只用锯条、手电钻、螺丝刀 DIY 的小小 3D 打印机手工电子DIY教程

业余条件没有太多工具和机床什么的， 只有锯条、手电钻、螺丝刀，但是依然挡不住做 3D 打印机的梦想。
去年听到互联网说 3D 打印机的事，说电脑设计的 3D 模型直接可以用来打印，一想这也太神奇了，特别是对于我们 DIY 爱好者来说，少个什么配件是常有的事，如果能打印那太妙了。近段时间，经了解 3D 打印机有开源代码，只要增加机电部分就可以实现，作为科技制作爱好者的我来说，必须做一个玩玩。

主要材料：

所需工具：

制作步骤：

第1步：

锯条、手电钻镇楼

第2步：

先从网上买了一些零件和材料，不想买整套套件的原因是这样就没有 DIY 的乐趣了。

第3步：

然后从网上下载开源的 Marlin 固件，用 Arduino IDE 写入 Mega 2560 单片机开发板，再测试一下连接 ramps 1.4 板后带步进电机是否可用。

第4步：

测试的软件是 Pronterface

第5步：

开始锯角铝条。话说角铝块比木头锯起来不容易拐弯。

第6步：

用光轴、角铝和螺丝螺母组装起来的一个传动 Y轴和Z轴传动组件，这角铝和螺丝搭配做成各种零件还真方便，只用一把锯子一个手电钻就可以，避免业余环境下无法方便加工金属材料的困扰。

第7步：

组装工件平台 (X轴)。

第8步：

挤出机，也是用几片角铝组成。

第9步：

组装好X,Y,Z轴和步进电机的整体效果。

第10步：

装上挤出部分。

第11步：

整体接线完成。

第12步：

侧面效果。

第13步：

工件平台同步带传动系统。

第14步：

Z轴丝杆和螺母的固定。

第15步：

Y轴承同步带传动系统。

第16步：

木板下方的Z轴承步进电机和开关电源。

第17步：

底部。

第18步：

开关电源功率 12V 10A 120W。

第19步：

通电测试。

第20步：

先打印一个从 3DSMax 中转出来的方块，尼龙板上面垫了一个三合板，要不然不沾板。

第21步：

方块效果，表面有纹路，出丝效果不好，看来是挤出头压力不够，需要改进一下。

第22步：

改进后的挤出机，弹簧放在端部，提高挤出力，手基本已经拔不动丝了，继续测试。

第23步：

正在打印一个网上下载的恐龙头模型。

第24步：

打印好的恐龙头。

第25步：

点上眼睛，更像一点。

第26步：

打印好的恐龙头正面，有没有侏罗纪公园的感觉？

第27步：

再来一张整体图，宽度和键盘差不多，不过打印范围也只有 100mmx100mmx50mm，很微型；因为有时候还是不粘板，索性又在三合板上涂了一些万能胶，因为只要一点点粘性就可以，所以涂一次可以打很多次。

第28步：

佛像，0.4mm喷嘴还是有点粗，层高用的是也是 0.4mm，看来要降低层高。

第29步：

小房子，嗯。

第30步：

齿轮打印中。

第31步：

打印好的齿轮，轮廓精度还可以。

第32步：

装上螺栓轴，放在桌上，还像那么回事。

第33步：

调整了打印层高为 0.2 mm，打印出来更精美的小盒子，可以装电子零件等小东西用哦。

第34步：

做了这个 3D 打印机后，可以用在生活中啦，比如我租的房子没有热水管，用热水就是用热水器喷头来提供，以前像这样放着，不稳定很容易掉下来。

第35步：

后来想着有 3D 打印机啦，可以定制一个东西来固定呀，于是打开 3DSMax 开始做一个简单的架子模型，
就是一些圆柱体长方体切片组合之类。

第36步：

第37步：

打印完之后，装上，很稳固，这样一来，要用热水就固定在这，要淋浴就可以取出喷头放在原来的架子上。

第38步：

家里有些废弃的蚊帐骨架，丢了可惜，何不利用起来？于是乎尺子锯条加 3DSMAX

第39步：

上小小打印机，打印出来，组装如下图：

小贴士：

一、硬件：
角铝 30x30x3mm 共 2米
尼龙板 200mmx200mmx10mm 一块
光轴轴承套 200mm 直径 8mm 共 6 组
T8 丝杆套 2 组
42 两相四线步进电机 Y09-42D1-7643 共 5 个 (X,Y轴各一个，Z轴两个，挤出头1个)
2GT 同步轮 4个
2GT 同步带 2 米
用于同步带固定的尼龙扎带若干。
带铜皮的限位开关 6 个 (X/Y/Z每轴两个)
atmega2560 开发板 1 个
ramps 1.4 扩展板 1 个
a4988 步进电机驱动板 5 个
2004 LCD 3D 打印机控制板 1 个
4Pin 杜邦线 x 0.5米 10 根
挤出头加热铝块 M6 螺纹的 1 个
12V 40W 加热头 1 个
100K NTC热敏电阻 2 个，一个放在挤出头，一个放在热床（我这打印机没有热床，所以就悬空）
1.75mm耗材进料喉管，带铁氟龙管（有效防止耗材提前膨胀堵头) 1 个
1.75mm耗材用 0.4mm 黄铜喷嘴 1 个
挤出轮 1 个
挤出 U 型滚动轴承 1 个
挤出头散热小风扇一个，直径40mm，12V，直连电源，保持吹风，不容易堵头。
螺丝螺母 直径 4 mm, 5mm, 6mm, 8mm, 若干
五合板 300mmx250mm 1 块
热所管若干
电缆塑料套管 1 米
1.75mm PLA 打印耗材 1 卷
大口 USB 屏蔽线 1 米
开关电源 12V 10A 1个

二、软件
固件 Marlin
编译烧录固件使用的是 Arduino IDE，烧录前要安装串口转USB驱动。
编译时候修改了以下宏定义
#define BAUDRATE 57600 (老笔记本无法用高的波特率，机器好的朋友可以设高一点）
#define MOTHERBOARD 33 (单打印头配置)
#define REPRAP_DISCOUNT_SMART_CONTROLLER (表示带有LCD控制器，把注释去掉）
我打印机尺寸比较小，所以把下面配置修改小一些 (110mmx110mmx60mm)
#define X_MAX_POS 110
#define X_MIN_POS 0
#define Y_MAX_POS 110
#define Y_MIN_POS 0
#define Z_MAX_POS 60
#define Z_MIN_POS 0
#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT {78.7402, 78.7402, 400, 300}
DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT 这个参数的第三个数是 Z 轴脉冲个数每毫米，我用的螺杆导程是8，
而42步进电机是每步1.8度，即200脉冲每圈，Marlin固件的细分数为16，所以计算方法如下：200*16/8=400；
最后一个参数是挤出头速度，这个参数和挤出轮大小和挤出机减速比有关，
如果你觉得挤出的丝太多可以减少这个值，反之亦然。
编译好后烧录，用 pronterface 能连接发现的新 COM 口，且能控制 X, Y, Z 轴和挤出电机的转动就算OK了。

三、打印操作
从网上下载 STL 模型或者自己用 3DSMax 之类的建模然后导出成STL，
得到 STL 后用 slic3r 切片，得到 G 代码文件，
然后用 pronterface 装载 G 代码文件，进行打印即可。