在舒適的家中打印任何 3D 形狀是我們共同的夢(mèng)想,但它不再是科幻小說(shuō)中的東西。3D 打印機(jī)變得越來(lái)越便宜,打印中心在越來(lái)越多的社區(qū)中涌現(xiàn),甚至微軟也認(rèn)為 3D 打印如此主流,以至于他們將其作為下一個(gè) Windows 10 更新(名為Creators Edition )的核心部分。當(dāng)軟件編輯器在 2017 年初部署新操作系統(tǒng)時(shí),消費(fèi)者將可以使用新工具進(jìn)行 3D 設(shè)計(jì),并輕松保存他們的創(chuàng)作以進(jìn)行 3D 打印。因此,構(gòu)建 3D 打印機(jī)從未如此重要或緊迫,而STEVAL-3DP001V1參考設(shè)計(jì)是幫助愛(ài)好者和大公司成為這個(gè)新時(shí)代的一部分的絕佳解決方案。
STEVAL-3DP001V1 功能如此豐富,以至于任何試圖在博客文章中詳盡無(wú)遺的嘗試都是徒勞的。社區(qū)贊揚(yáng)了 Wi-Fi 模塊和嵌入式 Web 服務(wù)器的存在,這使得遠(yuǎn)程打印或從智能手機(jī)打印變得容易。該板能夠驅(qū)動(dòng)外部 LCD 和鍵盤(pán)、USB 和 microSD 模塊以及調(diào)試解決方案,這意味著工程師可以快速有效地添加功能,使其打印機(jī)功能強(qiáng)大且實(shí)用。此外,在線價(jià)格約為 120 美元的 STEVAL-3DP001V1 是一款非常實(shí)惠的參考設(shè)計(jì),可讓更多愛(ài)好者和初創(chuàng)公司構(gòu)建他們的第一個(gè)項(xiàng)目。在這篇博文中,我們將重點(diǎn)介紹有助于解釋圍繞 STEVAL-3DP001V1 的熱情的眾多功能中的三個(gè):其 MCU、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和加熱床管理。
強(qiáng)大的 STM32F4 MCU
STEVAL-3DP001V1 包括一個(gè) STM32F4 微控制器 (MCU),就像SPEEDY Board中的那個(gè),這意味著用戶(hù)將可以訪問(wèn)一個(gè)強(qiáng)大的系統(tǒng),同時(shí)將成本和功耗保持在最低水平。此外,STM32F4 功能強(qiáng)大,可以為任何類(lèi)型的 3D 打印機(jī)供電,甚至是 Delta 型號(hào)。
為簡(jiǎn)單起見(jiàn),我們將僅提及兩種主要類(lèi)型的 3D 打印機(jī):笛卡爾和三角洲。在笛卡爾打印機(jī)上,擠出機(jī)(打印頭)通常沿 X 軸和 Y 軸移動(dòng),而打印結(jié)構(gòu)的熱床則沿 Z 軸上下移動(dòng)。Delta 3D 打印機(jī)是笛卡爾式的,但它們的熱床是不動(dòng)的,因?yàn)閿D出機(jī)由三個(gè)沿三個(gè)軸移動(dòng)的臂處理。由于 Delta 打印機(jī)速度更快,用戶(hù)可以在更短的時(shí)間內(nèi)創(chuàng)建更復(fù)雜的設(shè)計(jì)。然而,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所需的幾何計(jì)算比傳統(tǒng)的笛卡爾模型要密集得多,這意味著 MCU 必須足夠強(qiáng)大才能處理它。通過(guò)選擇 STEVAL-3DP001V1,工程師無(wú)需擔(dān)心。他們會(huì)知道它開(kāi)箱即用。
強(qiáng)大的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
我們?cè)谀承┥鐓^(qū)中遇到過(guò)討論,工程師解釋說(shuō)他們已經(jīng)獲得了一套功能強(qiáng)大的步進(jìn)電機(jī),但正在尋找兼容的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,經(jīng)常摸不著頭腦,想知道哪種電路板足夠好。STEVAL-3DP001V1 包括六個(gè) ST L6474,每個(gè)提供 2 A 電流來(lái)驅(qū)動(dòng)從 NEMA 08 到 NEMA 23 步進(jìn)電機(jī)的所有設(shè)備。這很重要,因?yàn)檫@意味著該板成為各種大小 3D 打印機(jī)的一站式解決方案。
此外,六個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為各種設(shè)置打開(kāi)了大門(mén)。例如,一臺(tái)打印機(jī)可以為笛卡爾坐標(biāo)的三個(gè)軸加上三個(gè)擠出機(jī)配備一個(gè)步進(jìn)電機(jī),或者管理四個(gè)軸和兩個(gè)擠出機(jī),以便在享受雙擠出機(jī)系統(tǒng)的同時(shí)獲得更大的運(yùn)動(dòng)自由度。ST 可以輕松享受許多擠出機(jī),因?yàn)閾碛卸鄠€(gè)擠出機(jī)意味著由于流動(dòng)的連續(xù)性,結(jié)構(gòu)將打印得更快。準(zhǔn)備好多個(gè)燈絲意味著打印機(jī)不需要等待一個(gè)準(zhǔn)備好。
強(qiáng)大的多區(qū)熱床
STEVAL-3DP001V1 可以為高達(dá) 24 V 的加熱床供電,這是打印完整性的基礎(chǔ)。加熱床使 3D 結(jié)構(gòu)在打印時(shí)能夠粘住,以確保它在打印機(jī)頭施加的力下不會(huì)變形或松動(dòng)。然而,許多電路板不能提供足夠高的電壓。低溫意味著某些結(jié)構(gòu)將無(wú)法使用,某些材料將無(wú)法使用。通過(guò)提供 24 V 電壓,ST 的電路板可以使用 350 W 加熱床,這意味著用戶(hù)現(xiàn)在可以使用在較弱的床上無(wú)法使用的某些聚碳酸酯,并且他們還可以更快地打印。
最重要的是,ST 的參考設(shè)計(jì)可以管理三個(gè)不同的區(qū)域。許多加熱床的一個(gè)基本問(wèn)題是在中心測(cè)量的溫度與在外部區(qū)域測(cè)量的溫度非常不同。例如,雖然中心達(dá)到 110 oC,但邊緣可能達(dá)到 90 oC。這種溫差足以將 3D 打印機(jī)限制在床的中心,因?yàn)樽叩酶h(yuǎn)可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形或分離。通過(guò)提供控制加熱床不同區(qū)域的能力,STEVAL-3DP001V1 確保整個(gè)結(jié)構(gòu)處于相同的溫度,這意味著可以主動(dòng)使用更大的床表面來(lái)創(chuàng)建更令人印象深刻的結(jié)構(gòu)。
強(qiáng)大的創(chuàng)作
總之,正在學(xué)習(xí) 3D 打印機(jī)如何幫助他們的愛(ài)好者、學(xué)生和公司現(xiàn)在可以獲得強(qiáng)大的參考設(shè)計(jì),這將使他們能夠構(gòu)建最復(fù)雜的系統(tǒng)。最重要的是,STEVAL-3DP001V1 配備了一個(gè)特殊的固件 Marlin4ST,這意味著用戶(hù)可以處理 G 代碼的 3D 打印并利用開(kāi)箱即用的參考設(shè)計(jì)提供的功能。另一方面,初創(chuàng)公司和企業(yè)可以使用 ST 的資源,使他們能夠輕松修改設(shè)計(jì)以滿(mǎn)足他們的需求,從而節(jié)省開(kāi)發(fā)資源并縮短上市時(shí)間。
審核編輯:郭婷
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