讓你的3D印表機變得更實用

一月 10, 2018
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3D列印技術風行多年,對愛好者來說,已不再是遙不可及的高科技。在這段時間,3D印表機也成為廣受好評的玩具,可以印製出時下偶像的塑膠半身像、聖誕樹裝飾、小飾品,和一些有趣的小工具。然而,3D印表機未來的發展潛力可遠遠不僅於此。只要有了設計圖,不管是自己親手畫的,還是從線上圖庫找來的,你都可以很輕易地設計原型並製作簡易零件、工具、支架。
想讓你的3D印表機變得更實用的話,Thingiverse和Reddit上的熱門看板/r/functionalprint都是很適合小試身手的地方。除了可以更瞭解3D列印操作上的各種疑難雜症,也可以知道其他愛好者是怎麼解決這些問題的。你也可以選擇等到家裡有東西損壞了再來試試。遲早有一天,不是烤箱把手突然斷掉,就是遙控器的電池蓋會弄掉。接著,你就有藉口開始設計,或是搜尋可列印的圖檔,來製作新的替代品。(小秘訣:第一步就是先上網搜尋!你需要的物品很有可能早就有人設計過了。)

而親手設計你自己的物品,正是開啟3D列印世界大門的鑰匙。雖然,現在有幾個容易操作的設計工具,像是SketchUp和Tinkercad,但你最好還是把時間投資在學習更強大的CAD軟體,比如Onshape或是Fusion 360。只要有一組精確的測量工具,就算只是廉價的測徑器,也能讓你在設計過程中如魚得水。要設計尺寸切合的零件,需要精細且準確的測量數據。列印簡易的測試探針也是一個很好的練習,幫助你在執行長時間列印前確保所有組件都能正確組合,以免浪費時間和素材。
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攝影:Richard Tran

添加硬體裝置

擁有一臺3D印表機,可能意味著你坐擁一座桌上型迷你工廠,但如果有其他助手能讓你作業更加順利,又何嘗不是好事呢?螺絲和螺帽可以更快速地將兩個零件結合在一起,尤其適合需要偶爾拆解的組件。埋入式螺帽可以讓你的模具增加內部螺紋,再裝上螺絲,或者你也可以自行設計一個六邊形的孔當作六角螺帽。如果直接用普通直徑的螺絲,就可以簡化你的設計過程,但最好要準備各種長度的螺絲,才能應用在不同的組件上。軸承能為旋轉的物件錦上添花,釹磁鐵也同樣扮演加分的角色,讓你的零件能附著在金屬上。

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攝影:Peter Pokojný

材料的考量

普遍來說,3D列印產品會比其他加工產物都脆弱,但這並不表示3D列印毫無用處。消費者自己用熱熔融沉積法列印出來的物品,無法支撐機械產生的高度應力,但此外還有許多設計方式供你選擇以達成目標。3D列印零件的z軸是最脆弱的,只要外力足夠,就會被層層分離或是硬生生剪斷。如果你要設計的物品應力就在z軸上,只要讓它平躺在列印平臺上,就能夠彌補這個缺點。斜角、圓角(chamfer、fillet)和不同的填充圖樣與密度,都可以讓零件變得更堅硬。選擇印刷素材時也需要謹慎思考,ABS在冷卻時容易收縮,但比PLA更強韌、有彈性。如果你的3D印表機可以到達更高的溫度,你可以使用更強大的材料,像是尼龍、PETG或是聚碳酸酯。再強調一次,3D列印技術最棒的一點,就是零件便於替換,你可以根據需求隨時印製備份。

​一旦你學會設計和列印物件來解決問題,無論是多微不足道的問題,你很快會發現,自己看待世界的觀點已經改變了。遇到難題時,不需要再祈求現成的解套,你自己就有能力可以創造專屬的解決方式。不管你需要一個非常特定的安裝支架,還是一個夾具,幫助你操作電動工具時更得心應手,又或是你只需要一些掛鉤,讓你的住家或工作環境更有組織,3D列印可以為你帶來更大的發揮空間,也提供更多設計、創造和發明的機會。

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攝影: Gian-Luca Mateo

近乎完美

3D列印聽診器

​身處落後或戰亂地區的醫生正在印製自己的器具;這支聽診器只需花費兩美元的材料費。

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攝影:BWBarker

剪掉電視線換天線

電波中充斥著高解析度的數位電視轉播,只要備有天線,任何人都可以免費攔截信號。這種以分形為基礎的模型設計相當有效。

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攝影:initnull

自行車燈架

我的新車車把比較粗,已經不適用我的舊車燈架,我看不過去,所以趕緊用Fusion 360

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攝影:Tyler Winegarner


(譯:鄭芸婷)
【原文】
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