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解析3D打印機：3D打印機的科學與藝術

為了解決Thingiverse 3D模型庫的問題，作者(美)伊萬斯 這樣論述：

國內第一本從硬件、軟件和升級三個維度全面解析各類開源3D打印機的基本原理和技術細節的著作，不僅詳細講解了3D打印機的結構、固件、分層工具、應用軟件、熱熔絲的種類、使用技巧，而且還詳細講解了常見3D打印機的調試、使用、升級和維護，以及3D打印模型的設計。本書強調動手實踐，包含多個實戰案例，3D文字、多模型混搭、迷你相撲機器人等，不僅教讀者如何打印各類物品，而且能啟發讀者DIY屬於自己的3D打印機。本書分為三部分。第一部分（第1～3章）介紹3D打印機的工作原理、常見類型、選購方法、3D打印機的機械和電子器件、常用分層和控制軟件、校准打印機的設置和操作等。第二部分（第4～9章），此部分涵蓋與3D模型

矢量圖繪制和操作、模型的合並和消除、文件導入/導出、網格處理、模型混搭等相關的多種工具及技術運用技巧：講解如何利用Thingiverse和Google 3D模型庫查找並共享3D模型；介紹3DTin和Tinkercad（基於Web的實體建模軟件），並制作一個外星侵略者模型；利用Inkscape、OpenSCAD、MeshLab、MeshMixer制作多種復雜模型，諸如3D文字、蒸汽朋克軍艦、迷你相撲機器人、發條雙足機器人、行走的石像鬼、行走的矮人等。第三部分（第10章）揭秘如何通過機械部件、電子器件等進行3D打印機升級。附錄給出維護和故障排除的技巧，以及3D打印機相關的資源。Brian Evan

s，電子媒體專家、藝術家，精通電子產品和數字化制造。 譯者序 前言 第1章 3D打印機的世界1 1.1 格雷伯爵茶，熱的1 1.2 3D打印機如何工作2 1.2.1 笛卡兒機械3 1.2.2 熱熔塑料進料頭3 1.2.3 打印托盤4 1.2.4 直線運動導軌4 1.2.5 擋塊5 1.2.6 框架6 1.3 現有的3D打印機7 1.3.1 RepRap類型7 1.3.2 BoxBot類型9 1.3.3 RepStrap類型12 1.3.4 Upstart類型13 1.4 選擇合適的3D打印機15 1.4.1 3D打印機匯總16 1.4.2 打印區域比較16 1.4.3 購買

套件或者自己組裝17 1.5 選擇正確的材料18 1.5.1 熱熔絲材料19 1.5.2 熱熔絲的直徑19 1.5.3 購買熱熔絲20 1.6 基本工具20 1.6.1 手工工具20 1.6.2 電子工具21 1.6.3 打印輔助材料22 1.7 小結23 第2章 3D打印機的工作鏈24 2.1 從3D模型到3D實物24 2.1.1 3D模型25 2.1.2 分層和路徑文件25 2.1.3 打印控制軟件簡介26 2.2 什麼是工作鏈26 2.3 電子器件27 2.3.1 RepRapArduinoMegaPololu擴展板29 2.3.2 Sanguinololu30 2.3.3 Printr

board31 2.4 固件32 2.4.1 Sprinter33 2.4.2 Marlin33 2.4.3 SJFW34 2.4.4 MakerBot34 2.5 分層軟件34 2.5.1 Skeinforge36 2.5.2 SFACT36 2.5.3 Slic3r37 2.6 打印控制軟件37 2.6.1 ReplicatorG38 2.6.2 Pronterface40 2.6.3 RepSnapper41 2.6.4 Repetier—Host41 2.6.5 netfabbEngine42 2.7 小結43 第3章 校准打印機44 3.1 第一步44 3.1.1 連接設備45 3.

1.2 讓打印機動起來45 3.1.3 初始位置47 3.1.4 加熱47 3.2 打印概述49 3.2.1 下載模型49 3.2.2 模型分層50 3.2.3 打印模型50 3.3 打印設置50 3.3.1 打印機和熱熔絲54 3.3.2 打印速度56 3.4 打印兔子57 3.5 校准打印58 3.5.1 從打印托盤開始58 3.5.2 圓，圓，圓60 3.5.3 金字塔61 3.6 固件設置62 3.6.1 初始化設置63 3.6.2 軸運動校准63 3.6.3 機械設置65 3.6.4 更新固件65 3.7 小結66 第4章 雲端的3D模型67 4.1 查找並共享3D模型67 4.1.

1 Thingiverse67 4.1.2 Google3D模型庫73 4.2 基於Web的實體建模軟件介紹77 4.2.1 3DTin77 4.2.2 Tinkercad79 4.3 項目：外星侵略者82 4.3.1 從像素塊開始82 4.3.2 拉伸模型83 4.3.3 保存並導出STL文件以進行打印84 4.3.4 打印成實物85 4.4 小結86 第5章 3D文字87 5.1 制作矢量圖87 5.1.1 使用Inkscape87 5.1.2 用Inkscape繪制圖形88 5.1.3 Inkscape中的路徑操作90 5.1.4 書寫文字92 5.2 設計3D文字93 5.2.1 准備

矢量圖94 5.2.2 准備文件96 5.3 拉伸矢量圖98 5.3.1 使用OpenSCAD99 5.3.2 在OpenSCAD中建立模型99 5.3.3 模型的合並和消除100 5.3.4 移動和旋轉模型101 5.4 2D到3D103 5.4.1 有趣的變化103 5.4.2 打印成實物108 5.5 小結108 第6章 蒸汽朋克軍艦109 6.1 中級OpenSCAD技術109 6.1.1 變量110 6.1.2 特殊變量110 6.1.3 字符串111 6.1.4 修飾符112 6.1.5 模塊113 6.2 設計蒸汽朋克軍艦114 6.2.1 文件設置115 6.2.2 設置打印區

域116 6.2.3 創建模型116 6.3 船體116 6.3.1 船體兩側117 6.3.2 主甲板118 6.4 甲板上的建築120 6.4.1 船舷120 6.4.2 船艙122 6.5 細節設計123 6.5.1 煙囪123 6.5.2 通風口124 6.5.3 主炮塔125 6.6 完成模型126 6.7 准備打印131 6.8 打印成實物132 6.9 小結134 第7章 模型的混搭135 7.1 混搭135 7.2 OpenSCAD中的基本混搭136 7.2.1 導入STL文件136 7.2.2 操作STL文件137 7.2.3 簡單的混搭138 7.3 OpenSCAD中的復

雜混搭139 7.3.1 開始在OpenSCAD中混搭139 7.3.2 使用MeshLab139 7.3.3 在OpenSCAD中完成混搭141 7.3.4 增加支撐143 7.4 在MeshMixer中混搭143 7.4.1 制作部件143 7.4.2 混搭模型147 7.5 更多的混搭150 7.5.1 在MeshMixer中制作一個部件151 7.5.2 在OpenSCAD中完成部件152 7.5.3 打印成實物153 7.6 裝配混搭模型153 7.7 小結154 第8章 迷你相撲機器人155 8.1 什麼是迷你相撲155 8.2 使用SketchUp157 8.2.1 Sketch

Up的工作區和模板157 8.2.2 制作簡單的模型158 8.2.3 制作復雜的模型160 8.2.4 導航161 8.3 設計一個迷你相撲機器人163 8.4 開始164 8.4.1 電池倉164 8.4.2 電機座165 8.4.3 車架前端168 8.5 輪子和支撐169 8.5.1 電機支撐169 8.5.2 車軸支架170 8.5.3 電池盒卡扣171 8.6 細節調整172 8.6.1 清理模型172 8.6.2 安裝孔173 8.6.3 推土鏟174 8.7 打印成實物176 8.7.1 准備打印176 8.7.2 組裝176 8.7.3 添加控制電路177 8.8 小結178

第9章 更多項目179 9.1 項目：發條雙足機器人179 9.1.1 測量實物180 9.1.2 設計發條雙足機器人模型181 9.1.3 行走的石像鬼184 9.1.4 行走的矮人185 9.1.5 行走的機器人187 9.1.6 打印成實物190 9.2 項目：扭曲的花瓶192 9.2.1 畫一些線193 9.2.2 拉伸剖面圖形196 9.2.3 在MeshLab重新網格化196 9.2.4 清理花瓶模型197 9.2.5 最后一件事197 9.2.6 打印成實物198 9.3 小結199 第10章 升級200 10.1 機械部件升級200 10.1.1 同步帶和同步輪201 10.

1.2 線性軸承203 10.1.3 螺紋桿和聯軸器204 10.2 電子器件升級205 10.2.1 電子擋塊205 10.2.2 可加熱的打印托盤207 10.2.3 制冷風扇208 10.2.4 SD卡209 10.3 更多的升級212 10.3.1 成盤熱熔絲的支架212 10.3.2 更換進料機構213 10.4 小結215 附錄A 打印技巧216 附錄B 資源226