3D打印機(jī)
一、3D打印介紹
3D打印即快速成型技術(shù)的一種,是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。
3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型,后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造,在珠寶、鞋類(lèi)、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工(AEC)、汽車(chē),航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。
二、3D打印優(yōu)勢(shì)
以3D打印鞋底為例,與傳統(tǒng)的鞋底制造相比,3D打印具有不受模具限制的優(yōu)勢(shì)。
1、模具制造產(chǎn)品從開(kāi)發(fā)到生產(chǎn)的流程 :產(chǎn)品設(shè)計(jì)-制作原型-制作模具-批量生成
2、3D打印開(kāi)發(fā)到生產(chǎn)的流程:產(chǎn)品設(shè)計(jì)-批量生成
一款全碼的鞋(34-44碼),每個(gè)碼都需要一對(duì)模具。這些模具通常每年都會(huì)報(bào)廢或更換,而3D打印鞋底可以省去磨具設(shè)計(jì)、制造、調(diào)整的環(huán)節(jié),直接設(shè)計(jì)然后批量生產(chǎn),不受銷(xiāo)量的限制,結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鞋底時(shí)更具優(yōu)勢(shì)。
三、3D打印控制系統(tǒng)
- 計(jì)算機(jī)作為上位機(jī)設(shè)計(jì)端,用于對(duì)集成有ARM微控制器的核心控制板進(jìn)行初始化配置,并且將打印實(shí)物的三維模型通過(guò)切片軟件處理并生成指令,再將其存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中。
- ARM控制器的核心控制板,用于讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中指令,指令中包含有運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)控制的信息,并對(duì)所述指令進(jìn)行解析,生成對(duì)應(yīng)的控制指令,控制3D打印機(jī)工作。
- 伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊用于控制3D打印機(jī)的軸向電機(jī)和送料機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)精度;
- 溫度控制模塊控制溫度對(duì)材料進(jìn)行固化成型。
- 液晶顯示器MIPI屏幕,用于顯示所述3D打印機(jī)的工作菜單以及接收用戶的選擇指令,并將所述選擇指令發(fā)送至集成有ARM微控制器的核心控制板;
- HDMI接口輸出一個(gè)高清的視頻信號(hào),然后把視頻通過(guò)一個(gè)光學(xué)儀器將視頻以紫外線的方式對(duì)光敏的液態(tài)樹(shù)脂進(jìn)行照射,使光敏樹(shù)脂固化成相應(yīng)的形狀。
- 需要通過(guò)USB接口來(lái)控制投影光機(jī)射出的紫外線強(qiáng)度和紫外線投影光機(jī)的開(kāi)關(guān),同時(shí)紫外線光機(jī)也會(huì)把光機(jī)實(shí)時(shí)的紫外線光強(qiáng)值回傳給ARM,做閉環(huán)控制。
- USB信號(hào)控制了紫外線投影機(jī),HDMI信號(hào)同時(shí)也會(huì)輸出圖像給紫外線投影機(jī)。
四、ARM處理器推薦
FET3399核心板基于瑞芯微公司的RK3399處理器設(shè)計(jì)。
- 具備兩個(gè)Cortex-A72內(nèi)核,主頻1.8GHZ;四個(gè)Cortex-A53內(nèi)核,主頻1.4GHZ;
- 具備多種顯示接口,包括HDMI2.0,MIPI DSI,EDP1.3,DP1.2;最大分辨率達(dá)4K,支持雙屏同顯,雙屏異顯;
- 提供多種外設(shè)接口,PCIE,USB3.0,UART,IIC,SPI等;