3D 打印领域的顶级开源创新

回顾 2016 年的 3D 打印创新。
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Top open innovations in 3D printing

Tom Callaway 打印的 3D 蜥蜴;“Little Lizard”模型由 loubie 提供,CC BY-NC

开源持续推动 3D 打印行业的快速创新。如果你停下来思考一下,这很有道理——3D 打印机的存在是为了制造其他东西。将这种理念与自由软件和开源硬件相结合,有助于其他人参与改进其制造的物体,并使打印机更快、更智能、更清洁。

以下是我最喜欢的 2016 年开源 3D 打印创新

Prusa i3 MK2

Prusa i3 MK2 photo

图片由 prusa3d.com 提供

Josef Průša 是 RepRap 项目的核心开发人员之一,以他的名字命名的打印机系列不断变得更好,而且没有牺牲使其成为可能的任何开源优点。2016 年,Prusa I3 MK2 3D 打印机发布,它是第一款可以在所有轴上自动校正其几何形状的打印机。这意味着您不再需要像以前那样担心打印机的组装或校准精度——打印机中包含的固件将尽一切努力确保打印件完美无瑕。该打印机在打印床上有九个特殊的校准点,结合一个检测这些点的探头,然后确定 X 轴和 Y 轴上的偏差(如果有)。这使得打印机可以重新计算并调整任何倾斜。它使用相同的输入来确定所有校准点处的 Z 高度并根据需要进行调整。这项技术称为网格床调平,它可以消除打印床中的大部分(如果不是全部)缺陷。

关于这一切如何运作,还有更多的数学和工程学需要解释,但最终结果是每次都能获得更好的打印效果,所有这些都由开源固件和硬件提供支持。要深入了解其工作原理,请访问 Prusa Printers 网站,或观看此视频

Mechaduino

Mechaduino photo next to a banana for scale

 Hackaday.io. CC BY-SA 4.0

3D 打印机通常由 NEMA 步进电机驱动。电机转动皮带,从而使打印机在三个维度上移动。电机便宜且简单,但精度不高。为了获得精度,您通常需要使用工业伺服电机,但它们既不便宜也不简单。Tropical Labs 及其 Mechaduino 应运而生。

Mechaduino 是一个开源工业伺服控制平台,它将批量生产的步进电机的低成本与高分辨率精度相结合。他们的愿景是成为“机电一体化的 Arduino”。虽然这款创新板将对许多不同的电子项目产生重大影响,但事实上它可以作为大多数 3D 打印机的直接补充,这让我非常兴奋。很多人都同意,因为这个项目很容易通过 Kickstarter 获得资金,达到了他们目标的 855%。

使用粘土进行 3D 打印

Printer using clay

Tom Lauerman. CC BY-SA 4.0

大多数 3D 打印机使用塑料丝或树脂。少数使用更奇特的材料,例如糖或巧克力,但 Tom Lauerman 想使用粘土。Lauerman 是宾夕法尼亚州立大学的助理教授,他与该大学的学习工厂计划和通过直接数字沉积进行创新材料加工中心 (CIMP-3D) 合作设计了自己的 3D 打印机。与一些学术打印机项目不同,Bricoleur Clay Extruder 不是从头开始构建、获得专利、记录在很少有人阅读的学术论文中,然后被搁置在校园里布满灰尘的地下室中。Lauerman 以现有的开源 3D 粘土打印头设计为基础进行构建,因此,他仍然致力于根据开源许可证发布他的所有设计,以便其他人可以打印和改进他的设计。

Lulzbot TAZ 6

Lulzbot TAZ 6 photo

lulzbot.com. CC BY-SA 4.0

我是 Lulzbot 打印机的忠实粉丝,2016 年发布的 TAZ 6 也不例外。它被称为“地球上评分最高的桌面 3D 打印机”是有原因的,而这个原因是自由。TAZ 6 中的一切都是自由软件意义上的自由——驱动它的固件、组成它的零件、控制它的软件——这款打印机中没有任何秘密配方。TAZ 6 再次证明,开源并不意味着粗制滥造或测试版。

打印机本身包含大量 3D 打印部件,这些部件是在其他 TAZ 打印机机群上打印的。自由和开源是 Lulzbot DNA 的一部分,母公司 (Aleph Objects) 积极与其社区合作,提出黑客、改进和修改,以使打印机更强大、更准确和更智能。这种透明度、重混和协作的结果是一种简单而强大的 3D 打印体验,吸引了从学生到创客大师的受众。

(完全公开:我们在位于北卡罗来纳州罗利市 Red Hat 总部的 Red Hat 3D 打印实验室中使用 Lulzbot 3D 打印机。)

开源生物打印

Open Source Bioprinting plastic pieces

RichRap. CC BY-SA 4.0

2016 年初,爱尔兰 3D 生物打印初创公司 Ourobotics 推出了 Renegade,这是一款开源生物打印机,组装成本不到 900 美元。这款打印机基于 Richard Horne 的通用糊状挤出机。对于 3D 打印社区的大部分人来说,生物打印被视为该技术的圣杯。如果我们能够打印出替代器官,那么我们就可以改善和拯救世界各地人们的生命。我们还没有完全实现这一目标,但 Ourobotics 看到了以开源方式进行创新的价值,以帮助我们更快、更经济地实现这一目标。

令人难过的是,8 月,Ourobotics 的首席执行官 Jemma Redmond 不幸去世。开源工作的一点安慰是,即使我们离开这个世界,这些项目也可以继续存在。

User profile image.
自 2001 年以来一直是 Red Hat 员工。《Raspberry Pi Hacks》(O'Reilly,2014 年)的合著者。目前领导 Red Hat 的教育推广团队,以在学校推广 FOSS。维护或共同维护 Fedora 中的大量软件包(350 多个),并负责管理 Fedora 的法律问题。

7 条评论

说真的,你不可能找到更好的 3D 打印物品照片来引领这个故事。故事中介绍的所有 FDM 打印机都能够以几年前需要价格昂贵数倍的打印机才能达到的质量和精度进行打印。开源不再意味着必须接受低质量和劣质打印件,或者为了获得可接受的输出而进行无休止的修补。现在,它具有高水平的可靠性和一致性,正在促使创客和设计师能够将 3D 打印机用作生产机器。

我关注 3D 打印很长时间了,很棒的技术,但有几件事让我退缩
1. 它使用塑料。世界上的塑料已经太多了,它正在破坏我们的海洋生态系统(不,我不是环保主义者,但我确实希望我的孩子将来有食物保障)。所以我很高兴在这里看到粘土打印机。
2. 缺乏颜色。我知道现在有多色打印机,但 $$$$。有什么便宜的多色打印机可以添加到列表中吗?(是的,是的,我理解它们可能会使用 PLA,尽管我之前反对...但仍然很有趣,哈哈)

1) 有很多新材料进入 3D 打印领域。有几种木质长丝(混合少量塑料)、金属长丝(同样,混合少量塑料),甚至还有咖啡和啤酒基长丝。我是这样想的:塑料不会消失。我们可以负责任地使用它,并负责任地处理它,或者不这样做。3D 打印机不会改变这个决定,但它确实让您更容易控制如何在生活中使用塑料。

2) 大多数人都会给模型上色,而不是尝试进行多色打印。有一些“便宜”的多色打印机,但它们不是开源的,而且您会得到您所支付的。Prusa 和 Lulzbot 都提供用于进行多色打印的附加组件(Lulzbot 有一个双挤出机附加组件,Prusa 有一个 4 色模组)

回复 ,作者 FutureScare (未验证)

我想知道 Prusa i3 MK2 的构建体积和速度是多少??

10500 立方厘米(25 x 21 x 20 厘米 或 9.84 x 8.3 x 8 英寸)

我不知道速度是多少,但这个统计数据通常不是很有用,因为速度是可调的。

回复 ,作者 Peter Smith

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