如果没有制造、维护和修理机器所需的备件,3D打印工具箱是不完整的。下面我们将重点介绍这些组件中的每一个组件以及它们的用途。
螺母、螺栓和垫圈
3D打印机通常使用公制组件,桌面模型的组件从M2到M10-12不等。公制组件中的“M”指与硬件关键部分相关的毫米数。对于螺母和螺栓/螺钉,数字表示为硬件螺纹部分的宽度。示例:M5螺钉的柱和M5六角螺母的孔均为5毫米宽。根据复杂程度和尺寸,3D打印机可以在其结构中使用数百到数千个螺钉、螺栓和螺母。拥有备用的M3、M4和M5紧固件可确保固定或修改3D打印机的过程非常简单,只需把手伸进工具箱,而无需去商店。
匹配的六角扳手和内六角扳手对于在3D打印机中操作螺母和螺栓/螺钉至关重要,即使是在没有相关硬件或工具的情况下销售的全功能单元。垫圈有助于将螺钉或螺栓的力分布到插入垫圈的物体表面。如果没有垫圈,螺钉很容易在3D打印零件的过小区域上施加过大压力,尤其是在RepRap 3D打印机中。它们还可以帮助沿螺栓或螺钉隔开零部件,从而可以对各种零部件进行微调。垫片是非常薄的垫圈,有助于间距,使用户能够进行非常精细的调整。它们不应与垫圈混淆,或用于分配用于结构强度的螺钉或螺栓的载荷。
弹簧
用于调整和保持张力,特别是在挤出机托辊和轴的两端,弹簧是简单的,但在一些3D打印机的重要组件。然而,应该注意的是,并非所有3D打印机都需要弹簧来操作,或者在挤压机的操作中包含弹簧。
衬套和轴承
衬套和轴承用于帮助组件沿杆移动。它们允许部件以线性方式平稳地旋转或移动;但也可用于广泛的其他应用,包括作为皮带托辊或挤出块托辊。在3D打印机中,轴套在其内表面使用光滑的材料,允许沿着杆运动,同时允许其外部外壳驻留在一件硬件中,使其固定。轴承(或滚动轴承)由内圈和外圈组成,内圈和外圈由滚珠轴承隔开,而内圈包含它们。这使得沿着杆非常平滑的旅行或自由旋转运动的螺栓和螺钉。它们的基本目的是减少旋转摩擦和支持径向和轴向载荷。
螺纹杆和光杆
连杆,无论是光滑的还是含有螺纹的,都能使打印机的部件具有直线运动。RepRap 3D打印机有时使用螺纹杆作为框架元素,而光滑杆用于所有类型的打印机,作为轴的基本元素-特别是那些必须与轴承的硬件。
联轴器
联轴器将机器的两个部件连接在一起,使不同的部件共享一个运动轴或电动机。
直线轨道车
就像光滑的杆和轴承一样,线性轨道和汽车可以在单轴上运动。由于其较大的占地面积,在形成3D打印机的轴时,线性导轨比杆更稳定。它们也有点贵。线性轨道及其伴随的车辆(或车厢)配备了非常光滑的表面,使车辆能够沿着轨道运行,几乎没有摩擦。结合皮带和电机,可以实现非常精细的运动。
汽车
在3D打印中,步进电机使组件以高水平的精度移动,并在飞行中调整它们的运动。因此,打印机可以非常迅速地使其打印头在打印表面上以复杂的形状移动,从而创建复杂的3D打印几何图形。在其核心,步进电机将其内部轴的完全旋转分为若干步。电机的位置可以被命令移动和保持在一个或任何步骤在任何时候。步进电机比传统的伺服电机更昂贵,但更精确。在3D打印机中,它们会产生一种轻微的音乐声,尤其是当将打印头驱动成曲线时。
同步带
正时皮带与皮带轮相连,与电机相连,使3D打印机能够以高精度推拉其轴。正时皮带的齿数、齿形和齿间距离(也称为节距)都受到严格控制。它们的设计不会打滑,并且必须在3D打印机中保持相对紧密,以避免打印时遗漏步骤并导致打印对象出错。