用户体验职业(UX careers中文版)_百度文库
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用户体验职业(UX careers中文版)|由​尼​尔​森​诺​曼​集​团​主​办​的​用​户​体​验​行​业​调​查​报​告​“​U​s​e​r​ ​E​x​p​e​r​i​e​n​c​e​ ​C​a​r​e​e​r​s​,​ ​H​o​w​ ​t​o​ ​B​e​c​o​m​e​ ​a​ ​U​X​ ​P​r​o​,​ ​a​n​d​ ​H​o​w​ ​t​o​ ​H​i​r​e​ ​O​n​e​”​中​文​版​,​由​国​际​体​验​设​计​协​会​(​I​X​D​C​)​组​织​编​译​。
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Justinmind Prototyper 5.5.0 汉化中文版
Justinmind Prototyper软件介绍
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Justinmind Prototyper汉化中文版是一款专业的APP原型设计工具。Justinmind Prototyper与Axure、Balsamiq Mockups等流行的原型设计工具相比，Justinmind Prototyper更为专属于设计移动终端上app应用，支持iPhone、iPad、Android和自定义设备。JustinMind提供了强大的交互效果，鼠标hover的状态、点击后的效果，非常逼真。同时在移动设备上能够高度仿真的实现各种手势效果。JustinMind提供了一键生成，不用再像Axure那样多步操作，点击后直接在浏览器窗口打开。网上有各种各样的组件、模板，可以根据需要选择相应的进行使用。
下面是JustinMind的一些特性：
1.使用JustinMind，你可以在几分钟内利用其广泛的组件和交互绘制高保真原型。它提供了一些基本的形状，如矩形和文本，还有特定的组件，如菜单，表单或数据列表。
2.关于手势的交互效果：
JustinMind提供了多种触屏的交互效果，例如滑动、缩放、旋转，甚至捕捉设备方向等等。在需要产生效果的部件中选择对应的手势即可。
3.可以创建自己的组件库。
JustinMind为iPhone ，iPad，黑莓，Android提供了多样的组件。你可以创建自定义组件库，方法是将排列好的单个组件放在一起，并将它们集体框选拖动到组件库。
这样下次你就可以直接使用自己定义好的组件。
4.更为便捷的定义样式。
相比Axure，JustinMind更好的提供了属性窗口，并且更好的支持捕获PS等软件的图像属性。
5.JustinMind可以导出原型的所有信息到Microsoft Word。能够一键生成及其规范的文档。
6.共享原型进行测试。
JustinMind支持将原型上传到服务器并提供给他人进行测试，为产品的改进做出了良好的贡献。最为特别的是，基于usernote的服务允许你将原型放到移动设备上进行测试。
7.更友好的定义交互方式。
在JustinMind中，你可以通过拖拽等方式来实现跳转、定向等交互效果，无需像Axure一样每一步都只能通过点击来完成。并且显示更为直观，如进度条。
同时可以通过一些简单的无代码逻辑语句实现更为高级的交互效果。
8.全球范围内的复用、数据共享。
每一个模板都让这一套组件有不同的视觉风格，变量允许将数据从一个屏幕迁移到另一个，甚至使用它们来检查是否满足条件。
9.发布和收集反馈意见。
发布Prototyper作品到usernote后，全球各地的人将通过Web浏览器访问您的原型。他们的反馈结果将会实时的呈现在您的原型页面。
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3768854|【正版】解析3D打印机：3D打印机的科学与艺术
图书定价：
图书作者：
(美)Brian Evans
机械工业出版社
出版日期：
国内第一本从硬件、软件和升级三个维度全面解析各类开源3D打印机的基本原理和技术细节的著作，不仅详细讲解了3D打印机的结构、固件、分层工具、应用软件、热熔丝的种类、使用技巧，而且还详细讲解了常见3D打印机的调试、使用、升级和维护，以及3D打印模型的设计。本书强调动手实践，包含多个实战案例，3D文字、多模型混搭、迷你相扑机器人等，不仅教读者如何打印各类物品，而且能启发读者DIY属于自己的3D打印机。 《解析3D打印机：3D打印机的科学与艺术》分为三部分。第一部分（第1～3章）介绍3D打印机的工作原理、常见类型、选购方法、3D打印机的机械和电子器件、常用分层和控制软件、校准打印机的设置和操作等。第二部分（第4～9章），此部分涵盖与3D模型矢量图绘制和操作、模型的合并和消除、文件导入/导出、网格处理、模型混搭等相关的多种工具及技术运用技巧：讲解如何利用Thingiverse和Google 3D模型库查找并共享3D模型；介绍3DTin和Tinkercad（基于Web的实体建模软件），并制作一个外星侵略者模型；利用Inkscape、OpenSCAD、MeshLab、MeshMixer制作多种复杂模型，诸如3D文字、蒸汽朋克军舰、迷你相扑机器人、发条双足机器人、行走的石像鬼、行走的矮人等。第三部分（第10章）揭秘如何通过机械部件、电子器件等进行3D打印机升级。附录给出维护和故障排除的技巧，以及3D打印机相关的资源。
《解析3D打印机：3D打印机的科学与艺术》 译者序 前言 第1章 3D打印机的世界 1 1.1 格雷伯爵茶，热的 1 1.2 3D打印机如何工作 2 1.2.1 笛卡儿机械 3 1.2.2 热熔塑料进料头 3 1.2.3 打印托盘 4 1.2.4 直线运动导轨 4 1.2.5 挡块 5 1.2.6 框架 6 1.3 现有的3D打印机 7 1.3.1 RepRap类型 7 1.3.2 Box Bot类型 9 1.3.3 RepStrap类型 12 1.3.4 Upstart类型 13 1.4 选择合适的3D打印机 15 1.4.1 3D打印机汇总 16 1.4.2 打印区域比较 16 1.4.3 购买套件或者自己组装 17 1.5 选择正确的材料 18 1.5.1 热熔丝材料 19 1.5.2 热熔丝的直径 19 1.5.3 购买热熔丝 20 1.6 基本工具 20 1.6.1 手工工具 20 1.6.2 电子工具 21 1.6.3 打印辅助材料 22 1.7 小结 23 第2章 3D打印机的工作链 24 2.1 从3D模型到3D实物 24 2.1.1 3D模型 25 2.1.2 分层和路径文件 25 2.1.3 打印控制软件简介 26 2.2 什么是工作链 26 2.3 电子器件 27 2.3.1 RepRap Arduino Mega Pololu 扩展板 29 2.3.2 Sanguinololu 30 2.3.3 Printrboard 31 2.4 固件 32 2.4.1 Sprinter 33 2.4.2 Marlin 33 2.4.3 SJFW 34 2.4.4 MakerBot 34 2.5 分层软件 34 2.5.1 Skeinforge 36 2.5.2 SFACT 36 2.5.3 Slic3r 37 2.6 打印控制软件 37 2.6.1 ReplicatorG 38 2.6.2 Pronterface 40 2.6.3 RepSnapper 41 2.6.4 Repetier-Host 41 2.6.5 netfabb Engine 42 2.7 小结 43 第3章 校准打印机 44 3.1 第一步 44 3.1.1 连接设备 45 3.1.2 让打印机动起来 45 3.1.3 初始位置 47 3.1.4 加热 47 3.2 打印概述 49 3.2.1 下载模型 49 3.2.2 模型分层 50 3.2.3 打印模型 50 3.3 打印设置 50 3.3.1 打印机和热熔丝 54 3.3.2 打印速度 56 3.4 打印兔子 57 3.5 校准打印 58 3.5.1 从打印托盘开始 58 3.5.2 圆，圆，圆 60 3.5.3 金字塔 61 3.6 固件设置 62 3.6.1 初始化设置 63 3.6.2 轴运动校准 63 3.6.3 机械设置 65 3.6.4 更新固件 65 3.7 小结 66 第4章 云端的3D模型 67 4.1 查找并共享3D模型 67 4.1.1 Thingiverse 67 4.1.2 Google 3D模型库 73 4.2 基于Web的实体建模软件介绍 77 4.2.1 3DTin 77 4.2.2 Tinkercad 79 4.3 项目：外星侵略者 82 4.3.1 从像素块开始 82 4.3.2 拉伸模型 83 4.3.3 保存并导出STL文件以进行打印 84 4.3.4 打印成实物 85 4.4 小结 86 第5章 3D文字 87 5.1 制作矢量图 87 5.1.1 使用Inkscape 87 5.1.2 用Inkscape绘制图形 88 5.1.3 Inkscape中的路径操作 90 5.1.4 书写文字 92 5.2 设计3D文字 93 5.2.1 准备矢量图 94 5.2.2 准备文件 96 5.3 拉伸矢量图 98 5.3.1 使用OpenSCAD 99 5.3.2 在OpenSCAD中建立模型 99 5.3.3 模型的合并和消除 100 5.3.4 移动和旋转模型 101 5.4 2D到3D 103 5.4.1 有趣的变化 103 5.4.2 打印成实物 108 5.5 小结 108 第6章 蒸汽朋克军舰 109 6.1 中级OpenSCAD技术 109 6.1.1 变量 110 6.1.2 特殊变量 110 6.1.3 字符串 111 6.1.4 修饰符 112 6.1.5 模块 113 6.2 设计蒸汽朋克军舰 114 6.2.1 文件设置 115 6.2.2 设置打印区域 116 6.2.3 创建模型 116 6.3 船体 116 6.3.1 船体两侧 117 6.3.2 主甲板 118 6.4 甲板上的建筑 120 6.4.1 船舷 120 6.4.2 船舱 122 6.5 细节设计 123 6.5.1 烟囱 123 6.5.2 通风口 124 6.5.3 主炮塔 125 6.6 完成模型 126 6.7 准备打印 131 6.8 打印成实物 132 6.9 小结 134 第7章 模型的混搭 135 7.1 混搭 135 7.2 OpenSCAD中的基本混搭 136 7.2.1 导入STL文件 136 7.2.2 操作STL文件 137 7.2.3 简单的混搭 138 7.3 OpenSCAD中的复杂混搭 139 7.3.1 开始在OpenSCAD中混搭 139 7.3.2 使用MeshLab 139 7.3.3 在OpenSCAD中完成混搭 141 7.3.4 增加支撑 143 7.4 在MeshMixer中混搭 143 7.4.1 制作部件 143 7.4.2 混搭模型 147 7.5 更多的混搭 150 7.5.1 在MeshMixer中制作一个部件 151 7.5.2 在OpenSCAD中完成部件 152 7.5.3 打印成实物 153 7.6 装配混搭模型 153 7.7 小结 154 第8章 迷你相扑机器人 155 8.1 什么是迷你相扑 155 8.2 使用SketchUp 157 8.2.1 SketchUp的工作区和模板 157 8.2.2 制作简单的模型 158 8.2.3 制作复杂的模型 160 8.2.4 导航 161 8.3 设计一个迷你相扑机器人 163 8.4 开始 164 8.4.1 电池仓 164 8.4.2 电机座 165 8.4.3 车架前端 168 8.5 轮子和支撑 169 8.5.1 电机支撑 169 8.5.2 车轴支架 170 8.5.3 电池盒卡扣 171 8.6 细节调整 172 8.6.1 清理模型 172 8.6.2 安装孔 173 8.6.3 推土铲 174 8.7 打印成实物 176 8.7.1 准备打印 176 8.7.2 组装 176 8.7.3 添加控制电路 177 8.8 小结 178 第9章 更多项目 179 9.1 项目：发条双足机器人 179 9.1.1 测量实物 180 9.1.2 设计发条双足机器人模型 181 9.1.3 行走的石像鬼 184 9.1.4 行走的矮人 185 9.1.5 行走的机器人 187 9.1.6 打印成实物 190 9.2 项目：扭曲的花瓶 192 9.2.1 画一些线 193 9.2.2 拉伸剖面图形 196 9.2.3 在MeshLab重新网格化 196 9.2.4 清理花瓶模型 197 9.2.5 最后一件事 197 9.2.6 打印成实物 198 9.3 小结 199 第10章 升级 200 10.1 机械部件升级 200 10.1.1 同步带和同步轮 201 10.1.2 线性轴承 203 10.1.3 螺纹杆和联轴器 204 10.2 电子器件升级 205 10.2.1 电子挡块 205 10.2.2 可加热的打印托盘 207 10.2.3 制冷风扇 208 10.2.4 SD卡 209 10.3 更多的升级 212 10.3.1 成盘热熔丝的支架 212 10.3.2 更换进料机构 213 10.4 小结 215 附录A 打印技巧 216 附录B 资源 226
第1章 3D打印机的世界 如果你拿起这本书，那么你一定像我一样被3D打印机迷住了。也许你已经在媒体上看到过一款个人3D打印机，并且想要了解更多这方面的知识；也许你是一名艺术家、设计师、工程师、发明家或者创客，你想知道如何利用3D打印机完成你的设计；也许你已经购买了自己的个人3D打印机，现在只是想要寻找一些帮助来学习如何使用它。就从本章开始我们的3D打印机之旅吧，首先介绍一下一般3D打印机的工作原理，然后看看现在市场上2000美元以下的各种DIY 3D打印机的采购指南，或者只是简单地告诉你能用3D打印机干什么。最后在本章的小结中会说说完成本书中项目所需要的材料和用品。 在这一章，我们会学到以下内容： 什么是个人3D打印机，它是如何工作的 当前不同类型的多种3D打印机 用于打印的不同材料 成功使用3D打印机所需的各种工具和用品 我们从科幻小说的3D打印机开始吧！ 1.1 格雷伯爵茶，热的 这句话大部分人都很熟悉，在电视剧版《星际迷航：下一代》中让&卢克&皮卡德舰长对着墙上的一个终端设备说出几句话，几秒钟之后，他选择的饮品就出现在面前。这个虚构的设备叫做&replicator&&&一种响应即时请求、重组基本材料原子创造新事物的机器。这种3D打印机我们现在依然没有，创造出这种改变分子结构，凭空制造出物品的设备还需要走很长的路。 但是，今天的个人3D打印机利用一种称为熔积成型（Fused Filament Fabrication，FFF）的技术已能够用塑料制作很多东西。整个过程像是在一个微小而精致的热熔胶枪喷嘴内熔化并挤出塑料，然后通过沉积塑料丝的方式按层绘制，逐层累积融合，最终冷却形成坚实而耐用的塑料部件。这项技术在设计与工程行业已经存在了大约25年，从汽车零件的制造到烤箱的设计都有应用。 因为今天工业用3D打印机价格少则几万，多则超过几十万美元，所以一些勇敢的人提出了疑问：&制造一台自己的3D打印机有多难？&事实是，在最初的阶段，因为没有基础确实很困难，但是在过去的5年（自从第一台DIY 3D打印机面世），很多先进的技术已经在开发人员的共同努力下攻克了，并在世界范围内制造出成千上万的3D打印机。想要了解不断发展的3D打印机的分类，就一定要看看RepRap Family Tree（http://reprap.org/wiki/RepRap_Family_Tree）。现在，我们具体来看看这些3D打印机是如何工作的。 1.2 3D打印机如何工作 本章中出现的所有个人3D打印机彼此有许多相似之处，尽管它们可能有少许不同，但至少在原理上是相似的。我们通过图1-1来仔细看看这些3D打印机是如何工作的。 图1-1 3D打印机如何工作（Gary Hodgson，2011） 1.2.1 笛卡儿机械 3D打印机的核心灵感来源于笛卡儿机械，这种机械可以沿着三个直线方向移动，分别是X轴、Y轴和Z轴，这种坐标系称为笛卡儿坐标系。要做到这一点，这些3D打印机必须使用具有较高精度和准度的小型步进电机，通常是每步1.8度，再通过细分控制步进电机使其精度达到1毫米。三轴机械像其他计算机数字控制（CNC）设备一样能够沿着线性轴运动，在指定的位置上让热熔塑料进料头挤出加热的塑料丝，然后通过沉积塑料丝的方式绘制3D物品的某一层形成薄层。本书中所有的3D打印机都是通过同步带和同步轮沿X轴和Y轴提供快速而精确的定位，Z轴则大多数使用螺纹杆或丝杆来精准定位。 虽然这听起来很复杂，但事实真的没那么复杂，因为几乎所有厂家生产的DIY 3D打印机都是用这种标准化的组件组装而成的。在某种程度上，多年来艰苦的工作，从一无所知到今天制造出如此出色的3D打印机，我们要感谢开放和共享的社区，它们对设计和改进的自由共享进一步提高了3D打印机的技术。 1.2.2 热熔塑料进料头 笛卡儿坐标系统为3D打印机提供了精确的线性定位，而加上一个进料头我们就能够挤出细的热熔丝&&一种加热后会变软呈半流体状的塑料。热熔塑料进料头如图1-2所示，可以说它是3D打印机中最复杂的部分了，而且现在还在不断地改进，这部分由两个关键的部件组成：挤丝驱动器和热熔加热头。 图1-2 完整的热熔塑料进料头（带挤丝驱动器和加热头） 挤丝驱动器通过齿轮驱动机构拉动绕在线轴上的热熔丝，热熔丝的直径通常是3毫米或1.75毫米。大部分情况下，挤丝驱动器通过一个步进电机来控制进入加热头的流量，为了增加驱动力，这些电机通常连接一个打印的齿轮或者一个变速箱，如图1-2所示。 热熔丝由挤丝驱动器拉动进入进料头，然后送到加热头。加热头通常是与进料头的其余部分隔热的。它由一大块铝块、嵌入式加热器件或其他加热组件以及一个温度传感器构成，当热熔丝到达加热头，就会被加热到170～220℃，加热的温度取决于你使用的热熔丝种类。一旦热熔丝变成半流体状态，就会通过加热头下方0.35～0.5毫米直径的开口流出，并在打印托盘上绘制当前所打印层的外围轮廓或者根据填充方式进行内部填充。 1.2.3 打印托盘 打印托盘是你用3D打印机打印东西的平台，每一种打印机的打印托盘大小可能都不一样，大小从100平方毫米到200平方毫米不等，介于4英寸到8英寸，或者更大。现在市场上大部分的个人3D打印机会提供一个能自加热的打印托盘（如图1-3所示），要么是标配要么是选配，如果你想自己做一个也不是什么难事。在3D打印机中，打印托盘用来防止打印物品在冷却时变形或开裂，同时保证物品的底部牢牢地粘在打印托盘上。 图1-3 可加热的打印托盘 为了保证良好的导热性，以及表面的平滑和水平，打印托盘的上面一层通常是玻璃或铝板，玻璃的光滑性更好，而铝板的导热性更好。同时为了防止物品在打印过程中从托盘上掉下来，根据打印时使用的热熔丝不同，在托盘表面通常会贴上一种价格便宜、可定期更换的胶带，胶带的材质包括Kapton类的聚酰亚胺胶带或PET类的聚酯胶带，甚至是在硬件商店里各种蓝色的纸胶带。 1.2.4 直线运动导轨 3D打印机采用的直线运动导轨系统（或者说是允许各个轴运动的机械部件）决定了打印机的精度、速度以及设备长时间工作时的维护成本。大部分个人3D打印机每个轴向上都使用光滑精密的连杆，同时用塑料、铜轴承或线性轴承制作一个滑块在连杆上滑动。线性轴承因为其流畅的运动及更长的使用寿命而成为目前最受欢迎的滑块制作材料，但是它在工作时产生的噪声比各种自制的铜轴承大，图1-4所示为Prusa Mendel上用铜轴套和塑料自制的轴承，这种轴承工作时比较安静，但是打印物品往往需要花费更多的时间。 图1-4 在Prusa Mendel上用铜轴套和塑料自制的轴承 什么是3D打印机&最佳&的直线运动导轨系统？这个问题就像每个人对私家车的评判一样见仁见智了。3D打印机的轴套非常便宜，但是寿命很短；机器加工的塑料轴套（称为易格斯轴套）非常平滑，作为移动缓慢的Z轴非常好，但是承受较重的物体时很容易变形；而前面讨论过的线性轴承的可靠性取决于连杆的质量和光滑程度。另外尝试的一些其他特殊材料，结果也是各有优缺点。有些打印机甚至使用工业用直线滑轨，虽然增加了精度和寿命，但同时也增加了硬件成本以及机械的复杂程度。 1.2.5 挡块 3D打印机中各个轴向上的行程长度是有限的，所以需要一个机械的或光电的挡块，如图1-5所示。从本质上说，这就相当于是一个开关，当检测到连杆上的滑块到达极限时会产生一个信号给打印机的控制板，以防止滑块运动超过了行程长度。 在操作中没有严格的要求必须安装所有挡块，但至少在每个轴向上的最小位置安装一个挡块，以保证打印机在每次开始打印时能精确地回到初始位置，具体涉及电子电路的内容将在第2章中讨论。 图1-5 Y轴上的机械挡块 1.2.6 框架 将所有组件连接在一起的就是3D打印机的框架，框架的结构和材质决定了包括3D打印机精度在内的很多特性。所有RepRap类型机器的框架都是通过螺纹杆将3D打印的部件与其他硬件连接起来构成的。另外，Box Bot类型的机器，如MakerBot 或者MakerGear Mosaic，其框架都是将胶合板激光切割后，用螺栓固定在一起，如图1-6所示。 图1-6 MakerGear Mosaic的胶合板框架 激光切割的胶合板结构采用了插接的形式，两块胶合板之间插接上之后再用螺栓和螺母固定。这种结构通常更容易组装，同时校准也更稳定，但是在工作过程中振动也很大，以至于在工作完成后所有的螺栓需要重新紧固。相反，螺纹杆的结构更安静，但组装和校准较麻烦。如果你要调整3D打印机部件，那么你会经常改变螺纹杆和连杆的长度，最终增加了框架的复杂度。最近，一些打印机的框架使用商用铝合金，虽然这种框架是刚性的且容易组装，但它的成本要多花100～200美元。 以上简要介绍了3D打印机的主要组成部分。在接下来的几个章中我们将会介绍如何用3D打印机打印一个数字的3D模型，但现在让我们聊聊DIY市场上比较流行的3D打印机，并对它们进行一个比较。 1.3 现有的3D打印机 3D打印机是一个种类繁多、发展迅速的巨大领域，仅仅将所有类型的3D打印机都介绍一遍就能写一本书。在这里我们没有涵盖所有类型的3D打印机，只谈及最流行的一些打印机，这些打印机大致分为四大类型：RepRap类型、Box Bot类型、RepStrap类型和Upstart类型。这些打印机的价格都在2000美元以下，你可以从供应商那里以散件或整件的形式购买。供应商提供的每一台3D打印机都是经过了反复测试和验证的，所以如果你从零售商哪里购买的话，打印机的可靠性和一致性都会有比较好的保证。但如果你想自己制作一台3D打印机而不是买现成的，你就会发现这并不比装一台个人电脑难多少，不过你需要放下你手上的商业事务而拿起扳手动手去做。 1.3.1 RepRap类型 RepRap是英国巴恩大学的Adrian Bowyer博士在2007年开始开发的3D打印机，第一台 RepRap（replicating rapid-prototyper的缩写）名叫达尔文（Darwin），它有自我复制能力（至少在理论上），用这台打印机制作出的零件能够再组装出一台新的3D打印机。用3D打印机制作的零部件（不过最开始的一部分依然是用昂贵的工业机器打印的）组装一台新的打印机，这使RepRap打破了工业3D打印机的价格壁垒。从达尔文开始，RepRap不断推动着DIY 3D打印机的革命。 1．RepRap Mendel 达尔文最终被第二代名叫Mendel（孟德尔）的RepRap所取代。Josef Prusa于2010年改善了第一代的设计，包括打印件和硬件，在保留大部分功能的前提下使用更少的部件，这种简约的设计称为T型3D打印机。如果你只注重打印机的功能而不太在意它的外观，那么Mendel会是很好的选择。图1-7就是现在市场中的一台高质量的Mendel 3D打印机，这台打印机是由俄亥俄州的MakerGear公司（）生产的。 Prusa Mendel是一台成本低、部件少的3D打印机，它的打印范围是200mm & 200mm & 110mm （约 8& & 8& & 4.5&） ，框架由螺纹杆、打印接头和其他硬件组装而成。打印机在Z轴的移动上使用了两个相互平行的步进电机以减少滑轮和同步带的使用；采用不锈钢进行基础设计，直线运动导轨部分选用了铜轴套和塑料自制的轴承，以及一个可加热的打印托盘。 图1-7 MakerGear Prusa Mendel 如果你手头不是很宽裕，那么还有一个办法能够让你得到一台可能是最便宜的Prusa Mendel 3D打印机，那就是找你附近的朋友或者去创客空间，让他们给你打印3D打印机中的塑料件。这些信息在RepRap的wiki上（http://reprap.org）都能找到。组装并使用一台Prusa Mendel需要花费很多的时间在调试上，如果你是买来全部的零件自己组装更是如此，但是，我相信很多拥有Prusa Mendel 3D打印机的人都愿意分享他们的知识、建议，以及改进设计的技巧。 Prusa Mendel的特点如下： 中档的打印范围 需要运行一段时间才能达到较快的打印速度 如果你是自己组装，价格会非常便宜 调试需要花费一些时间 2．RepRap Huxley Huxley是RepRapPro有限公司（）生产的小型的便携式RepRap Mendel，如图1-8所示。它是由RepRap的始祖Adrian Bowyer博士以及eMAKER的Jean-Marc Giacalone共同研制的。 Huxley的价格比Prusa Mendel便宜一些，便宜多少取决于你是买现成的还是自己组装，但是大小和便携性才是它的主要特点，它的打印范围是140mm&140mm&110mm （约5.5&&5.5&&4.5&），是最小的3D打印机。虽然是用线性轴承（用在X轴和Y轴）和细的螺纹杆（用在Z轴）组合而成的，但打印精度还是不错的。 图1-8 eMAKER Huxley（Johannes Heberlein, 2011） 因为Huxley的尺寸比较小，所以热熔丝进料头的驱动部分要和加热头分离，单独固定在框架上。为了连接驱动部分和加热头，设计师使用了一种叫钢闸绳（Bowden cable）的东西，大概说来就是一段塑料软管，热熔丝从中间穿过从驱动器连到X轴上的加热头。有人说这种设计减轻了X轴上的负担，使打印头能够更快速和准确移动，是优点；也有人说这样的设计会因为增加了结构的复杂或者热熔丝与塑料管之间的摩擦而带来很多问题。关于这点可能每个使用者都有自己的评价吧。 RepRap Huxley的特点如下： 最小的3D打印机之一 更准确、更可靠的直线运动系统 说不清是好是坏的塑料软管 差不多要花费和Prusa Mendel一样的构建和安装时间 1.3.2 Box Bot类型 制作一台RepRap的打印机基本上都要按照reprap.org网站上的基础设计原理把机器调试一遍，但是Box Bot类型的打印机就很容易组装了，只需要用螺栓把激光切割的胶合板框架固定在一起就可以了。因为其安装简单，Box Bot类型的打印机不像RepRap类型打印机的套件，前者更容易组装、发售更快，同时也比RepRap类型的打印机更受欢迎、更稳定。本节会介绍3家不同公司的3台不同的打印机，这些公司都在试图让3D打印机被每个人所熟知。 1．MakerBot 2009年，MakerBot公司（）结合其Cupcake CNC（一种免费开源的数控机床）和RepRap达尔文，用螺栓把激光切割的胶合板框架和打印机的硬件固定在一起，率先推出了一款易组装、低成本的3D打印机套装。图1-9是第二代的MakerBot，名叫Thing-O-Matic，这款3D打印机在直线运动导轨系统和进料头方面的技术都有很大的改进。 图1-9 MakerBot Thing-O-Matic（前视图，Tony Buser，2011） Thing-O-Matic的打印范围非常小，大小是120mm x 120mm x 115mm（4.7& & 4.7& & 4.5&）。MakerBot公司最近推出的名叫Replicator的第三代3D打印机打印范围很大，大小是225mm&145mm&150mm（约为 8.9& & 5.7& & 5.9&）。Replicator是第一台标准化的Box Bot打印机，只需要一个周末就能按照套件中的器材组装一台这样的3D打印机。尽管它组装起来非常方便，甚至可以说是最方便的，但它的价格和其他3D打印机相比就比较高了，在2000美元左右。 Replicator的另外一个特点是套件中可以选配双进料头，这意味着我们可以在一个物体中同时使用两种颜色，或者采用水溶性材料和标准材料配合打印复杂的物体，这样打印完成后就看不到打印外部支撑的痕迹。虽然其他高端的3D打印机有的也采用双进料头，但MakerBot的Replicator是同等性能的打印机中最便宜的，是第一台、也是唯一的一台。 Thing-O-Matic现在已经停产了，Replicator是MakerBot 公司目前的主打产品。MakerBot的3D打印机的特点如下： 标准化的零部件，使用者能够很快地完成3D打印机的组装 校准花费时间极少，但长时间工作的稳定性未知 可选配双进料头 价格与其他开源3D打印机相比较高 2．MakerGear Mosaic M1 在Prusa Mendel的基础上，MakerGear同样也制造了一台Box Bot类型的3D打印机，名叫Mosaic，如图1-10所示。详细信息可参考/products/m-series-3d-printers。 图1-10 MakerGear Mosaic M1 严格来说，Mosaic不是一个盒子（Box），但它的框架同样由激光切割的胶合板组装而成。有意思的是，它的打印托盘可以在Y轴和Z轴两个方向上移动。Mosaic的打印范围是127mm &127mm&127mm（5&&5&&5&），其特别之处除了经过精密加工可在两个轴向上移动的打印托盘之外，还有特氟龙涂层的螺杆和专为CNC设计的防反冲螺帽，这些设计让Mosaic在易于组装和调试的同时能够长时间稳定工作。 为了让用户可以更快地装配一台3D打印机，最好是一个下午就能组装一台，MakerGear在套件中预先装好了一些结构和电子器件。Mosaic的打印范围比Huxley稍大，比本章中提到的其他3D打印机都易于装配、校准、维护，同时能够保证长时间稳定工作，而其价格只有MakerBot的一半。 MakerGear Mosaic的3D打印机特点如下： 最短的组装标准时间 精密的结构保证长时间稳定工作 更精确的直线运动导轨系统 最实惠的Box Bot类型的3D打印机 3．Ultimaker 尽管Ultimaker（）没有MakerBot和MakerGear的历史长，但这个公司制造了DIY市场上打印速度最快的3D打印机，如图1-11所示。 图1-11 Ultimaker（Dave Durant，2011） Ultimaker的打印范围是210mm & 210mm & 220mm （或者8.25&&8.25&&8.5&），是本章介绍的3D打印机中打印范围最大的。该打印机的独到之处是将加热头设计为可以在X轴和Y轴方向快速移动的结构，为了限制加热头部分的重量，Ultimaker同样采用了Huxley的进料方式，将热熔丝进料头的驱动部分和加热头分离，不过这种方式存在的收料不及时的问题也被引入。在机械方面，Ultimaker采用了很多的线性轴承来保证快速的打印速度和整机的稳定性。 虽然Ultimaker在机械结构上做了很大的改进，提高了打印机的精度，但它的价格也不低，仅次于MakerBot Replicator，同时组装起来也比较费事。不过，Ultimaker是一台真正实用的、能够长期稳定工作的3D打印机。Ultimaker的使用者在网上共享他们的设计，尽管大多数高质量的3D打印机都可以花大约200美元选配一款闭源的打印机应用软件，但Ultimaker依然默默地维护着他们的3D打印机社区。 Ultimaker的3D打印机特点如下： 最快的打印速度、最好的打印精度和质量 拥有桌面型3D打印机中最大的可打印区域 由于没有配加热型的打印托盘而限制了打印的材料 价格和复杂度使该打印机的市场局限在专业级的3D打印机玩家 1.3.3 RepStrap类型 当RepRap刚刚起步的时候，组装一台达尔文所需要的3D打印件需要用昂贵的工业3D打印机完成，这限制了个人3D打印机的普及。为了解决这个先有鸡还是先有蛋的问题，3D打印机社区开发了RepStrap &&?一台不需要依靠工业打印机的RepRap。这些机器由简单的CNC加上进料头制作而成，能够打印RepRap所需要的结构件。 whiteAnt CNC 虽然有很多人制作过RepStrap类型的3D打印机，但基本都没有形成产品。图1-12所示的whiteAnt CNC是在《Printing in Plastic》（Apress，2011）中唯一有记录的RepStrap类型的3D打印机，它由Patrick Hood-Daniel和James Floyd Kelly 设计制作。 RepStrap类型的打印机是工匠们的最爱，他们身边到处都是胶合板、电子器件和电机等，花上一个周末的时间就能够自己组装一台3D打印机。whiteAnt（）的打印范围是160mm&190mm&125mm（约 6.25&& 7.5&& 5&），不过根据你手边的材料你能够组装出其他打印范围的打印机。亲自动手制作一台3D打印机的过程是非常美妙的。 whiteAnt CNC的特点如下： 非常适合按照自己的想法动手制作的3D打印机 很好的周末动手项目 中等的打印范围，但很容易扩展 需要花费大量时间校准 1.3.4 Upstart类型 现在3D打印机的发展迅猛，当我在写这一章的时候，一定有不少新设计的打印机出现。这里我们称这些新兴的打印机为Upstart类型的打印机。这些打印机都做了不同程度的改进，但只有时间会帮我们验证这些改进是否合理。 1．MendelMax和AO-100 之前介绍的RepRap 3D打印机都是采用螺纹杆来制作框架结构的，这种方式使得3D打印机的装配和校准非常困难，现在有一种打印机采用铝合金型材替代螺纹杆来制作框架。比如图1-13所示Aleph Objects团队的AO-100（/AO_100.html）和Maxbots设计制作的MendelMax（）。 这些铝合金型材的截面积是20mm2，长度是厂家切割好的。这种型材上沿着长边的T型槽，让我们能够很方便地将其他铝合金型材通过特定的螺栓、螺母方便地安装在一起。这种常用于机械设备结构的型材保证3D打印机拥有更牢固的框架结构，并且更容易组装。虽然相对于标准的Prusa Mendel，这种3D打印机的成本要多花费100～200美元，但它的精度和速度都更好。3D打印机的打印范围各不相同，AO-100是一种易于安装、调试的3D打印机，因为它预装了打印托盘。其打印范围是200mm&190mm&100mm，而MendelMax提供的是一个套件，它更偏向于对3D打印机有一定了解且喜欢动手的人，其打印范围是250mm& 250mm&200mm。 图1-13 Aleph Objects的AO-100（2012） 用型材作为框架的3D打印机的特点是： 拥有比标准Prusa Mendel更大的打印托盘 更高的打印精度，更稳定的结构 因为使用铝型材，所以价格比标准Prusa Mendel高 比Prusa Mendel易于安装，但有预制版本可用 2．RepRap Wallace和Printrbot RepRap和Box Bot类型的打印机最大的特征就是在一个三角形或正方形的框架内有三个相互独立、垂直的轴，与其他3D打印机外观不同，RepRap Wallace（http://reprap.org/wiki/Wallace，如图1-14所示）和Printrbot（/shop/printrbot）从根本上重新定义了3D打印机的样子。 这种3D打印机的特别之处在于它的无框设计和极少的部件数量。像Prusa Mendel一样，这类打印机采用两个Z轴电机（不同的是，另一个Z轴电机安装在底部），Y轴方向是将滑杆固定在打印托盘上，这样就摆脱了其他3D打印机的盒式框架，但这种结构最大的缺点是稳定性差，工作的时候需要设置较慢的移动速度才能够保证打印精度。入门级的Printrbot装配有可加热的打印托盘，打印范围为150mm&150mm&150mm（或6&&6&&6&）。标准的RepRap Wallace采用的是和Prusa Mendel一样的可加热打印托盘，打印大小为200mm & 200mm & 200mm（8&&8&&8&），不过之后又推出了几种打印区域不同的打印机。Printrbot以套件形式出售，而Wallace的一些部件则需要从不同的供应商那里购买，一些可打印的部件还需要其他有打印机的朋友帮你打印。3D打印机正在不断发展，我们希望能够找到价格更低的产品，也许未来你在任何地方都能看到3D打印机。 图1-14 RepRap Wallace（Whosawhatsis, 2012） 这类无框的3D打印机的特点如下： 结构精简、价格便宜 易于被制成各种大小 能够快速组装 没有经过长时间的工作测试和验证 1.4 选择合适的3D打印机 我们刚刚了解了一些现有的DIY 3D打印机，这些打印机的价格比一台桌面电脑还要便宜。那么如何选择一台合适的3D打印机呢？首先，购买一台3D打印机完全是一种个人的选择，你要考虑哪种类型的机器最适合你，你要用打印机打什么，甚至是你计划在购买或组装一台打印机上要花费的时间。为了方便你进行比较，我们先来罗列一下这些3D打印机的参数，包括打印速度、精度、首选耗材和价格，然后再比较一下它们的打印区域大小，最后还要看看你是买套件还是自己组装一台。 1.4.1 3D打印机汇总 要在这么多的3D打印机中找到合适自己的真不是一件容易的事，为了简化选择过程，我们对这些打印机做了一个比较，如表1-1所示。该表最初由Luke Chilson 和Alex English完成并发布在ProtoParadigm （/1012/02/comparing-3d-printers）上的。该表对之前介绍的技术参数做了一个总结，包括打印区域大小、每层的精度、打印速度、首选材料和一个大致的价格。 表1-1 打印机参数对照表 打印机 打印区域（mm） 精度 打印速度 首选耗料 价格（美元） RepRap Mendel 200&200&110 0.1mm 150mm/s 3mm PLA 830 RepRap Huxley 140&140&110 0.1mm 150mm/s 1.75mm PLA 600 MakerBot Replicator 225&145&150 0.2mm 45mm/s 1.75mm ABS 1 750 MakerGear Mosaic 127&127&127 0.15mm 75mm/s 1.75mm PLA 900 Ultimaker 210&210&220 0.04mm 300mm/s 3mm PLA 1 570 whiteAnt CNC 160&190&125 0.25mm 35mm/s 3mm ABS NA Aleph Objects AO-100 200&190&100 0.1mm 200mm/s 3mm PLA 1 500 Printrbot 150&150&150 0.3mm 25mm/s 3mm ABS 550 表1-1中每层的精度以及打印速度是基于对调整好的3D打印的运行结果的报告，不过这些数字只表示某些具体模型的打印质量和时间。许多打印机的热熔丝都是ABS（acrylonitrile butadiene styrene）或PLA（polylactic acid），无论你的进料头和打印托盘是什么类型，首选耗材基本上可以说是该打印机热熔丝的最佳选择。原因可能是，你的打印托盘没有加热功能或无法达到足够高的温度来成功打印ABS类型的热熔丝，也可能是为了更好地打印PLA类型的热熔丝，进料头进行了特殊设计或者只允许使用一种尺寸的热熔丝。 打印速度表示设备每秒能打印多快，这个参数要结合实际情况来看。举例来说，如果打印速度是你优先考虑的参数，那么Ultimaker 或Aleph Objects AO-100就是你的首选；如果你觉得成本的指标比打印速度更重要，那么RepRap Wallace或Printrbot可能是一个更好的选择。 最后，你需要考虑每层的打印精度以及打印质量，检验打印质量最好的办法就是亲眼看看打印出来的成品是什么样的。如果看不到打印的成品，那就看看相关的参数，Prusa Mendel和Ultimaker的打印质量都不错。如果你购买了付费的软件，那么一般而言，使用该软件的打印质量都不错。如果你使用的是Printbot，恐怕打印机不会达到模型的打印精度。 1.4.2 打印区域比较 打印区域的大小是各种个人3D打印机最直观的区别，这个参数是由打印托盘的面积和设备Z轴的高度决定的。打印区域是打印机理论上最大可打印物体的大小，打印区域越大打印机就越大。为了直观地对各种打印机的打印区域做一个对比，我们提供了4种常见的打印区域的对比图，如图1-15所示。 图1-15 打印区域对比 从Mosaic的127mm3到Ultimaker的刚刚超过210mm3的打印区域，打印机所打印物体的大小在成倍增长。从2升到9.7升，这是一个巨大的变化，Ultimaker的打印区域差不多是Mosaic的2.5倍。打印区域的大小实际上变相决定了你是愿意一次打印一个中等尺寸大小的物品还是愿意一次打印一个大的物品或者一次打印很多个中等尺寸的物品。 1.4.3 购买套件或者自己组装 除了一两个出厂时预装好的3D打印机，最后考虑的问题就是我们是要购买一个套件还是完全自己组装一台。大部分的3D打印机都能够自己组装，我们可以自己去购买所需的零部件，也可以直接从厂商的网站上购买套件。为了帮助你做一个决定，让我们看看这两种方式。 1．购买套件 如果你在3D打印机方面是一个&菜鸟&，那么你可以考虑购买一个套件。这能确保你顺利地开始3D打印之旅，否则你就可能会花上很多钱，当你一次次打印失败后，最终剩下一堆零部件在你的桌子上。我们不希望出现这种情况，相反，我们希望你在进行3D打印的时候是快乐的，所以如果你是菜鸟，可以考虑买一个套件。 如果你常去当地的五金商店，如果你没事就喜欢焊点东西，如果你周末的时间都花在改动你的汽车上，那么你可以考虑购买RepRap类型的3D打印机套件，因为你有足够的时间来安装和调试你的机器。如果你想在你的办公桌前而不是在车库的工作台上学点新东西，那么你可以考虑激光切割的Box Bot类3D打印机。 如果你有一些手工制作的经验，现在只是想把你设计的物品打出来，我建议你买台MakerBot Replicator。如果你没有这么多的预算，那可以选择MakerGear Mosaic，这台打印机也还是不错的。 2．自己组装 如果你正在考虑自己组装一台3D打印机，那么赶紧去买零件吧。你需要从各种零售商那里购买一堆零部件，实际上这个过程非常好，能够积累经验，就像自己造汽车、造飞机、造房子一样，当然，制造一台3D打印机比前面说的这些要简单很多，在很短的时间内就能完成。很多人都喜欢自己组装3D打印机，比起购买套件或成品的方式，其间会了解到关于3D打印机的各种知识。第一次组装3D打印机难免会出现各种问题，多给自己一些时间，同时要稍微多给一些预算防止有些零部件买错了。 如果你有现成的工具，可以考虑组装Prusa Mendel或MendelMax，你需要按照设计图纸切割螺纹杆和滑杆，为了防止失误可能还需要多采购部分零部件。 如果你有一个车库可以用，同时准备花上几个周末来组装3D打印机，那么可以考虑RepStrap CNC，这样你不但能有一台3D打印机，可能还会有一台大型的CNC雕刻机用来切割胶合板或其他材料，这意味着你的周末可以进行更多有趣的项目。 3．主意还要自己拿 最后，主意还要自己拿。3D打印机是一个新兴的工具，有时候工作起来会不尽如人意，所以你可能需要先有一台打印机。以我的经验，95%的人都觉得自己应该先买一个打印机套件。当你准备制作自己的第二台（或者第三台，基本都不会只做一台）打印机时，可以尝试一些未经过测试的设计来制作一台你想象中的打印机。但是，如果你刚入门，我建议还是从简单开始，先买个套件试试。
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brian evans
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