| 此页面是使用RepRap 3-D 打印制作OSAT以实现可持续发展的国际项目的一部分。了解更多。 研究： OSAT 的开源 3-D 打印• RecycleBot •家庭回收的 LCA •绿色分布式回收• 道德长丝 •分布式制造的 LCA • RepRap LCA 能源和 CO 2 •太阳能 RepRaps •太阳能回收机器人•可行性中心•机械测试• RepRap 打印协议：MOST •经验教训• MOST RepRap 构建• MOST Prusa 构建• MOST HS RepRap 构建 •RepRap 打印服务器 让我： 想要建立一个 MOST RepRap？- 从这里开始！ • Delta 构建概述：MOST • Athena 构建概述• MOST 金属 3-D 打印机•人道主义危机响应 3-D 打印机 |
开源自复制快速原型机（RepRap）的技术进展) 社区使增材制造的分布式形式能够使用基于聚合物的材料迅速扩展。然而，缺乏开源金属替代品以及专有商业化金属 3-D 打印机的高资本成本和低吞吐量严重限制了它们的部署。商业化金属 3D 打印机的应用仅限于快速原型制作和昂贵的成品。这严重限制了中小企业、发展中国家和实验室使用该技术。这篇论文报告了一种低于 2000 美元的开源金属 3-D 打印机的开发。金属 3D 打印机由开源微控制器控制，是低成本商用气体金属 MIG 焊机和 Rostock 的衍生产品 deltabot RepRap 的组合。提供了材料清单、电气和机械设计原理图以及基本的构造和操作程序。对 3D 打印机的性能和所得钢材产品进行了初步技术分析。讨论了打印定制功能性金属部件的结果，并就该技术的潜力和大规模推广该技术所需的未来工作得出了结论。
对于最新的 MOST 金属 RepRap 3D 打印机，请参阅此
新软件：基于 GMAW 的开源金属 3D 打印的切片器和工艺改进
来源
Gerald C. Anzalone、Chenlong Zhang、Bas Wijnen、Paul G. Sanders 和 Joshua M. Pearce，“低成本开源 3-D 金属打印” IEEE Access，1，pp.803-810，（2013 年）。doi: 10.1109/ACCESS.2013.2293018开放获取预印本
物料清单
| 物品 | 数字 | 成本（美元） | 来源 |
|---|---|---|---|
| 所有 12 个打印部件 @ $40/kg | 12.00 美元 | 本地RepRap | |
| 所有紧固件 | 2.00 美元 | http://www.mcmaster.com/ | |
| M3螺母 | 90后 | ||
| M3x10 毫米螺丝 | 12 | ||
| M3x12mm螺丝 | 48岁 | ||
| M3x20mm螺丝 | 12 | ||
| M3x8mm 止动螺丝 | 6个 | ||
| M3垫圈 | 102 | ||
| M8螺母 | 6个 | ||
| M8止动螺丝 | 3个 | ||
| 152mm x 152mm 陶瓷绝缘 | 1个 | $ 4.00 | |
| 杆、轴承和系带 | http://www.amazon.com/ | ||
| 300mm x 8mm 光面棒 | 6个 | 25.00 美元 | |
| 304.8mm碳纤维杆 | 6个 | 6.00 美元 | |
| 608zz轴承 | 6个 | 2.40 美元 | |
| LM8UU轴承 | 6个 | 6.00 美元 | |
| 小扎带 | 3个 | 0.50 美元 | |
| 横拉杆端 | 24 | $ 8.00 | |
| 600mm T5腰带 | 3个 | $ 5.90 | http://www.polytechdesign.com/ |
| 241mm x 51mm x 4mm 铝板 | 3个 | $114.00 | 本地机械车间 |
| NEMA17步进电机（1.8度，5.5kg-cm保持扭矩，750mm线） | 3个 | 39.00 美元 | http://www.kysanelectronics.com/ |
| 机械限位开关 | 3个 | 3.33 美元 | http://www.digikey.com/ |
| Melzi 微控制器板 | 1个 | 120.00 美元 | http://web.archive.org/web/20160304170259/http://matterfy.com/ |
| Millermatic 140 带推车的自动设置 MIG 焊机 | 1个 | 836.00 美元 | http://www.millerwelds.com/ |
| 电源 | 1个 | 8.00 美元 | （回收）/互联网 |
| 电线 | 1个 | $ 2.00 | （回收）/互联网 |
| 全部的 | 1,194.13 美元 |
打印件
在任何风格的RepRap上打印这些 STL 文件。右图红色部分为印刷部分。SCAD ，如果你需要的话。
构造
创客注意事项
如果您在此之前制作了 RepRap，这将很容易——如果您不熟悉 RepRaps 或像 Rostock 这样的 Deltabots——更详细的构建说明可在 MOST Prusa RepRap 构建页面和Delta 构建概述：MOST 中找到。这些链接将详细说明如何编织电线或配置 Melzi/Arduino 微控制器等。然而，这个概念并不局限于这个特定的设计，当然应该适用于大多数 RepRap 打印机——你只需要防火和你自己的焊机……祝你好运！如果你让它工作 - 请给我们写信。
Initial Prep
- 准备BOM中列出的所有材料
- 在RepRap上打印所有塑料部件
- 在每个塑料件上铰出 M3 螺丝孔并用锋利的刀清理螺母陷阱，使其适合所有 M3 螺丝和螺母
单柱构建
- 使用带垫圈的 M3 X 10mm 螺钉连接电机和底座塑料。将两个 M3 螺母插入滑轮中的固定螺钉螺母槽中，将两个 M3 X 8mm 固定螺钉松松地插入滑轮中。将皮带轮推过电机杆并拧紧所有螺钉。
- 使用 M2 X 10mm 螺钉将限位开关连接到底座塑料上的支架上。添加一些环氧树脂以确保开关不会移动。确保托架中的螺钉与开关臂啮合。调整此螺钉以设置托架与限位开关接合的位置。
- 使用钻头或小刀清洁杆开口，将 2 根平行的 300mm 光滑杆插入底座塑料的孔中，使用带垫圈的 M3 X 12mm 螺钉固定所有杆以固定两根杆。
- 将 LM8UU 轴承浸入油中润滑，将 2 个 LM8UU 轴承插入塑料梭的槽中，并用两个小扎带将每个轴承牢牢固定。将带有塑料梭的 LM8UU 轴承滑到每根杆上。
- 使用带垫圈的 M3 X 12mm 螺钉将平行杆的顶端固定到顶部塑料中。使用 M8 固定螺钉和 M8 螺母将两个 608zz 轴承固定到顶部塑料的中心孔中。
- 将 T5 皮带的一端穿过并绕过一个皮带终结器，然后将皮带的尾部拉过另一个终结器。将皮带的末端绕在皮带轮上。将皮带的另一端绕在 608zz 轴承上。使用带垫圈的 M3 X 10mm 螺钉将一个端接器连接到带有 LM8UU 轴承的塑料梭上。用小扎带牢固地固定端接器。
3X
这结束了单柱构建。3根柱子应平行建造。241mm X 51mm 的铝板连接到底部和顶部的塑料上，使框架成为三棱柱形状。
平台构建
- 将绑线末端用环氧树脂涂在两端的碳纤维棒上。M3 X 12mm 螺钉和螺母组用于将扎线末端固定到塑料梭上。另一端固定在塑料载物台支架上。
- 确保 M3 螺钉松散地穿过连接线末端的孔，以便每个碳纤维臂可以在各个方向上自由移动。
- 3 个 5cm 长的钉子穿入塑料平台支架，用于支撑 152mm X 152mm 的陶瓷托盘。
电子
- 接线图见图 2
- 步进电机和限位开关连接到微控制器板上的相应端子，微控制器板通过 USB 电缆连接到Linux计算机。
- 该板由回收的计算机电源供电。
- 为了控制焊机，我们使用连接到 RAMPS 辅助输入/输出和电源引脚的这些继电器之一。更改电路板所连接的引脚的状态会更改分配给已激活引脚的继电器的状态。然后将继电器触点与焊枪手柄中的触发开关并联。切换手柄触发器或继电器将切换焊机。这样，焊机在未连接到打印机时仍然可以像往常一样使用...
安全
- 安全设备基于标准 MIG 焊接安全协议
工作区
- 在远离水和易燃材料的平坦表面上使用金属 3D 打印机。
- 验证您是否通过金属对金属连接正确接地到基板。
- 确保您的气瓶始终固定在直立支架或手推车上，并且仅使用专为焊接设计的气管。
- 消除工作区域的杂乱，因为到处都是火花。尽量减少脚下的电缆数量，以免绊倒。
- 定期检查软管是否有泄漏、磨损和连接松动，并更换有故障的管路。用肥皂和水的混合物喷洒。气泡会显示泄漏。
- 确保工作区域适当通风。焊接烟雾是危险的。在家庭车库中，打开一扇门或窗户，并运行一个箱式风扇作为排气装置，以去除呼吸区域的烟雾。我们也用过口罩。
安全装备
- 在实验室中始终佩戴护目镜。
- 打印时和/或在打印时查看打印机时，请佩戴焊工面罩/焊接头盔（具有当前 ANSI 认证的自动变暗或翻转阴影）或使用网络摄像头查看。请勿用未受保护的眼睛观看打印机！
- 打印后用钳子夹起承印物或戴厚皮手套
- 处理打印部件时，始终穿戴阻燃实验室外套和重型皮手套
- 穿皮鞋 - 高帮鞋（最好是钢头鞋）。
与常规焊接相比，金属 3D 打印使您接触焊接的时间更长。你应该确保你所有的皮肤都被东西覆盖以避免“晒伤”。
操作
这个舞台像普通的 RepRap Delta 3-D 打印机一样被控制。要了解命名法的入门知识，请尝试这个。下载Repetier固件和主机软件，使用Arduino将固件上传到舞台，在主机上搭建Cura 。这适用于任何类型的计算机，但我们推荐免费和开源的Debian。可以使用任何 3-D 编辑器创建和修改模型，例如OpenSCAD、Blender或FreeCAD等 CAD 应用程序（有关免费开源 CAD 程序的更详细列表，请访问此处. 模型应导出为 STL 文件。将其加载到 Cura 中并切成刀具路径。可能需要尝试几次才能正确设置所有设置。GCode 保存到磁盘并使用 Repetier Host 打开，将其发送到舞台。当平台到达焊枪时，通过插入通向开关的电缆（用扎带按住）打开焊机。在打印过程中，注意枪与物体之间的距离。这应该从大约 7 毫米开始并保持不变。如果它增加，要么降低层高，要么减慢移动速度（这可以在使用 Repetier Host 打印期间完成）。如果它减少，则执行相反的操作。
实验特性
虽然整个设置仍然是高度实验性的，但有些部分比其他部分更具实验性。此处列出的一些功能正在接受不同程度的成功测试。Cura 将尝试通过改变其进给率来调整沉积灯丝的“线宽”。目前焊机不支持任何此类调整，因此某些零件获得的材料比应有的多，而其他零件获得的材料少。为了解决这个问题，开发了一个 Cura 插件，将这些进给率变化转换为喷嘴速度变化。该插件可以在github上的 scad 文件中找到。此插件还支持在旅行结束或开始时添加自定义命令。这可用于激活用于切换焊机电源的继电器。
另见
- 开源电弧分析仪：线弧增材制造的多传感器监测
- 用于气体保护金属极电弧焊 3D 铝金属打印的基材释放机制- 如何用锤子将打印件从基材上剥离
- 用于气体保护金属极电弧焊 3-D 打印的低成本开源电压和电流监测器
- 开源 TIG 金属 3D 打印参数的粒子群优化
- 用于使用楔形铸件进行基于 GMAW 的 3-D 打印的亚共晶铝硅合金开发
- 开源实验室
- OSAT 的开源 3D 打印
- 使用开源 3-D 打印机进行分布式制造的生命周期经济分析
- 聚合物组件和产品的 3D 打印分布式制造对环境的影响
- 使用免费的开源硬件构建研究设备
- 代尔夫特理工大学 - MIG+ Prusa I3
- Weld 3D - 第一个商业衍生产品
- 请参阅有关“电弧增材制造”(WAAM) 的文献
- Mini Metal Maker - 专为金属粘土设计的 3D 打印机，然后将其烧制 - 25 美元的构建说明，所以是准开源的
- Código abierto Impresora 3-D para Metales
- 基于 GMAW 的开源金属 3D 打印的应用
- MOST 开源金属 3-D 打印机 v2
- 3D 金属打印切片器插件
- 用于气体保护金属极电弧焊金属 3-D 打印的基板释放机制的原位形成
- 用于气体保护金属极电弧焊 3-D 打印的低成本开源电压和电流监测器
- 集成电压-电流监测和控制熔化极气体保护焊磁球接头开源 3-D 打印机
- 3D打印铝基板清洗：MOST
- 使用反三角法进行金属铸造蜡印
有用的讨论
媒体
美媒
- 科学家构建低成本、开源3D金属打印机_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ , Bubblenews , 实验室经理, 3ders , Hexus
- 螺丝松了？3-D 打印机可能很快就会为您打造一台新打印机- NBC 新闻
- 用金属打印：工程师以低于 1,500 美元的价格打造 DIY 焊接 3D 打印机- International Business Times
- 密歇根理工大学的科学家打造了一台价值 1,500 美元的 DIY 金属 3D 打印机- Gigaomm、CNN Money、ARS Mobilitas
- 低成本、开源 3D 金属打印机可为数百万人带来革命性技术- International Science Times
- 新型 3D 金属打印机是开源且价格合理的- Live Science、Yahoo News、Scientific American
- DIY 桌面 3D 金属打印机- DVice
- 您现在可以在家使用金属进行 3D 打印 -主板
- 测试你的金属- Newsweek, Newsweek.com
- 罗斯托克焊接 3D 打印机？- 黑客一天
- 密歇根理工大学发布售价不到 2,000 美元的开源 3D 金属打印机- 3D 打印行业
- 一种打印金属零件的廉价方法- 纽约时报
- RT ACM（计算机协会）、Treehugger、3D 打印机世界、Engineering.com、Geeky Gadgets、Gizmodo、Dragons Tales、The Examiner、ICT Career、VR Zone、Gizmag、Computer Weekly、ITPro Portal、Consett Magazine、Shift Frequency
- 与 Sigma Labs 的谅解备忘录：Market Watch、Sacramento Bee、MSN Money、华尔街日报、雅虎财经、商业周刊、ABC 27、3D打印行业、3Ders、Technorati、设计新闻
- 3DPI 作家 Mike Molitch-Hou 的 2013 年 5 大 3D 打印应用- 3D 打印行业
- 2013 年诞生的 10 个最令人难以置信的开源硬件项目- Open Electronics
- 使用 Metal Manufacturing.net进行下一代 3D 打印
- 打印革命，新的 3D 打印技术- The Rundown Live
- 自由形态金属 3D 打印机是类固醇的 3Doodler - 3D 打印行业
- Grace 和机器人金属 3D 打印 – Joris Laarman 的 MX3D-METAL - 3D 打印机世界
- 密歇根理工大学前沿研究- UP Second Wave
- 8 个令人难以置信的开源项目值得关注！- 电子时代
- 改变游戏规则的技术——吊打银行家
- 面向消费者的金属打印——Aurora Labs 的 S1 - 3D 打印机世界
- 使用 MIG 焊机打印金属- Hack-A-Day
- 荷兰学生使用 Prusa i3 打印机和 MIG 焊机构建 DIY 金属 3D 打印机- 3Ders，学生将 Prusa i3 打印机与 MIG 焊机结合起来创建经济实惠的金属 3D 打印机- 3D 打印
- 荷兰学生使用 Prusa i3 打印机和 MIG 焊机构建 DIY 金属 3D 打印机 #3DPMetal - Adafruit
- 我是铝人-车与司机 2017
国际媒体
英国
- 金属 3D 打印和“第二次工业革命”的六个关键转变- The Guardian
- The Register , The Telegraph , The Independent , Techienews , ITPro , Eureka Magazine
加拿大
- 科学家发布开源 3D 金属打印机计划 - Canadian Manufacturing/Design Engineering
- 基于开源创新的新型低成本 3D 金属打印机- Substance
中国
- 3D金属打印机：你想用它做什么？- 果壳网（果壳）
- 3D金属打印机，1500美元，你准备好了吗？- 3dyf.com (3dyf)
- OS中国, IT之家, CN Beta , AMOBBS
丹麦
- Byg din egen 3D 金属打印机，售价 6.500 克朗- Ingeniøren
法国
- 在项目中：3D 金属打印机......开源- Futura Sciences
- GNT
德国
- 3D 打印机的金属设备- Scienexx, Linux Magazin
印度
- 科学家打造低成本开源 3D 金属打印机
- 科学家打造低成本、开源 3D 金属打印机- Economic Times（印度时报）
意大利
- 金属、开源和花生的 3D 打印 - Tom's Hardware
日本
- 廉价DIY！密歇根理工大学开发开源3D金属打印机- 社会设计新闻
立陶宛
- 今后，3D金属打印机只需1.5‰。美元可以在家赚- Mokslasit 15 分钟，Technologijos
马来西亚
- 2014 年将主导的 6 大技术趋势- HongKiat
挪威
- 她的 er metall-3D-printeren du kan lage selv - Teknisk Ukeblad（技术周刊）
波兰
- 打印一把枪- Rzeczpospolita (rp.pl)
罗马尼亚
- 适用于任何用户的 3D 打印机焊接金属- Sfera
俄罗斯
- 打开的 3D 金属密封件-Lenta.ru，2045.ru，喀山联邦大学，内联
- 美国人创造了一种可在金属上打印的 3D 打印机- Imena
- 大纪元, Computerra , Scienceblog.ru
西班牙
- Impresora 3D para metal，barata y de código abierto - NCYT，Insurgente Press