Maker + T = Market 造訪社團 » 列印

[英雄聯盟 - 貓女 Katarina 武器製作心得]

這次因為國電展的客戶希望以英雄聯盟為宣傳包裝方向，因此麻豆會扮演成其中的貓女 Katarina。服裝從網路上購得，武器其實也是可以，但網路上的武器不是很優，所以決定自己作看看。

挑了一張照片後， Stanley Chen 有先熱血的建模了，但是因為 stl 檔很大，而且沒有分拆，列印上的問題很大，編輯上也困難重重，最好只好自己畫看看。

原本以為可以從照片，轉向量 svg，再導入 123D 去拉線，結果證實概念可行，但效益不彰的原因在於軟體對 svg 的解讀很沒效率。所以最後自己拉 Polyline 搞定。

建模時間約4小時，花紋部份就花超過一半時間，不然可以更快。設計上，以容易列印及節省支撐為主要考量，物件以卡榫的方式固定。

列印上，刀刃部約8小時，手把部大概5小時（強度要求較高），卡榫8分鐘。

拆支撐3分鐘，打磨3分鐘，組裝3分鐘。

發現問題：
1. 刀刃處太利的地方要倒圓角，列印上才不會有單線的狀況，會不好看，強度也極低。

2. 需留意應力集中問題，刀刃跟把手交接處，最好倒個圓角。雖然不合實際，但有助分散應力。能分段切割圖檔當然更好。

3. 把手的人體功學，這部份要事先設計的難度頗高，目前想來，最快的模式可能是用黏土作基本的塑型，再參考這個尺寸設計。

最後感謝：
1. Stanley Chen 辛苦幫忙。
2. ＃ 明燿資訊 提供測試版銀點黑作為基材。

PS. 本次物件屬公司宣傳使用，故檔案不便分享，敬請見諒。（目光轉向 Stanley）

[雷雕模組總整理]

因為別社團的大大希望分享，所以先 PO 在這裡給大家看，雖然說雷雕模組出來很久了，但這應用其實一直沒有被發揚光大、善加利用。關鍵在軟體～～～這部份，以現在的時間利用率來看，只能期待有心人出手造福人群了。

說到雷射模組，當初決定自己搞的原因主要有二個：一是原廠的功率有點低，如果要拿來當工具機來說太小了（雖然事後證明1.8W也是不夠，所以我又買了40W的）；二是推出的時間太久。

關於後者，就像我說過的，自爽的，銷售的，全球流通的，不同的層級，就有不同的標準。所以我從 2015/8/18 開始第一版的 beta test，到 8/26 收到美國寄來的雷射頭，到 9/15 完成驅動電線及雷射本體和控制器的封裝。整個花不到一個月的時間....

這突顯一件事，就是模組沒有那麼難搞。只要熟悉 3dp 的架構，挑選合適的零組件，適當的機電整合，把列印的概念轉換成工具的跑法，就可以玩出很多創意了。至於更深入的細節，就看每個人的專長或者找人合作，也不會太困難。

以下，簡短以時間軸的方式概述開發流程，剩下的請參照附圖及圖說。

2015/8/18 拆解舊的燒錄器，取得其中的雷射頭和鏡片組，再用銅質水管接頭，鑽成一個固定座。然後鎖在顯示卡的散熱鋁片上。完成第一代雷射模組的核心。

2015/8/19 將雷射核心固定在 ATOM 2.0 的 HUB 上，進行試雕動作。但其實對焦和功率測試橋很久。因為功率太低，打在白紙上根本沒反應。最後打在香上來，發現有冒煙，確認功率至少足夠，以及大致的焦距。

2015/8/26 在 eBay 訂的 1.8W 藍光雷射(二代)到貨。

2015/8/28 在光華商場買了一顆 5W 的 LED 燈泡，用它的散熱片來當雷射模組的散熱片。主要考量是功率適當、圓型、容易加工。

2015/8/30 將雷射二代裝上 ATOM 2.0 HUB，然後設計封裝外殼。主要考量：散熱、體積精省、直接對焦功能。

2015/9/11 重新設計驅動電路（原本的電源主要靠電源供應器），但為了將它跟 ATOM 2.0 整合，電源必須合併。

2015/9/13 完成驅動電路設計，加入電源檢測及調校功能，也加入了驅動電流的線性校正功能（講起來很像回事，但其實就電流分段調整而已）

2015/9/15 將雷射模組二代裝上 ATOM 2.0, 修改 Marlin 程式以支援相關控制指定，並新增專用功能（可採雙變數方式控制功率：時間及功率）。

專案完成。

[風向球]

隨著 Maker 話題的沿燒，3dp 在社會上的能見度和接受度很高，但是目前主流都是放在 3d 列印和建模。然而，應該有很多應用是充滿想像空間的。

但是，市面上卻有很多 DIY 或定位不明的公司，產品的等級也良莠不齊。

我個人在思考一些想法，不知道大家會有什麼見解，覺得可以討論看看～～

但為了方便大家了解想法的發展，請大家留意以下重點：

1. 這不是要來生產 3dp 列表機，因為這市場夠飽合了，沒必要這樣玩。

2. 針對不同的主題應用，請獨立一個回覆串，並在開頭註明應用類型，後續討論的人，請跟著回覆串一起交流。若你有不同版本的想法，可以另開回覆串，然後註明應用類型 V2....V3.....以此類推。

3. 意見交流就是不去排他，如果有人想作就去作，我也不確定自己是否真的想把它落實，所以好的想法不用藏著。

ＯＫ，那我先提一些想法，例如：

1. 想法一：以 delta 機型作成投幣式的可麗餅販賣機，結合熱床、簡化介面、降低高度。其實一台花不少多少錢，但噱頭十足。

2. 想法二：以笛卡兒系統作成小型刻印機，現在刻印的機器都很大，但事實上根本用不了那麼大，一個名片大小就很夠用了，成本也很低。

3. 想法三：以雷射模組作成外掛，架在一些烤物上面，例如大鵰燒，然後上面可以寫字.....XD

4. 想法四：以 delta 機型作為蛋糕裝飾機，可以提供客製作造型。

5. 想法五：我覺得現在社會需要一個組織，是專門以開源的技術和資源，去整合出能具有新奇、前衛、有效率的合理價位設備，讓整個產業變得活絡，並且跟得上潮流。

[Maker Faire Taipei 一日遊]

今天趕場先跑了在南港的數控機械展，用30分鐘的時間逛完展，是我跑了幾年展場的技巧，其中只停留在三個地方，一個是北科大的攤位，他們展了一個超小型的鑽孔及放電加工機。
一個是3D systems 的攤位，了解了一下他們的彩色列印機。以及我這次接的活動客戶，德國館。

可能是假日，今天的人算是相當的少，通常一個攤位只有幾個人在逛，多的大概十幾位。而這些攤位，主要是整個供應鏈的各環節廠商，在比較大型的機台上講究的都是加工能力和精度。

會特別來看，主要是看定位。因為可以清楚知道對專業廠商來說，maker 這塊還是有太高的玩票性質，那麼落差多少，要往前跨多少才能開始有話語權，是一個指標。

然後，很快的趕去 Maker Faire。這裡很不同，一整個朝氣十足。小朋友、家長、廠商、創客，都很有活力，而且人數很多。重點是男女老幼都有。

這次看的重點大概有 IoT、機板、3dp、雷切、機器人這些，主要是看比重和發展方向。

例如機板主要針對不同的應用在發展，目前主要綁定在 IoT。

雷射部份，目前在集資的一位資深玩家在現場有展示，但先前已去了解過，所以沒特別花時間了。

機器人部份，大多著重在遙控作動，實務上的應用展示極少，這表示台灣在機器人這塊的起步有點慢，而且顯得有氣無力。目前在教育領域著墨很深的連老師沒參展(?)有些可惜。另外，從加工上來看，也可以發現台灣在加工的不便，造成很多應用的落差很大，形式很少。

3dp 這塊，可以說是百家爭鳴，但新意有限。以展出的比例來看，delta 跟笛卡兒系統大概一半一半。而在成果來看，目前 delta 機器的成果顯得略勝一籌，就作品和性價比來說，delta 大概領先 20~30%。而就功能的應用性來說，delta 目前的外掛模組數也多於笛卡兒系統。

另外值得一提的是看到一台新的 delta 機器，它的完成度大概是目前最高的，雖然價格要１５萬一台。不過，從這台的設計來看，大致上可以看出未來 delta 機器的走向。（雙噴、照明、熱場、恆溫控制、更高精度、結構優化）

不過，我個人覺得未來 delta 3dp 的戰場在外掛模組。

因為從目前的應用來看，在加法部份的用法已經差不多玩透了，展示的成果類型及優劣也大致穩定，這表示未來的市場行銷會漸漸僵化，銷售就會鈍化。這時，能否有更多不同的模組外掛讓機器變得多樣化，就會是未來的決戰點。

想像一下，如果你買一台計算機，永遠只能作加法，跟一台計算機能作加減乘除開根號....，你會買那個？

所以，我個人對於那些把自己機器限縮在特定應用的業者，感到疑慮。而一旦外掛模組的市場開打，就會衍生下一個戰場，那是目前台灣業者普遍缺乏的部份，這一塊會是大機會，而它會跟 IoT 有些相關。希望在很快的時間裡就能開始動手了....

以上小小心得跟大家分享....

[工業 4.0]

他大膽預言：「巨型工廠將慢慢瓦解」，「台灣適合的是小型產線」，因為「Everything becomes desktop」。回顧一下歷史，當電腦變成DT就走入了千家萬戶，現在不少3D列印機、雷射切割機也變成desktop（指小型家用的機種），連機器手臂也開始有desktop版，美國Maker圈有人展示小型的CNC，這些發展出來，代表你的生產線可以微型化、模組化、連接化，小型生產線將蓬勃而生，就很適合創客使用，這也是台灣的機會。

程天縱說得直白，台灣供應鏈不能永遠依靠供應鏈，未來產品跟高科技趨勢會改變供應鏈，能做的就是把握機會，首先，一定要思考下一個大產品（Next Big Product）是什麼，供應鏈要跟著佈局，台灣向來供應鏈有個陋習—只抓大放小，導致風險很高，大客戶一完蛋就死，心態必須改變，支持小創業，不能全押在服務最大客戶上。此外，供應鏈也要想辦法走向產品，比較可惜的是台灣缺少產品火車頭，如果有兩三個火車頭帶動，就不必只能跟著人家走。

[人人都有暗黑的一面]

為了把頭髮作更好的呈現，把尺寸放大，但最後還是斷了，這種東西還是要改圖比較實際。

但後面的頭髮倒是忠實呈現，只是從有loop 到單線，再到間續的層次，並不那麼美觀，除非上色。所以列印的問題之一是光線的呈現結果。

[1N5408 - Ripples Eliminator report]

這次的小外掛似乎引起不小的迴響，所以我想我有必要作更深入的分享，讓其他同好們可以決定是否去作這個小改造。

首先，先釐清一下 3dp 的 fdm 機種(不論是 delta 或 xyz) 他們在列印的這個程序上，都是從 3d 模型 --> 三角面（網格）--> 向量線條 --> 座標值 --> 步進數 --> 同步驅動四軸（含線料）。

這其中經歷了3d建檔、切片程式、Marlin、機板、驅動電路、最後到馬達。

那麼，我們現在想要處理的問題究竟出在那一個環節，佔比多少，可能大家心中要先打個問號，稍作保留。

以先前印心經筆筒的經驗來看，當筆筒的圓是切成48等分時，它的圓其實是多邊型，切到200等分後，看起來更圓了，但事實上還是看得出來。像這個問題，就是出在前三個環節，產出的向量線條本身就不完美。

而這些座標值要轉成步進數時，都會因為四捨五入的問題，而產生規律的變化，這個狀況造成了摩爾紋的出現。

最後，當驅動電路在分步上因為訊號的不夠完美，造成在16分步或32分步中的幾個分步不夠確實，這可能造成列印時會有規律的不穩定性，而這又跟它發生的時間點和加速度有關。

前言結束，那麼 1N5408 處理的是那一段？就作者的理論來看，它能解決的就是改善少數分步的供電品質而已，而它理論上，會讓列印品質略好，但在直線或平面的表現上，是相對有限的。（因為連續性的問題）

至於這樣的外掛有沒有風險？這問題要看硬體的架構，機板丟訊號給 drv8825 ，它再作出對應的供電給馬達，但現在中間多了一些二極體。就這一串的硬體來說，馬達是不會壞的，因為給它的電並沒有什麼不同。機板是不會壞的，因為它只餵弱電的訊號。drv8825 基本上也不會壞，因為它負責供電的部份並沒有得到什麼不同或過大的反饋。唯一可能出狀況的是二極體，但是這要看選擇的二極體規格，只要它能撐得住那個電流，基本上就沒什麼破壞性的風險。這種元件也大多不是消耗品。
所以在我來看，這東西是零風險。

至於，修正波形之後，究竟有多大的效果？或許之前拍的照片不夠清楚。另外提供幾張給各位參考，而且這部份我跟作者的觀點也有些不同。因為他的說法是要極慢的情況下，那個供電的差異會比較明顯，但我覺得用極慢的速度並不符合正常使用的狀態。因此，供電狀態的理想與否，會在列印表面有比較大的加速度變化中出現。因為當加速度的變化越大，這些原本因為供電狀態不良的分步所印出的表面就會顯得不夠漂亮，當它的供電正常後，才能恢復正常應有的表現。

照片如下：