

作者：张统,宋闯,聂美琴校

出版社：机械工业出版社

出版时间：2016-11-01

书籍编号：30612617

ISBN：9787111499602

正文语种：中文

字数：70083

版次：1

所属分类：互联网+-人工智能

本书共分8章，介绍了3D打印现状和3D打印机种类，3D打印机组装硬件及软件入门知识；详解3D打印机的组装过程、调试及故障排除同时提供3D打印机组装的全过程视频光盘。附录部分提供了3D打印机的一些故障排除和维修、国内部分3D打印机厂家及网址、国内部分3D打印行业网站及论坛网址，以及国外的一些3D打印网站。

本书适合3D打印爱好者，或有自动化或机械等专业背景的学生，创客以及从事快速成型相关研究的人员阅读、参考，可按部就班地成功组装3D打印机并掌握3D打印模型技巧，同时可进行3D打印机的功能拓展与开发。

图书在版编目(CIP)数据

3D打印机轻松DIY/张统，宋闯编著．一北京：机械工业出版社，2015.5（2016.11重印）（轻松掌握3D打印系列丛书）

ISBN 978-7-111-49960-2

Ⅰ．①3… Ⅱ.①张…②宋… Ⅲ．①立体印刷一印刷术一基本知识 Ⅳ．①TS853

中国版本图书馆CIP数据核字(2015)第075757号

机械工业出版社（北京市百万庄大街22号 邮政编码100037）

策划编辑：周国萍 责任编辑：周国萍

责任校对：聂美琴 封面设计：路恩中

责任印制：李 洋

三河市国英印务有限公司印刷

2016年11月第1版第3次印刷

169mm×239mm·13.75印张·153千字

4501—5500册

标准书号：ISBN 978-7-111-49960-2

ISBN 978-7-89405-754-9 (光盘)

定价：59.00元(含2DVD)

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张统，3D打印技术顾问。毕业于东北电力大学计算机科学与技术专业，曾在大连软件企业负责软件技术工作，现为高校实验室教师，擅长开源硬件和软件开发，长期关注国内外3D打印行业进展，改进了多种国外先进开源3 D打印机，并为大连3D打印企业和高校组装调试过多种不同型号的3D打印机。

宋 闯，大连木每三维打印有限公司总经理，一直致力于3D打印的推广工作。曾支援西藏，获2004年西藏自治区先进工作者，曾任美国皇家加勒比邮轮摄影师，回国后翻译国外3D打印行业网站，并组建大连3D打印爱好者群，创建木每3D打印培训网和木每3D打印培训基地，首创3D打印笔创意艺术，为大连工业大学服装学院3D打印首例服装人台。

前 言

有关3D打印的新闻近来在媒体上经常出现,比如3D打印手枪、3D打印房屋、3D打印器官的新闻不停地刷新着民众对3D打印的认识。有人把3D打印称作一场新的革命,这种提法并不过分,3D打印在未来对我们的生活方式将产生重要的影响。世界各国都在投入巨资发展3D打印。在2014年美国的国情咨文中,总统奥巴马煞费笔墨地谈论了3D打印的重要性,让产业工人重视3D打印技术,学习这项有可能颠覆工业的新技术。日本政府在2014年预算案中划拨了40亿日元,将由经济产业省组织实施以3D成型技术为核心的制造革命计划。2014年6月份,韩国政府宣布成立3D打印工业发展委员会,并批准了一份旨在使韩国在3D打印领域争取领先位置的总体规划。该规划的目标包括到2020年培养1000万创客(Maker),并在全国范围内建立3D打印基础设施。2015年2月28日,我国工信部联合发改委、财政部发文,制定了我国未来关于3D打印的战略发展规划。推进计划指出,到2016年,初步建立较为完善的增材制造(3D打印)产业体系,整体技术水平与国际保持同步,在航空航天等直接制造领域达到国际先进水平,在国际市场上占有较大的市场份额。

在这样一个3D打印国家战略层面千帆竞发的大背景下,外界预测3D打印的未来前景将非常好。全球行业分析公司(Global Industry Analysis)发布了一项报告,预计3D打印在2018年时,业务额将增长到约30亿美元。

我国政府大力提倡全民创业创新,作为一个对3D打印未来充满信心,怀有激情的3D打印从业者,我有义务去宣传推广3D打印这种科技形式,这种创意方式,这种突破想法限制的新工具。为了推广3D打印,我建立了“木每3D打印培训网”这个宣传推广平台,在大连的高校做了多场3D打印讲座,也为多个高校组建了3D打印实验室。机缘巧合,受机械工业出版社的委托,写一本有关组装和调试3D打印机的教程,于是和张统老师一起编著的《3D打印机轻松DIY》应运而生。

3D打印的精髓其实在于其天马行空、不受限制的想象创意能力因此,首先让大家知道3D打印的来龙去脉尤为重要。

本书的第1章为3D打印的起源部分,讲述了3D打印的历史渊源,其目的让大家了解3D打印这种技术是如何发展起来的;介绍了3D打印的定义与原理,用图解的形式让大家认识3D打印的基本概念和特点;接下来介绍了当今最常见的3D打印机技术分类和技术特点,同时对未来3D打印在生活中的应用做了简略的描述。当然3D打印的应用开发仅为冰山一角,更多的还希望读者关注其发展,并终将受益。

第2章介绍了Reprap开源3D打印机的历史轨迹,其目的是让大家了解开源硬件在推动3D打印机发展中所起的作用;回顾了各个时期的主要3D打印机机型和特点,让大家受到启发,今后也可以在其基础上改进开发适合自己的3D打印机机型;同时给大家选择不同机型的建议;本章还增添了关于3D打印材料的内容,介绍了各种材料的特性,以及不同技术原理打印机所用的打印材料,还对新型材料做了展望,让大家对3D打印机所用材料有个初步的认识;最后部分是准备工具方面的经验之谈。

第3章进入3D打印机组装的硬件介绍部分,系统地介绍了Prusa i3和Kossel Mini两种主要3D打印机机型硬件部分的知识,详细说明选择的依据,使3D打印爱好者可以轻松选择组装3D打印机的硬件。

第4章为3D打印机软件方面知识的详细介绍,介绍了3D打印机控制板固件设置的知识,以及常用的3D打印机上位机控制软件,更加完整地讲解了两种主要3D打印模型文件切片软件,和后面的3D打印技巧遥相呼应,为以后章节的打印机操作和打印完美模型埋下了伏笔。让懂软件的技术人员迅速进入3D打印相关软件领域,让不懂软件的3D打印爱好者按图索骥,迅速掌握其软件知识。

第5章进入3D打印机组装实战,本章提供了Prusa i3和Kossel Mini两种应用最广的3D打印机机型组装过程,第一部分为Prusa i3,按从下到上、从外到内的顺序组装;第二部分为Kossel Mini,也按照从外部框架到内部的顺序安装。两个组装实例均有图解,按照图示和文字说明,以及本书所附的组装视频讲解,可以轻松完成两种机型的组装,并了解两种不同机型的特点。

第6章演示组装后的3D打印机如何进行调试,让大家学习一些基本的调试技巧,将最终影响打印成品质量的机器因素减小到最小。

第7章3D打印机打印技巧部分,完全根据编者的经验总结,甚至有一些日常操作3D打印机的好办法,配合第4章软件的设置部分,让大家对如何设置一些打印参数,如何打印出高质量的模型有清晰的认识。

第8章的3D打印机改进和功能开发部分,完全为那些不满足于现有的机器功能,有志于新机器功能开发的读者提供。本章整理了最新的一些3D打印机的改进和功能拓展,仅作抛砖引玉,让大家在此基础上发挥出想象力和创造力,开发出更新颖、更有创意的3D打印机。

附录A和B部分提供了3D打印机的一些故障排除和维修,在3D打印机组装的过程中也有所涉及。附录C提供了国内的一些3D打印机厂家及网址。附录D为国内部分3D打印行业网站及论坛网址,让读者可以随时在网站上面了解最新3D打印资讯。附录E提供了国外的一些3D打印网站,为一些懂外文的创客和爱好者准备,提供更广阔的3D打印全球资讯。

本书的第3、4、5、6章3D打印机软件、硬件和组装调试方面的知识,附录A和B部分由张统老师编写。我编写了第1章、第2章、第7章、第8章,附录C、D、E部分。还有一些地方为共同润色。本书3D打印机组装的全过程视频由张统老师讲解,由我负责录制、剪辑和后期制作。

《3D打印机轻松DIY》适合想了解3D打印,并紧跟3D打印趋势的人群,图文并茂,让3D打印爱好者或有自动化、机械等专业背景的学生,以及从事快速成型相关研究的人员、创客等人群,迅速熟悉整个3D打印流程,能按部就班地成功组装打印机并掌握3D打印模型技巧,可进行3D打印机的功能拓展开发,迅速进入到3D打印行业。在3D打印的大浪潮来临之际,希望大家抓住这个机会,实现自己的创意与创业梦,木每3D打印培训网必将竭尽所能,为大家提供3D打印的培训便利。

本书在成书过程中,获得了不少单位的无私支持,感谢机械工业出版社对作者的信任,感谢大连各3D打印企业在信息方面提供的支持,感谢致源航拍在3D打印机组装中提供的设备支持,更要感谢大连人社局国家级孵化基地提供的场地支持。

然而,我们还处于3D打印行业的拓荒阶段,缺少相关经验加以借鉴,本书存在的一些错误和偏颇之处,希望读者给予谅解。

大连木每三维打印有限公司

木每3D打印培训网

总经理 宋 闯

第1章 走进3D打印

1.1 3D打印起源、原理及优点

1.1.1 3D打印的起源

长久以来,科学家和技术工作者一直有着一个用机器制作立体模型的设想,科幻电影中也常出现这样的镜头,成龙的《十二生肖》中制作生肖头像的神奇技术让大家大为惊奇。这个神奇的技术思想来源就是3D打印,3D打印技术的核心制造思想在美国早已经出现。

1892年,J.E.Blanther在其美国专利中建议用分层构造法构建立体地形图,首创了叠层制造原理。

1902年,Carlo Baese的专利提出了用光敏聚合物制造塑料件的原理。

1904年,Perera提出了将硬纸板切割出轮廓线,再将这些纸板粘接成三维地形图的方法。

20世纪50年代后,出现了几百个有关3D打印的专利。尤其在80年代后期,3D制造技术有了根本性的发展,出现的专利更多,仅在1986—1998年间注册的美国专利就有24个。1982年,日本名古屋市工业研究所首次公开实现实体模型的印制;1986年,查尔斯·W·赫尔(Chuck Hull)发明的立体光刻成型技术(Stereolithography Appearance, SLA)被授予了专利,所以我们认为发明“现代”3D打印机的人是查尔斯·W·赫尔;1988年,Feygin发明了分层实体制造;1989年,美国得克萨斯州大学奥斯汀分校的Deckard博士发明了选择性激光烧结技术(Selective Laser Sintering,SLS),其实在1979年,类似的过程已经由RF Housholder得到专利,但没有被商业化。1992年,Crump发明了熔融沉积制造技术(Fused Deposition Modeling,FDM),随后美国麻省理工学院(MIT)的E.M.Scans和M.J.Cima等首先提出了3D打印技术的概念,并创建了3D打印企业Z Corp。

随着3D打印专利技术的不断发明,相应地用于生产的设备也被研发出来。

1988年,美国的3D Systems公司根据查尔斯·W·赫尔的专利,生产出了第一台现代3D打印设备——SLA-250(光固化成型机),开创了3D打印技术发展的新纪元。

在此后的十年中,3D打印技术蓬勃发展,涌现出了十余种新工艺和相应的3D打印设备。

1991年,Stratasys公司的FDM设备、Cubital的实体平面固化(Solid Ground Curing,SGC)设备和Helisys的LOM(Laminated Object Manufacturing,分层实体制造)设备都实现了商业化。

1992年,DTM(现在属于3D Systems公司)的SLS技术研发成功。

1994年,德国公司EOS推出了EOSINT选择性激光烧结设备。

1996年,3D Systems公司使用喷墨打印技术制造出其第一台3D打印机——Actua 2100。同年,Z Corp也发布了Z40

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