3D打印机Reprap Prusa Mendel i3

缘起

作为一个白菜党，买过不少便宜的路由器。这些路由器性能还行，只是外壳太大，天线夸张。于是想到为什么不自己打印一个呢？就和网件那样方方正正的就好了。 Reprap是开源的打印机，软件硬件全部开源。而且看上去Maker味十足。本来准备到reprappro官网买的，后来发现taobao上已经有很多了。于是直接买了个山寨的。

安装

开源+山寨，没有个图文并茂的手册，安装起来太费劲。不过一番鼓捣之后，对整个机器的机构倒是了解的很透彻了。所谓3D打印，是指一个可以XYZ三轴运动的打印头。 X、Y轴靠皮带轮运动，和老式拖拉机的皮带类似。Z轴运动幅度小，靠两根螺杆上下微调。 XYZ三维空间有个原点，有了原点才有其他的坐标系。这个每个轴的原点是靠一个微动开关来感应的，就和鼠标微动一样，当打印头”点击“微动时，机器就知道了这个原点的位置。

除了XYZ的马达，打印头也有马达，用来把材料卷入打印喷嘴。

驱动板我用的是Melzi，大概等于“Arduino+RAMPS+StepStick”。RAMPS是连接/接口板，StepStick是马达驱动板。主控么，都是Atmel系的。这个组合是很多Maker推荐的，优点在于哪里坏了换哪里，价格也更便宜。

打印

Repetier Host能够把3D模型切成打印机的一个个指令。除了分层，切片软件还考虑了材料的受力情况。比如边缘用一圈一圈打印，里面用平行线打印。比如每层件平行线的方向不同，这样成品更结实。当遇到悬空的地方，切片软件还能自动生成支撑件。这个计算量还是蛮考研CPU的。可惜这个软件基于.NET，linux跑起来下面还蛮折腾。

整个过程分工明确：计算机软件负责3D建模和”解模“，而单片机控制的马达负责简单重复的机械运动。驱动板Melzi用的是ATMEGA1284P，属于8位机AVR系列，性能没法和ARM SOC的相比较，却依然能让整个系统各司其职、有条不紊的运行。很是奇妙。

3D建模

Repetier-Host接受的文件是STL格式，SketchUp安装插件后可以导出这种格式。不过导入STL好像会丢失信息，比如圆会变成由多根直线连接而模拟出来的圆。模型共享站点也都用的STL格式，这样你只能打印，没法修改了。这种非Open Source的方式不利于3D打印的发展。

蓝牙连接

按照这里的来http://reprap.org/wiki/Melzi#Connect_via_Bluetooth。蓝牙模块买taobao上面叫“HC-06”的那种，CSR芯片。先在PC上面配置好，然后找个常用的开发板比如bpi，蓝牙模块连接bpi，PC匹配蓝牙模块，测试两者串口是否能正常工作。最后再连接到Melzi板子上去。不过调试起来有些兼容性问题，我用黑苹果的蓝牙，Windows下面，打印每隔一段时间会停顿，console有“resend…checksum error”的错误提示。换成Intel AC7260就很稳定了。可能是黑苹果有些驱动或者5G信号干扰的问题。有的主控版（http://reprap.org/wiki/Duet）带以太网接口，这个可能会更加稳定和方便，不过价格就贵了很多。用了一段时间，还是不稳定。安装了LCD后，换成用SD卡打印。

LCD

taobao上买了个最便宜的，50￥。打印虎的，需要刷机。本来不想刷机的，怕又得重新配置。后来发现这个过程其实不麻烦。是我想太多了，年纪大了，小小变化也要长考半天。这个LCD模块最好的功能是可以“暂停-继续”，这样就可以完全脱离PC运行了。AVR打印的同时还可以驱动屏幕菜单，神奇。

后面

打印了一个Banana Pi的盒子，拿在手里把玩，确实感觉神奇。宅男自己在家里不用Taobao也能做出能够用的东西。

3D打印能够很快的创建一个样品出来。但是和软件开发比较，一个测试（或者叫打样）的回合还是很漫长。

模型尺寸的测量，还要考虑到安装时尺寸的微调；
打印时出现的各种意外情况可能要重新来过；
但是一次打印太长时间，简单的模型就得3个小时；
打印机是机械的，过一段时间需要调整。相比较之下，软件开发的外部环境要简单的很多。