3D プリント愛好家として、上のような「3D プリンターを手に持って道を歩いている女の子」を見かけたら、勇気を出して近づいて会話を始めますか? 3D プリントの技術的な詳細と 3D プリント業界に対する彼女の見解についてお話しします。
今日、南極熊は、熊好きの皆さんに、この少女が手にしている1000元の折り畳み式3Dプリンターと、その開発者である「法学」から「機械設計、製造、自動化」に転入した3年生、林森元さんを紹介したいと思います。このマシンは現在Modian.comでクラウドファンディングされており、1台1,098元で購入できる。
クラウドファンディングリンク: https://zhongchou.modian.com/item/12197.html
みなさんこんにちは。私の名前はLin Senyuanです。私は華南農業大学工学部で機械設計、製造、自動化を専攻している3年生です。現在、大学院入試に奮闘中です。
▲入学許可書と専攻変更通知書
2015年9月、私は584点（広東省、文系）で華南農業大学人文法学院に入学し、法律を学びました。 2016年3月、私は大学の工学部の専攻編入試験に合格し、正式に機械設計、製造、自動化に編入し、ロマンチックな機械のキャリアをスタートさせました。その時から、誰も私が男なのか女なのかわかりませんでした（？）。
▲私（右）とパートナーの陳超潤（左）
私とパートナーの陳超潤は、キャンパス内の大学生イノベーション・起業プロジェクトに「折りたたみ式3Dプリンター」というテーマで参加しました。私は機械の設計と製造を担当し、超潤はプロジェクト管理と運営推進を担当しました。
▲工学部公式ホームページに掲載された試合後の報告会の様子。左から2番目が私です。
ロボコン、中国農業ロボット大会、ロボットアリーナ大会などの機械競技大会に参加した際、競技に参加するために機械を他の場所に持ち込むと、部品が破損すると非常に深刻であることがわかりました。この問題を解決できる3Dプリンターも持ち運びが面倒です。そこで、私はこのような「モバイルワークショップ」、つまりポータブル3Dプリンターを設計しました。これにより、今後競技に参加する際に部品が破損する心配がなくなります。
私はこの機械を「THE PORTABLE WORKSTATION」、つまり持ち運び可能なワークショップとして位置づけ、その主な目的は、いつでもどこでも小型機械の交換部品を生産することです。この目標を達成するには、マシンのあらゆる側面のパフォーマンスに対する要件があります。
正確さ：
Prusa 構造:市場で最も優れた精度、速度、安定性を備えた 3D プリンター マシン構造。統合されたリード スクリュー モーター: Z 軸方向からのジッターとドリフトを低減します。
スライダーリニアレール: Z 軸と Y 軸方向のジッターとドリフトを低減します。
一体型ノズル：安定した材料出力を保証、強力な冷却ファン：高速成形、モデルの変形を軽減。
· 範囲:成形範囲は可能な限り広くする必要があります。
·安定化:
オリジナルのメイン制御盤：機械の動作を調整および制御します。
高出力電源:厳しいスライスパラメータの下でも機械が印刷タスクを完了できることを保証します。
Leji モーター駆動:モーターは動作中にステップを失うことがなく、印刷プロセスがドリフトしません。
・スピード：
リモート出力：ノズルの移動速度を上げます。
合理的な構造：印刷中の振動と騒音を低減します。
軽量かつ強力:
合金フレーム、射出成形部品。
ポータブル：
折りたたみヒンジ:機械の容積を圧縮します。
収束ボディ:マシンのサイズを縮小し、電源とマザーボードを保護します。
・互換性がある：
RAMPS マザーボード:主流のスライス ソフトウェア、モデル フォーマット、ブレークポイント再開、材料破損検出、レーザー彫刻モジュールをサポートします。
・安い：
リーズナブルな価格帯で、上記の機能を可能な限り満たすようにしてください。
したがって、私の目標は非常に明確です。それは、広範囲、高精度、軽量で携帯性に優れ、耐久性があり、機能モジュール拡張をサポートし、互換性に優れた FDM プロセス成形機を適正な価格帯で設計・製造し、この機械を普及させることです。
上記のすべては、合理的な価格帯という 1 つの前提に基づいています。この前提がなければ、すべての仮定は無駄になります。能力があれば、誰もが数千元、あるいは数万元もするAurora Elvoマシンを選ぶだろうと私は信じています。
私の目標は1000元の携帯電話だったので、実際に設計する際には多くの妥協をしましたが、これは（比較的）優れたマシンの設計に影響を与えませんでした。
▲マシンは動作可能で、基本的にPRUSAと同じように見えます
▲機械は折りたためるので若い女性でも移動できる
▲合金フレーム、射出成形部品、強くて軽くて耐久性があります
▲アクティブヒンジ、ワンボタンスイッチ（折りたたみ/作動）
▲ホットスワップ可能な電源コードとワンタッチ緊急停止赤色LEDボタンにより安全な操作が保証されます。
▲LCDディスプレイ、高速印刷、60秒で最初から開始
▲一体型ノズルと強力な冷却ファンで印刷品質を確保
▲鮮やかなレッド、グレー、アイボリーの3色展開。私たちは違います。
印刷技術: FDM
成形範囲： 140*140*180
印刷精度: 0.1mm
ノズル径: 0.4mm
加熱ベッド:はい
ノズル数: 1
フィラメント径: 1.75
消耗品: PLA、PLA 金属、PLA カーボンファイバー、PLA 木材、ABS、PVA、TPU など。
機械正味重量: 12kg
寸法: 510*435*450 (作業時) 510*435*90 (折りたたみ時)
梱包サイズ： 550*450*100
入力: 220V AC 50/60hz
出力: +12V 23A 350W
表示モード: LCDディスプレイ
接続方法: SDカード、USB
サポートされているシステム: Windows、Linux、Mac
レーザー彫刻:サポート
電源をオフにして印刷を再開:サポート
手動レベリング:サポート
上記パラメータは実機と異なる場合があります。詳細は実機をご参照ください。 lor=rgba(255, 255, 255, 0.34902)]
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以下の写真には後処理は一切施されていません。サンプルは単に取り外して支え、比較的高速で印刷しただけです。機械で印刷した部品の最高品質を示すものではありません。
▲3Dプリントサンプル展示
▲レーザー彫刻サンプル展示
2016年4月プロジェクト承認
2016年7月：予備計画が確定
2016年9月機械構造設計完了
2016年10月集積回路設計完了
2016年12月アルゴリズム設計完了
2017年3月機械の組み立て
2017年4月最初のプロトタイプが納品されました
2017年5月オリジナルマシンの最適化
2017年7月機械構造とアルゴリズムの最適化
2017年9月：最初の量産5台を納入
2017年11月：量産モデルが試験に合格
2018年2月Modianクラウドファンディング開始
...継続的に最適化中（コメントをお待ちしています）
2018年3月にはフィードバックに応じて機械構造を最適化しました。
2018年4月射出成形金型の設計と最適化（これ以降、機械に不要な変更は行われません）
2018年5月試作（単品テスト）
2018年6月標準部品の購入、非標準部品のカスタマイズ、機械の組み立て
2018年7月発送、指導動画収録
▲2017年3月のエンジニアリングプロトタイプの軸測図
▲2017年3月のエンジニアリングプロトタイプのメインビュー
なぜクラウドファンディングなのか？
私は熱心な3Dプリンター愛好家であり、高精度、高速、低価格の3Dプリンターを設計・製造したいと考えています。そのため、コストの範囲内で機械に最適な材料を使用します。従来のPrusa構造3Dプリンターは高精度で高速ですが、かさばり、破損しやすいという欠点がありました。そのため、当社はPrusaに多くの構造革新を加え、より軽量で耐久性のある合金材料と射出成形部品を使用して、Prusaをより小型、軽量、強力、耐久性のあるものにしました。しかし、非標準部品のカスタマイズや金型製作にはコストがかかるため、量産化によって機械1台あたりのコストを下げていきたいと考えています。
なぜ私を応援すべきですか？ 私の立場は、3D プリンターの初心者です。調査の結果、市場に出回っているエントリーレベルの3Dプリンターの中で、同じ価格でKosselが印刷した部品はPrusaが印刷したものほど良くないことがわかりました。Kosselの部品とその指導ビデオの価格は約900〜1300元ですが、Prusaの機械全体の価格は1300元以上なので、私の価格の方が有利です。
非標準部品には、より耐久性のある射出成形部品を使用しました。市販されている1,000～2,000元の3Dプリンターの非標準部品はすべてPLAフィラメントで印刷されており、長期間使用すると硬くなって脆くなり、機械の精度が低下します。射出成形部品は、強度、剛性、安定性の点で印刷部品よりはるかに優れており、長期間使用しても硬くなったり脆くなったりしません。
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