夏娃

关于3D打印机自我复制项目的设计与想法（夏娃）

最近我将3D打印机项目(夏娃)的设计已经实现出来了。

设计初衷：

 
夏娃已经是我设计出来的第三台3D打印机了，这台打印机算是我集大成设计的巅峰之作，或许作品会不断改进。但设计理念和框架暂时不会有太大的变动。
 
这是属于一台微型桌面级3D打印机，也是基于我设计的二代机型Adam（亚当）改进而来的。针对我个人所在的需求来重新设计的，拥有着我心目中理想的微型桌面3D打印机所拥有的特点：
 

• 首先，这玩意得静音。在家里的时候我从来没有为3D打印机发出打印的噪音而难受过，但是当我搬进寝室住集体生活时，我发现我错了!3D打印机在打印时候噪音实在是太大，晚上或者休息的时候打印的噪音影响自己和其他人的睡眠，于是我决定将从降噪着手，全新设计一台静音不影响人休息的桌面3D打印机。
• 第二，当然一样还是老传统，夏娃这台3D打印机得可以折叠(当然可以折叠，因为是套娃设计) 。而且针对亚当（二代机）设计的一些缺陷和顽疾重新推翻重来做了的深度改进，反复测试了各种零件的可靠性。
• 第三，我利用flotherm热仿真软件，制作了打印机加热端的热力学模拟图，设计出了符合空气动力学的3D散热吹风套件（这里感谢一下空气动力学的麻球大佬的无私帮助）！我将会在夏娃这台机子上实现。  
• 第四，这玩意得打印面积小，因发现，绝大多数情况下，我个人想要打印的东西都不大，然而原先设计亚当时是直接用了打印200*200的打印面积，这也是市面上3D打印机最小的标准打印面积了。每次看到打印小小的一点东西，却用着那么大一块热床，感觉真的很浪费。于是我决定自己定做一块热床，重新设计一下缩减打印框架的尺寸和重量。
   
• 第五，热床！！！热床太重了！导致在打印的时候Y轴负荷太大产生剧烈抖动，导致影响打印机的精度。这也是我为什么需要缩减热床的尺寸和重量的主要原因了，而且Y轴产生的剧烈抖动全特么是噪音，这个缺陷这让完美强迫症的我是一点都忍受不了。
   
• 关于夏娃改进的想法和自己的需求差不多就这么多了，最近也只是将想法推理了一遍后，在SoildWorks上尝试装配了一下，关于初步的装配步骤可以点击这里

也可直接观看

项目代号：夏娃（Eve）
机体名称：微型桌面折叠3D打印机
机体结构：i3箱体
运行状态：已经在做了
完工进度：1%（新建文件夹）
最新状况：

关于我设计的3D打印机

伊甸园

• 亚当独自生活在伊甸园中，上帝担心他孤独，就想，“我应该为他创造一个伴侣，这样，他的生活一定会更美满。”于是，上帝念动了咒语，亚当就在咒语中沉睡了。上帝在亚当睡着的时候，走到他的身边，从他身上抽取了一根肋骨，就用这根肋骨造了一个女人，上帝为她取了个名字叫夏娃。
• 亚当一觉醒来，发现身边多了一个陌生人，大吃一惊，上帝告诉他说：“她叫夏娃，来自你的一根肋骨，他将成为你的妻子和终身伴侣。”亚当一听非常高兴，说：“她是我的骨中之骨，肉中之肉。”于是二人就结成夫妻。
  

没错！夏娃是从亚当的“ 骨中之骨，肉中之肉”，为什么这么说呢？因为夏娃本身，就是亚当这台机器自我复制出来的。或许这也是我设计3D打印机自我复制项目的启发和来源。

 

莉莉丝

在去年疫情呆家的那段时间，我将我的想法实现并设计出了我人生当中的第一台3D 打印机，项目名称为 Lilith （莉莉丝）,含意为上帝所造出的第一个女人。

或许莉莉丝是我创造出来的并不太完美的作品，她有她的优点，也有她的缺点，但这是我的第一个作品。虽然她的外观简陋，线材外露（并不是我不愿意整理收拾啊，主要是调试机器的时候这些线把给我折腾麻了）。她就像原型机或者是工程机那样，给我提供无限种可能和改装的思路。
 

关于莉莉丝

首先，在设计莉莉丝的时候，我其实并没有怎样考虑过预算(主要是当时资金充裕)，所以一切零件都是往最好的整，整机上下所有零件全都是自己设计的金属折弯件，xyz 轴也直接无脑上了直线导轨（我现在一想起我Z轴直接上两根直线导轨，就感觉当时设计时脑子是不是进了水），当时脑子勇的很，或许设计的时候有多潇洒，买材料的时候就有多狼狈。。。可能真的因为导轨精度高了不少，也或许是心理作用。这台无情的堆料机器，发挥的作用其实并没有我预想的那么好，i3固有的缺陷她还是有，虽然精度更高、速度也更快，但这烧钱的预算和预想的效果相差还是有那么一丢丢的，就是那种感觉钱拿去打水漂了，想着打水漂的时候有多爽，结果现实钱扔出去一个水花都没打起来的那种郁闷。于是，到后来我才发现，最好的并不一定是最适合的，但是…还能咋办，都无脑上直线导轨了，还差这点钱？也就凑活着用呗。莉莉丝的工作状态

 
项目代号：莉莉丝（Lilith）
机体名称：初代机
机体结构：i3全线轨
运行状态：未运行
完工进度：100%-70%
莉莉丝最新状况：重构QWQ
莉莉丝目前以回归“散件”状态。由于制作匆忙且缺乏设计经验，问题太多，故决定重构。

 

关于折叠结构

再到后来，我又滚去学校上学了，但是像我这种一天不折腾就浑身难受的人，那种无处安放的骚动，使我在学校里又产生了一个新的灵感，我为什么不设计一台可以折叠起来的3D打印机呢？
 
为什么不呢？
 
设计一个占地面积不大，打印完成可以折叠的3D打印机，放在桌上就可以打印，打印完成后折叠提起来就可以走。或者是折叠后放在柜子里，又不占多大空间，甚至可以放进我的行李箱中，这样就可以带着我的打印机往返于学校。

 
说干就干！

• 设计理念，每个零件都是可以组装拆卸的，方便携带和组装起来，设计的灵感主要来自乐高积木玩具。。。我将这个项目取名为“亚当”！
   

  亚当

  但当我设计好亚当的主体框架后，现实却无情的朝着我脸狠狠的来了一巴掌，没别的，因为亚当的框架是我自己想法和设计出来的，现实中根本没有这种零件。要做出来只能找工厂定做加工件，而这种加工件工厂都是按上万的数量来算订单的，像我这种家境贫寒的是定不起cnc的加工件，就连工厂开模的费用我都付不起，而且每个零件只定做一个每个零件各不相同的。。。定做的工厂估计只会让你赶紧滚！打车滚！

没有办法，于是我只能重新设计了。所以亚当的第二版就设计就没有那么放飞自我，而是直接和莉莉丝一样利用铝型材来设计框架，但是！我在访问国外论坛时有一个大神的灵感一下子立马触动了我，为什么不用3D打印机来打印一台3D打印机呢？使他们实现自我复制或者自我改进。卧槽！这不就是我想要的吗？是啊，虽然打印机打印不了金属件，但是打印零件使他们固定住不就可以了么？这不就是3D打印机的优势所在么？
 
这个灵感一下开发了我，我甚至感觉我之前完全走进死胡同去了，我一直以来的认知中3D打印机是需要的刚性和稳定的，因为震动和偏摆会影响打印件的精度，而且打印件的刚性和硬度都是不够的。所以我设计的初代机莉莉丝就没有用到打印件而是直接用了金属折弯件。
 

关于亚当的设计理念和需求

 

• 首先，就是他得有可以折叠的功能，而且折叠的功能要最小的影响他的框架强度，这个框架不能变形，一旦变形打印件打印的精度将误差无限拉大，因为在我查找资料时发现，龙门架的强度决定双Z轴的抖动和直度，这也是为什么市场上的3D打印机不能折叠也不可折叠的主要原因。
   
  
   
• 然后，他得小巧方便，放在桌上就能打印，打印完后直接折叠起来后可以拿起来就走。而且因为是在学校寝室里，他体积还不能太大，不能像莉莉丝那个大黑憨憨一样霸占太大的面积，我的桌子一定得能放下他。
   
  

关于折叠打印结构的设想以及尝试

 

• 关于利用铰链结构折叠和固定，但后来亲自打印出来尝试下后遂放弃，因为打印件强度不太够，无法支撑起Z轴的重量和稳定，但是这想法感觉是我现在所有想法中产生的最棒的想法了，虽然尝试中无法实现，但是理论上完全可以实现稳定，等以后有空再尝试一下改进这个铰链结构或者试试金属结构件。

• 于是我尝试避免利用单杆来解决龙门架Z轴强度不够的问题，经过我的一番冥思苦想，我想到了解决办法！我干脆直接制作一个箱体框架，然后就有了两根杆子了，利用两个杆子的强度来固定住Z轴不就行了?
  

• 因为两根杆子固定，Z轴有更好的支撑点和中心点，所以我发现固定Z轴方式的更多种可能，我抛弃了我原先固有的铰链结构的限制，开始尝试新的方法。
  

关于亚当

 
亚当是我设计的第二台打印机，也是国内唯一可以拥有折叠框架的3D打印机，市面上现在没有哪一家的打印机可以像这样拥有折叠效果，主要问题就是在于3D打印机关于的折叠需求太小众了，而且折叠后的精度和框架的刚性都大打折扣。虽然我已经很尽量的避免这个问题，但是框架的稳定性还是有些瑕玷（当频繁使用折叠后导致框架松垮），虽然打印精度上和市面上的打印机并没有差别，但是作为一台可以随身带的微型桌面3D打印机，我也发现这种需求其实并不太需要。
 

• 现在开始吐槽亚当了，首先，其实关于3d打印机的折叠需求，其实意义并不大。就像我在寝室制造出来了亚当后，我就很少再将他折叠起来了。当然，框架变松有一部分原因，主要还是频繁折叠起来的话，太麻烦了！对，没错！太麻烦了！每次折叠展开后，其实调试起来特别的麻烦，所以包括现在，我也是一直把他放在桌上使用，并没有将他折叠起来。懒得折叠起来感觉这样其实和市面上的打印机并没有多大区别，无非就是其他打印机占地面积更大，但是亚当如果不折叠起来，又跟其他打印机有什么区别呢？
  

• 其次，这玩意框架限制了Z轴的刚性我就不多说了，还有一点就是折叠后需要调试！！！一般的打印机调试好后一两个月不管并没有太大问题，但是亚当，每次折叠展开后都需要重新调试，这让我这种懒癌患者，直接就放弃了让他折叠起来的想法。没错，就让他和一般打印机一样，不折叠就不需要重新调试这些。
  

• 第三，亚当的框架和打印面积还是太大了，直接占去了我的半张桌子，但是我发现我在寝室打印的其实都是一些小玩意，没必要浪费这么大的面积，而且还徒增重量。啊，对！这玩意还贼特么重！我直接就放弃提着到处跑的想法了，本身3D打印机就特别重只适合拿车来搬运，而我脑残的给他用上了铝型材减重设计，没错，设计后是可以提着走了，但是这货本身重量在那啊！我感觉我提着的并不是一台3D打印机，而是一块硕大无比的健身器材，或者是一摞砖，还是贼烫手的的那种。

• 第四，就是噪音等这些3D打印机常有的小瑕疵，就不过多赘述了。
   
  当然，亚当除了我的这些吐槽外，其实对比其他一般的3D打印机已经是非常完美了，也可能是我对折叠功能太吹毛求疵了，说的也是，重量、刚性、精度、三者本身就是相互矛盾的，不可能特别完美。当我制作完亚当后其实本身我是并不太想再制作其他打印机了，因为我已经赋予了他全新的生命，他已经很完美了。
   
  项目代号：亚当（Adam）
  机体名称：折叠3D打印机
  机体结构：i3箱体
  运行状态：在运行
  完工进度：100%
  亚当最新状况：自我复制

夏娃计划

亚当目前正在“造人”状态。关于夏娃计划也在准备当中了，等有空会将夏娃计划写一份日志并开放源件。挖个坑先（好像BLV这个坑还没填。。算了！不管了不管了。）