3D打印實用手冊：組裝‧使用‧排錯‧維護‧常見問題解答（簡體書）

內 容 提 要
本書從3D打印機的搭建開始講解，對硬件、軟件的配置與設置進行要點提示和常見問題解答，對第一次進行3D打印經常遇到的困難做出解決方案，使初學者在實踐中得到知識的積累，本書適合對3D打印感興趣的初學者作為工具書查閱。對於那些有著數年3D打印經驗的愛好者們，也能夠通過本書介紹的內容來進一步增強自己的技能。本書的內容分為四個部分。第一部分主要介紹3D打印技術、一些實用的組裝技巧，以及如何進行打印的設置和校準等。第二部分主要介紹如何對硬件、軟件以及打印質量問題進行排錯。第三部分主要介紹如何對打印機進行維護和升級。第四部分主要介紹如何設計零部件、打印後的精加工方法等。本書能夠讓愛好者們尋找到3D打印中的樂趣。

查爾斯·貝爾博士（Dr. Charles Bell）專注於研究各種不斷出現的新技術。他是甲骨文公司MySQL開發團隊的一員，領導了MySQL Utilities工具的開發。他和妻子住在弗吉尼亞州鄉村的一個小鎮裡。他於2005年從弗吉尼亞聯邦大學獲得了工程學博士學位。他的研究方向包括數據庫系統、軟件工程、傳感器網絡和3D打印。他將自己有限的業餘時間都花在了鑽研微處理器和3D打印上。
貝爾博士的研究和工程學經驗讓他將本書的內容變得十分充實。他在工作上、業餘時間和生活中都是一名專業的工程師，並且在組裝、維護和使用3D打印機上有著豐富的知識和經驗。

第 一部分 3D打印入門
第 一章 認識3D打印 3
從頭開始 4
3D打印是什麼？ 4
熔絲製造的工作原理 6
3D打印軟件 7
計算機輔助設計 8
挑選CAD軟件 9
Blender 10
OpenSCAD 11
Thingiverse：一個模型素材庫 12
計算機輔助製造 14
挑選CAM軟件 17
MakerWare 17
Slic3r 20
打印絲材特性 21
固件 22
挑選固件 23
打印機控制 27
Pronterface 28
Repetier-Host 29
3D打印機硬件 32
軸的運動 32
zui小值和zui大值限位開關和碰撞 33
步進電機 34
擠出機構（擠出機） 35
打印平臺 36
控制電路 37
框架 37
打印絲材種類 38
ABS或者PLA：哪種zui好？ 40
切換絲材 41
對3D打印機的期望 41
易用性 42
打印質量 42
可靠性 43
易維護性 44
總結 44
第二章 獲取3D打印機 45
3D打印機的級別 45
專業級 46
消費級 49
業餘級（RepRap） 53
訂zhi屬�你的打印機套件 59
制定計劃 60
獲利守則 61
未來的風險 63
3D打印機的功能 64
打印容積 65
打印絲材 65
熱端類型 65
液晶屏 68
SD卡讀卡器 68
送絲結構 68
網絡連接功能 68
無線網絡支持 68
可調節打印床 69
絲材清潔器 69
絲材卷支架 69
可加熱打印床 69
打印床的散熱風扇 69
電路散熱風扇 70
打印床自動調平 70
組裝還是購買？ 71
組裝3D打印機的理由 71
購買3D打印機成品的理由 71
如何進行選擇？ 72
購買二手3D打印機 73
總結 74
第三章 組裝3D打印機：實用技巧 75
必須的工具和技能 75
工具質量：重要嗎？ 76
各種工具 77
技能 89
再議3D打印機套件 90
完整套件 90
零部件套件 92
配件套件 93
組裝3D打印機的技巧 94
一般事項 95
框架零部件 100
活動零部件 103
電路部分 105
zui終檢查 109
總結 113
第四章 配置打印軟件 114
在打印機上安裝和配置固件 114
挑選固件 115
認識Marlin固件 115
Arduino教程 116
下載Marlin固件 118
參數值的相關計算 119
配置Marlin固件 125
編譯和上傳 135
項目：定制Marlin固件 136
添加自定義菜單項 137
顯示歡迎信息 138
在計算機上安裝軟件 140
選擇打印機控制軟件 140
安裝Repetier-Host 141
連接打印機 141
進行zui終測試 143
項目：構建3D打印機共享服務器 144
樹莓派教程 145
配置樹莓派硬件 147
配置樹莓派軟件 148
連接和使用OctoPi 149
總結 152
第五章 校準3D打印機 153
設置限位開關 153
X軸限位開關 154
Y軸限位開關 155
Z軸限位開關 156
校準步進電機 159
校準各個軸 160
必bei工具 161
X軸 161
Y軸 163
Z軸 164
校準擠出機 165
調平可加熱打印床 169
框架和機殼 171
總結 172
第六章 嘗試第 一次打印 173
為打印做準備 173
準備合適的打印表面 174
設定Z軸高度 186
切片軟件校準 187
打印你的第 一個物體 193
打印流程 193
校準打印 195
尋找能夠打印的設計 198
從零開始 199
搜索設計 199
下載設計 200
總結 202
第二部分 排錯
第七章 解決硬件問題 207
排錯方法 208
創建基準線 209
觀察和記錄 210
考慮可能的成因 211
挑選一個成因並進行修正 212
硬件故障 214
絲材 214
擠出機和熱端 217
黏附問題 219
軸和機殼 224
電路 227
總結 232
第八章 解決軟件問題 233
切片軟件 234
底層絲材的黏附問題 234
打印質量問題 238
縮放功能 242
調整方向 243
絲材和擠出問題 246
打印機控制軟件 251
通信故障 251
軸碰撞 252
固件問題 252
總結 253
第三部分 維護和升級
第九章 3D打印機的維護：檢查和調整 257
從零開始學維護 258
保持工作區域整潔 258
整理工具方便獲取 259
拔掉打印機的插頭 260
多花些時間 260
記錄你的觀察 260
基礎維護 262
檢查任務 262
調整任務 273
總結 283
第十章 3D打印機的維護：預防和修復性維護 285
預防性維護 285
清潔3D打印機 286
潤滑活動零部件 292
更換磨損的零部件 295
備用零部件 295
打印備件 296
推薦備件清單 297
修復性維護 299
疏通堵塞的噴嘴 300
替換破損或者磨損的塑料零部件 304
修復破損的ABS零部件 306
更換擠出機齒輪 307
更換同步帶 308
軸承、襯套和杆 313
更換過濾器 314
總結 316
第十一章 3D打印機的升級和改進 317
升級的類別 318
裝飾配件 318
性能升級 320
功能升級 322
升級你的打印機：從頭開始 326
事前研究：找准升級配件 326
設定目標和期望 327
檢查校準狀況 328
不要同時進行多項升級 328
通用升級：開始你的第 一項升級 329
針對特定打印機的升級選項 331
Printrbot Simple打印機 332
Prusa Mendel i2打印機 339
Prusa i3打印機 346
MakerBot Replicator 1 Dual打印機 354
MakerBot Replicator 2（和2X） 360
總結 366
第四部分 精進技藝
第十二章 學會處理物體 371
設計模型 371
OpenSCAD簡易教程 372
範例：設計一個線軸 378
修改設計 382
修改OpenSCAD文件 382
混搭物體 383
打印後的修飾處理 385
準備才是關鍵 385
上漆 389
ABS丙酮蒸汽浴 390
組裝多個部分組成的物體 394
總結 395
第十三章 更上一層樓 396
貢獻3D模型設計 396
共享的方式 397
分享禮儀 399
範例：在Thingiverse上傳一個設計 402
如何來實際應用3D打印機 407
複製一台新的打印機 408
實際家用解決方案 410
總結 418
附錄 常見的故障和解決方案 419
黏附問題 419
擠出問題 420
打印質量問題 421
機械或者電子故障 422