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DVD机改造成3D打印机(上)

2019-09-10

电脑报 2019年21期
关键词:基板光驱扳手

随着电子产品的不断更新换代,人类产生的电子垃圾也越来越多;怎么处理和回收这些垃圾有时候也是一个让人头痛的问题。香港理工大学计划将部分被淘汰的电子垃圾利用起来打造一款用于教育的3D打印机;因为原料都是来自电子垃圾,其制作成本可以降到非常低。制作者将这款打印机命名为Curiosity(好奇心),下面我们就来看看这台打印机是怎么造出来的吧,你也可以按照此方法获得自己人生的第一台3D打印机哦。

第一步:前期准备

主要部件包括老式DVD光驱、电脑电源,整个项目完成之后的总成本不超过150美元,而且一旦能将此项目实现规模化,单台3D打印机的成本更是有望压缩到100美元!

必需的工具:内六角扳手:包括两个尺寸分别为2.5mm(长柄)和2.0mm的球形端扳手,1.5mm与3.0mm六角扳手,热胶枪、电烙铁、2个老式DVD光驱、软盘驱动器、PC电源等;3D打印组件:结构框架、加热头固定器;电子件:Arduino Mega、Ramps板、4个Pololu Motor Shields、USB线、1.75毫米丝全金属挤出器w/ PTFE管和铜接头、Nema 17步进电机、w/0.4mm加热头喷嘴(图1),这些配件在网上都有售卖。

第二步:准备DVD光驱

拆掉两个DVD光驱。因为光驱的品种非常多,具体的拆解过程可能会存在差别,但基本可以按以下步骤完成:

1.移除DVD光驱盒顶部面板;

2.移除电路板,切下扁平电缆;

3.移除光驱侧边和前面板;

4.分离金属框(其固定着步进电机、DVD旋转电机、激光头和电路板);

5.从激光头上移除DVD旋转电机和电路板,拆掉多余的线材。

如图2所示,没必要将步进电机一起拆下来。另外,保留下上面所有的减震橡胶。

第三步:准备软盘驱动器

和上面一样,软盘驱动器也各有差别,大致步骤如下:

1.移除软盘盒的顶面板;

2.移除电路板、拆下扁平带状电缆;

3.移除顶面板和金属边框;

4.分离金属框(其固定着步进电机和读写头)

5.将多余的部件清除,只留下能固定步进电机和读写头的部分即可(图3),尽量在固定的基础上让整个组件更轻。

另外确保步进电机上有4个连接口,如图4所示(步进电机不需要拆下来),如果只有两个接口,可能只是直流电机。使用万用表分别找到A+/A- 和B+/B-两对接口,每对之间的电阻大约为15Ω,如果你测得的阻值是无限大,则它们可能并不是一对。而它们各对之间的正负是不必区分的,接下来将跳线焊接到上面:

脚1 →A+或B+

脚2 →A- 或B-

脚3 →B+ 或A+

脚4 →B- 或 A-

第四步:安装结构框架

这里的框架是采用激光切割的木板拼接而成的(图5),这有利于保持设备的精度,简单的拼接之后并不需要急著安装螺钉。

第五步:安装挤出器

这里需要用到一个金属挤出套件(图6),这个装置可能需要你额外购买,这个部件负责3D打印原料的推送,将挤出器安装到电机轴上,保持紧固。

第六步:组装X和Z轴电机

其中X轴驱动采用了DVD光驱,而Z轴使用的是软盘驱动器(图7)。对准X轴和Z轴;Z轴电机必须垂直固定在X轴顶部。两个电机之间的连接部分需要用到热胶。确保软驱的电机能够通过DVD光驱电机的下面,确保两个电机在整个轴上运动时都不会有任何阻碍。使用热胶时一定要注意不要将热胶放在任何可移动的位置上。

第七步:安装打印基板和Y轴电机

Y轴电机使用的是DVD光驱电机(图8),将打印基板安装在DVD光驱的中心,确保基板和电机无接触,另外基板的任何一边都不应该超过DVD光驱的范围。

第八步:安装加热头

在软盘驱动的读写头上安装加热头,这里用到了一个3D打印的固定槽,用DVD上拆下的小螺丝固定(图9)。

第九步:准备在框架上安装DVD光驱

标记X/Z驱动的位置,在木片的中心做好标记,然后在相应位置钻孔(图10);标记Y驱动的位置,在框架基板上做好标记,然后在相应位置钻孔(图10)。

第十步:在框架上安装电机

首先用4颗M4x20螺钉将前面做好的X/Z轴安装到3D打印机的顶部框架上,注意在安装这一结构时,需要在螺丝钉上加装一枚螺帽或一些垫圈(图11)。

接下来将带有打印基板的Y轴结构安装到打印机底部框架上。为了给电机留下足够大的自由活动空间,打印机的底部框架做了镂空处理,另外也应该采用更长的螺钉(M4x40)和更多的垫圈将整个Y轴结构悬空(图12)。

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