振镜控制卡算3d打印机核心驱动程序包设备的核心吗

售前客服:
售前客服:
售前客服:
售前客服:
售前客服:
售后客服:为什么给大家介绍3d打印机?
3D打印其实并非什么新鲜的概念,只是将过去快速成型技术换了一个说法,通过本文我们将做一个系统的整理,为大家详细地介绍各种快速成型的工艺,揭开3D打印神秘的面纱!
  快速成型根据材料与加工设备的不同,技术上主要有以下几大类:
  1. SLA工艺 : 光固化/立体光刻
  2. FDM工艺: 熔融沉积成形
  3. SLS工艺: 选择性激光烧结
  4. LOM工艺: 分层实体制造
  5. 3DP工艺: 三维印刷
  6. PCM工艺: 无木模铸造
  一、光固化成型(简称:SLA或AURO)光敏树脂为原料
  光固化成形是最早出现的快速成形工艺。其原理是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这种液态材料在一定波长(x=325nm)和强度(w=30mw)的紫外光的照射下能迅速发生光聚合反应,
分子量急剧增大,
材料也就从液态转变成固态。光固化成型是目前研究得最多的方法,也是技术上最为成熟的方法。一般层厚在0.1到0.15mm,成形的零件精度较高。
  多年的研究改进了截面扫描方式和树脂成形性能,使该工艺的加工精度能达到0.1mm,现在最高精度已能达到0.05mm。但这种方法也有自身的局限性,比如需要支撑、树脂收缩导致精度下降、光固化树脂有一定的毒性等。
  光固化工艺的优点是精度较高、表面效果好,零件制作完成打磨后,将层层的堆积痕迹去除。光固化工艺运行费用最高,零件强度低无弹性,无法进行装配。光固化工艺设备的原材料很贵,种类不多。光固化设备的零件制作完成后,还需要在紫外光的固化箱中二次固化,用以保证零件的强度。
  液漕内的光敏树脂经过半年到一年的时间就要过期,所以要有大量的原型服务以保证液漕内的树脂被及时用完,否则新旧树脂混在一起会导致零件的强度下降、外形变形。如需要更换不同牌号的材料就需要将一个液漕的光敏树脂全部更换,工作量大、树脂浪费很多。
  一年内液漕光敏树脂必须用完否则将会变质,用户需要重新投入近十万元采购光敏树脂。三十万的端面泵浦固体紫外激光器只能用1万小时,使用两年后激光器更换需要二次投入三十万的费用。振镜系统也是有易损件,再次更换需要十几万元的投入。由于设备的运行费用高,这种设备一般被大型集团或有足够资金的企业采购。
  二、熔融挤出成型(简称FDM)蜡、ABS、PC、尼龙等为原料
  熔融挤出成型(FDM)工艺的材料一般是热塑性材料,如蜡、ABS、PC、尼龙等,以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动,同时将熔化的材料挤出,材料迅速固化,并与周围的材料粘结。每一个层片都是在上一层上堆积而成,上一层对当前层起到定位和支撑的作用。随着高度的增加,层片轮廓的面积和形状都会发生变化,当形状发生较大的变化时,上层轮廓就不能给当前层提供充分的定位和支撑作用,这就需要设计一些辅助结构-“支撑”,对后续层提供定位和支撑,以保证成形过程的顺利实现。
  这种工艺不用激光,使用、维护简单,成本较低。用蜡成形的零件原型,可以直接用于失蜡铸造。用ABS制造的原型因具有较高强度而在产品设计、测试与评估等方面得到广泛应用。近年来又开发出PC,PC/ABS,PPSF等更高强度的成形材料,使得该工艺有可能直接制造功能性零件。由于这种工艺具有一些显著优点,该工艺发展极为迅速,目前FDM系统在全球已安装快速成形系统中的份额大约为30%。
  三、选择性激光烧结(简称SLS)不同材料的粉末为原料
  SLS工艺又称为选择性激光烧结,由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.
Dechard于1989年研制成功。SLS工艺是利用粉末状材料成形的。将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面,并刮平;用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面;材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起,得到零件的截面,并与下面已成形的部分粘接;当一层截面烧结完后,铺上新的一层材料粉末,选择地烧结下层截面。
  SLS工艺最大的优点在于选材较为广泛,如尼龙、蜡、ABS、树脂裹覆砂(覆膜砂)、聚碳酸脂(poly
carbonates)、金属和陶瓷粉末等都可以作为烧结对象。粉床上未被烧结部分成为烧结部分的支撑结构,因而无需考虑支撑系统(硬件和软件)。SLS工艺与铸造工艺的关系极为密切,如烧结的陶瓷型可作为铸造之型壳、型芯,蜡型可做蜡模,热塑性材料烧结的模型可做消失模。
  四、分层实体制造(LOM)-没落的快速成型工艺
  LOM工艺称为分层实体制造,由美国Helisys公司的Michael
Feygin于1986年研制成功。该公司已推出LOM-1050和LOM-2030两种型号成形机。LOM工艺采用薄片材料,如纸、塑料薄膜等。片材表面事先涂覆上一层热熔胶。
  加工时,热压辊热压片材,使之与下面已成形的工件粘接;用CO2激光器在刚粘接的新层上切割出零件截面轮廓和工件外框,并在截面轮廓与外框之间多余的区域内切割出上下对齐的网格;激光切割完成后,工作台带动已成形的工件下降,与带状片材(料带)分离;供料机构转动收料轴和供料轴,带动料带移动,使新层移到加工区域;工作台上升到加工平面;热压辊热压,工件的层数增加一层,高度增加一个料厚;再在新层上切割截面轮廓。如此反复直至零件的所有截面粘接、切割完,得到分层制造的实体零件。
  研究LOM工艺的公司除了Helisys公司,还有日本Kira公司、瑞典Sparx公司、新加坡Kinergy精技私人有限公司、清华大学、华中理工大学等。但因为LOM工艺材料仅限于纸,性能一直没有提高,以逐渐走入没落,大部分厂家已经或准备放弃该工艺。
  五、三维印刷(3DP)-高速多彩的快速成型工艺
  三维印刷(3DP)工艺是美国麻省理工学院Emanual
Sachs等人研制的。E.M.Sachs于1989年申请了3DP(Three-Dimensional
Printing)专利,该专利是非成形材料微滴喷射成形范畴的核心专利之一。3DP工艺与SLS工艺类似,采用粉末材料成形,如陶瓷粉末,金属粉末。
  所不同的是材料粉末不是通过烧结连接起来的,而是通过喷头用粘接剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。用粘接剂粘接的零件强度较低,还须后处理。具体工艺过程如下:上一层粘结完毕后,成型缸下降一个距离(等于层厚:0.013~0.1mm),供粉缸上升一高度,推出若干粉末,并被铺粉辊推到成型缸,铺平并被压实。喷头在计算机控制下,按下一建造截面的成形数据有选择地喷射粘结剂建造层面。铺粉辊铺粉时多余的粉末被集粉装置收集。如此周而复始地送粉、铺粉和喷射粘结剂,最终完成一个三维粉体的粘结。未被喷射粘结剂的地方为干粉,在成形过程中起支撑作用,且成形结束后,比较容易去除。
  六、无模铸型制造技术(PCM)-制作大型铸件的快速成型工艺
  无模铸型制造技术(PCM,Patternless Casting
Manufacturing)是由清华大学激光快速成形中心开发研制。该将快速成形技术应用到传统的树脂砂铸造工艺中来。首先从零件CAD模型得到铸型CAD模型。由铸型CAD模型的STL文件分层,得到截面轮廓信息,再以层面信息产生控制信息。
  造型时,第一个喷头在每层铺好的型砂上由计算机控制精确地喷射粘接剂,第二个喷头再沿同样的路径喷射催化剂,两者发生胶联反应,一层层固化型砂而堆积成形。粘接剂和催化剂共同作用的地方型砂被固化在一起,其他地方型砂仍为颗粒态。固化完一层后再粘接下一层,所有的层粘接完之后就得到一个空间实体。原砂在粘接剂没有喷射的地方仍是干砂,比较容易清除。清理出中间未固化的干砂就可以得到一个有一定壁厚的铸型,在砂型的内表面涂敷或浸渍涂料之后就可用于浇注金属。
  和传统铸型制造技术相比,无模铸型制造技术具有无可比拟的优越性,它不仅使铸造过程高度自动化、敏捷化,降低工人劳动强度,而且在技术上突破了传统工艺的许多障碍,使设计、制造的约束条件大大减少。具体表现在以下方面:制造时间短、制造成本低、无需木模、一体化造型,
型、芯同时成形、无拔模斜度、可制造含自由曲面(曲线)的铸型。
  在国内外,也有其它一些将RP技术引入到砂型或陶瓷型铸造中来的类似工艺。其中较为典型的有:MIT开发研制的3DP(Three
Dimensional Printing)工艺、德国Generis公司的砂型制造工艺等。
更多信息请来:打印机论坛)
已投稿到:
以上网友发言只代表其个人观点,不代表新浪网的观点或立场。热门标签:
3D打印教程
当前位置:
【打印虎原创】RepRap_Prusa_i3_3D打印机步进电机设置图解
本文转载至“打印虎网站“,是打印虎精心制作的教程,希望各位喜欢。原文链接:
玩3D打印机比较深入的玩家都知道,3D打印机步进电机的设置,是一个很有技巧的事情,特别是分辨率(Resolution)这个选项。如果你购买的是3D打印机套件,还比较简单,可以直接采用卖家告诉你的值进行设置。如果是自己采购零件组建3D打印机,就必须对原理足够了解,才能计算出正确的数值。这篇教程就是专门针对分辨率设置这个问题,详细解说其中的原理,手把手教会大家如何计算,希望大家能够喜欢。
第一节,同步带传动步进电机的分辨率计算
我的3D打印机是RepRap Prusa i3类型的,仔细观察,可以发现它的X轴和Y轴传动使用了类似的同步带传动结构。两者都是由步进电机驱动电路进行驱动,步进电机提供动力,同步轮固定在步进电机的轴上,与步进电机的轴同步旋转,再通过同步带驱动活动部件运动。下面几张图分别展示一下。
这个是步进电机,大家都认识了。驱动电路就在电路板上,不单独贴图了。
这个是同步轮和同步带。同步轮和步进电机的轴之间使用螺丝固定。同步轮和同步带齿的型号比较多,两者必须使用相同型号的才能匹配。
这些部件都有各自的内部参数,与最终X轴、Y轴方向的前进距离相关。首先我们看步进电机本身。步进电机的设计决定了在非超载的情况下,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。这个角度,被称为“步距角”。最常见的三种步距角,分别是0.9°,1.8°和7.5°。这三种步距角,也就对应了步进电机每旋转一周(360°),需要的脉冲信号个数为400个、200个以及48个。这个参数是步进电机的内部参数,购买步进电机时一定要问清楚哦。
与脉冲信号相关的另一个参数是步进细分数,在驱动电路电路板上。驱动电路的主芯片,通常具有驱动细分功能。比如我的Melzi电路板上用的芯片A4982,就具有驱动细分的功能。所谓驱动细分,就是把原本一个脉冲信号前进的角度,再次进行分割,比如1/2、1/4或1/16等。这样,可以对步进电机进行更精细的控制。在Melzi电路板的设计中,A4982被设置为1/16驱动细分。在驱动细分起作用的情况下,假如你使用的步进电机的步距角为1.8°,步进电机旋转一周就需要3200个脉冲信号(200×16)。
第三个参数是同步轮的齿数。这个很简单了,数一数就知道了。这个部件的定制性比较高,从十几齿到三十几齿都能在市面上买到,因此一定要数对才行。同时,同步轮还有另外一个参数,就是支持的同步带的型号。很明显,同步轮和同步带必须使用型号一样的,否则出现什么效果就不好说了。
最后一个参数,就是同步带的型号了。不同型号的同步带,最大的不同就是齿和齿之间的距离不同。从2mm到5mm都比较常见。假如步进电机旋转一周需要3200个脉冲信号,而我们使用的同步轮有15个齿,同步带型号是GT2,也就是节距2mm的同步带,那么步进电机旋转一周,会带动同步轮旋转一周,也就是前进15个齿的距离,对应到同步带上,就是前进30mm的距离(15×2)。在这种情况下,同步带带动打印头或者热床前进1mm,需要的脉冲信号为.67个。
如果觉得自己计算有点麻烦,可以考虑使用网站,这里提供了一个在线版本的3D打印机步进电机计算器:
在这个表中,只要把步距角填入Motor step angle中,驱动细分数填入Driver microstepping中,同步带的节距填入Belt pitch中,同步轮的齿数填入Pulley tooth count中,就可以在Result出得到最终结果了。第二行右边的Belt presets我的理解是起到提示的作用,告诉大家同步带尺寸和节距的对应关系,并不参与到计算中。
如果已经安装了Repetier-Host,也可以用软件提供的功能。在“工具”菜单中,我们可以找到同步带传动计算器。这个计算器同样是4项输入,与上面的网页功能一样。
第二节,丝杆传动步进电机的分辨率计算
3D打印机的Z轴传动有几种不同的形式,先介绍比较先进也最简单的一种。看图,步进电机的轴直接是一个丝杆,而不是类似X轴或者Y轴步进电机的光杆。当然,如果用在3D打印机的Z轴上,通常需要的轴的长度比图中所示的还要再长一些才行。
很明显,这样的直接以丝杆为轴的步进电机,部件比较少,计算起来也比较简单。除了上面第一节已经说过的步进电机驱动电路(不在图中哦)、步进电机本身之外,只剩下丝杆这一个与传动有关的部件了。下面我们就深入讨论一下丝杆。
与丝杆相关的概念,主要有螺距、头数和导程这三项。螺距指的是螺纹上相邻的两牙对应点的轴向距离。通常用P表示。头数就是螺纹的线数,如下图所示,双头丝杆有红蓝两条不相交的螺旋线,互相缠绕形成。
有了螺距和头数这两个概念,导程就比较简单了,导程指同一螺旋线上相邻两牙对应点的轴向距离,可以用L表示。因此如果是单线的螺纹,导程就等于螺距。如果是多线螺纹,导程就等于头数乘以螺距(L = nP)。
举个例子,比如我们仍然用1/16驱动细分的Melzi电路板驱动步距角为1.8°的步进电机,这时步进电机旋转一周就需要3200个脉冲信号。步进电机以一个4头螺距2mm的丝杆为轴,这样的丝杆,导程为8mm,因此每毫米Z轴上升或者下降,需要个脉冲信号。
仍然可以使用刚才提到的在线版本的3D打印机步进电机计算器:
在这个表中,仍然是把步距角填入Motor step angle中,驱动细分数填入Driver microstepping中,丝杆的导程填入Leadscrew pitch中,就可以在Result出得到最终结果了。第二行右边的Pitch presets仍然是常见的丝杆导程列表,不直接参与计算。
Repetier-Host也有四杆传动计算器。遗憾的是这个计算器缺少直接填入导程的地方,只能在预设的几种丝杆中选择。这样其中是没有我们需要的8mm这个选项的,因此没法得到我们需要的结果了。
除了上面讨论的这种最简单形式之外,我们还可能遇到使用联轴器连接的光杆步进电机和丝杆。因为联轴器是同步的1:1的传动装置,因此计算方法与上面完全一样。下图就是联轴器的样子。联轴器下方是普通的步进电机,轴的直径是5mm,上方是用于Z轴升降的丝轴,直径在5mm~8mm之间都是可能的,直径与分辨率的计算没有直接的关系。
如果你的3D打印机设计比较特别,Z轴还可能使用下图这样的部件。这个部件也是步进电机,只是带了减速器。常见的减速比是1比5.18,具体的计算就不举例了。
第三节,挤出机步进电机的分辨率计算
挤出机步进电机分辨率的计算更简单一些,首先我们看一下挤出机齿轮的外观:
这样的一个挤出机送料齿轮,外径是11mm,因此周长是11×3.14=34.54mm。假设我们仍然使用与上面例子中参数一样的步进电机,旋转一周需要3200个脉冲信号,那么每mm的送料,就对应了≈93个脉冲信号。
可能是因为这个计算过于简单了,大家都没有提供对应的计算器。那我们就手算好了。
第四节,小结
到此为止,我们已经学会计算X轴、Y轴、Z轴以及挤出机的分辨率,也就是多少个脉冲信号对应1mm的移动距离。有了这些数值,就可以很容易的配置你的固件了。如果你使用的是Sprinter或者Repetier-firmware,可以去修改这些宏定义:
XAXIS_STEPS_PER_MM
YAXIS_STEPS_PER_MM
ZAXIS_STEPS_PER_MM
EXT0_STEPS_PER_MM
如果你使用的是Marlin,可以去修改:
DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT
其他的固件虎哥我没有仔细研究,肯定也有对应的地方,大家自己查找吧。
最后,我们这篇文章中介绍的方法,计算出来的数值,都是理论值。3D打印机工作中的实际数值,由于各种环境因素的影响,必然会与理论值产生偏差。其中,挤出机的分辨率是最容易产生偏差的地方。如何观察3D打印机的实际工作状态,并校正这个值,可以看打印虎的另外一篇文章,专门讨论了挤出头送料量的校准过程。我们这篇教程到此结束,祝大家玩机愉快!想看更多的打印虎教程,请访问。有任何相关的问题,请
联系打印虎 QQ
(责任编辑:admin)
如果您喜欢这篇文章的话,请分享转载一下:
?&28000.00购买?&38000.00购买?&32000.00购买?&2180.00购买
我们是专业3D打印研发的公司。是非开源的产品。控制主版自主研发,我们公司在广州。欢迎大家上门看机打样哦!店主联系方式: 王小姐 官方标配......?&28000.00购买MakerBot 第五代产品在第四代的基础上无论是硬件上还是软件上都有很大改进,据MakerBot官方信息,MakerBot 3D打印机目前已经形成了一个MakerBot 3D 系统......?&38000.00购买MakerBot Replicator 2能够打印的物品大小为28.5×15.3×15.5厘米,相比一代 产品打印物品尺寸更大X与Y轴定位精度为11微米,Z轴定位精度为2.5微米,喷嘴......?&26888.00购买全国首发, 我们公司已经下定Z18, 定金只要2000元,即可让你订到replicator Z18. 定金:2000元 (预计到货时间请电话确认,手机) 正式售价......?&68000.00购买
当前位置: >如何控制激光振镜扫描实现3D打印?
激光振镜扫描速度极高,在SLS与SLA技术应用,但目前国内外相关资料太少了,求专业人士指导~
我现在在就在做开源的基于振镜扫描的SLS3D printer,我用arduino due驱动振镜兼容普通g code,然后想fdm那样切片,现在振镜控制基本成型,准备分化成SLS和sla
用数字振镜吗?我也有意用arduino来驱动振镜执行G代码。arduino due没有用过,振镜控制一般用的XY-100通信协议吧,需要2M的时钟频率,普通的arduino很难达到,不知道due怎么样,可以一起学习。
已有帐号?
无法登录?
社交帐号登录 上传我的文档
 下载
 收藏
该文档贡献者很忙,什么也没留下。
 下载此文档
正在努力加载中...
基于FPGA的振镜激光扫描系统控制卡的设计与研究
下载积分:1998
内容提示:基于FPGA的振镜激光扫描系统控制卡的设计与研究
文档格式:PDF|
浏览次数:31|
上传日期: 11:52:16|
文档星级:
该用户还上传了这些文档
基于FPGA的振镜激光扫描系统控制卡的设计与研究
官方公共微信

我要回帖

更多关于 噪声与振动控制 核心 的文章

 

随机推荐