与Lego兼容的积木需要哪种分辨率?


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我发现了一个有关某人使用Ultimaker 为其乐高minifig进行3D打印设备的故事。(文章用荷兰语,但附有照片)。

我注意到他们制作的不是实际的连接块,而是minifig使用的工具。即便如此,此后仍需要进行一些整理和清理,以使它们正确放置。

有人告诉我,要使某些东西与真实的Lego正确连接,就需要非常精确地调整机器。

那么,打印与普通乐高积木连接的积木需要什么分辨率?

Answers:


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与其说分辨率,不如说是校准的本质-校准不佳的打印机会出现尺寸误差,从而无法与真正的LEGO积木或其他印刷砖配对。

同样,“分辨率”是3d打印机难以置信的术语,因为它可能意味着很多不同的东西。但是,我们现在不需要介入。确实有两件大事要担心:层高和挤出宽度。

0.1mm或0.2mm的层高应该可以。较粗的层可能会遇到表面光洁度问题,使砖块难以拼合或分解。对于此应用,可能没有太多理由要比0.1mm小。只要合理调整,几乎所有FFF打印机都可以做到0.1mm的层高。

任何具有“标准”喷嘴尺寸的典型家用FFF打印机都可以打印出足够好的尺寸,以使砖工作。只需对其进行调整即可。标准的乐高积木中最小的“必须具备”特征是两侧周围的1.6mm厚墙。FFF打印机的典型最小可打印特征尺寸是挤出宽度的2倍,因为切片器会在形状的内部边缘和形状的外部边缘放置一条路径。(某些切片机将允许单次挤出功能,但是通常不建议这样做,因为它会使零件变得脆弱。)

那么,挤出宽度有多宽?它是可调的,不同的切片器会自动推荐不同的值,但是根据经验,它必须在喷嘴尺寸的1到2倍之间。不同切片机中存在一些体积计算怪异,可能会鼓励使用更大或更小的尺寸,因此有时人们建议使用[挤出宽度=喷嘴尺寸+层高],尤其是Slic3r。这是非常特定于系统的。

假设您拥有最普通的喷嘴,喷嘴的孔口为0.4mm,并且将挤出宽度设置为0.4mm,则切片机应在LEGO砖壁上放四根丝。那很好。

棘手的地方是您的挤出宽度没有均匀地分成1.6mm。假设您要使用0.6mm的挤出宽度进行打印。零件壁上有足够的空间放置两根完整的0.6毫米周长线...但是中间会留有0.4毫米宽的间隙。您不能在这个0.4mm的间隙中再放0.6mm的线。不同的切片器以不同的方式处理。有些会在墙壁之间留下空白,您的打印效果会很弱。某些塑料会将过多的塑料捣碎到缝隙中,导致多余的材料在每一层上堆积越来越多,从而导致打印质量下降。有些人会推一个小于指令的线束来尝试正确填充该卷。

因此,具有小功能的一般建议是确保挤出宽度合理地进入零件的最小厚度。

  • [特征尺寸/挤压宽度<2]差
  • [特征尺寸/挤压宽度= 2]良好
  • [2 <特征尺寸/拉伸宽度<3]不好
  • [特征尺寸/挤压宽度> 3]良好

尽管这些内容因切片器而有所不同,但是像Skeinforge这样的较早的切片器在此方面的问题往往比较新的切片器要多。在实践中,您应该做的是检查切片机的打印预览器,看它是否在各股之间留出缝隙。然后调整挤出宽度和周长/壳数以尝试获得智能输出。涉及一些反复试验。


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最小的“不错”功能是紧密配合,因此砖可以正确地卡在一起,而IIRC的0.1mm实在太大了。
马克

0.1mm的公差是否足够取决于塑料-尼龙,当然是PLA。ABS(像真正的乐高积木一样)可能还可以。我见过的大多数面向3DP的砖块设计都修改了一些设计细节,以使其更适合于较宽松的公差。
Ryan Carlyle

就是说,如果您要专门调整以一遍又一遍地打印一种类型的东西,则可以始终如一地打到+/- 0.05mm或更佳。典型的家用/业余3d打印机的运动系统分辨率为10微米,塑料音量控制精度对此产生了少许影响。例如,实际的乐高积木之间的设计间隙为0.1mm,因此0.05mm应该足够。
Ryan Carlyle

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环顾四周的人说,乐高的模具公差为0.005毫米,显然在成品零件中为0.01毫米。
马克

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我用0.4喷嘴在PLA中打印了几块;打印机的调整不是很好,但是块仍然可以装上,勉强可以。因此,经过非常仔细的调整,它可能会正常工作。
TextGeek

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我在这里有关于印刷乐高积木的注意事项:

https://www.thingiverse.com/thing:3424550

结果是,您想要对齐砖块模型边缘的壁厚以匹配打印机喷嘴厚度的精确倍数。这比使用完全匹配Lego实际尺寸的STL文件更为重要,因为切片器和打印机无论如何都不可能匹配这些尺寸。因此,您需要对积木进行其他调整,以帮助它们彼此之间以及与真正的乐高积木完美契合。

此外,虽然人们很清楚乐高积木使用的标准边缘厚度为1.6mm“乐高积木”,但对它们如何使用额外的.1mm“游动系数”来帮助积木更好地组装在一起的了解却很少。根据我的测试,该游隙因数已从边缘的两侧移除,因此标准的Lego边缘墙应为1.4mm厚。

将所有这些放在一起,我发现您想要在使用.4mm喷嘴时瞄准1.2mm边缘,而在使用.5mm喷嘴时瞄准1.5mm边缘。

另外,一个.4mm喷嘴可以只用一条线填充外壁,然后填充剩余的.6mm厚度,即可制作出真正的1.4mm Lego边缘。就我个人而言,我永远不想只用一根线作为墙壁,并且1.5倍的喷嘴直径也是我希望填充才能正常工作的最小最小值,这对计划也是一个挑战。

我链接到的东西实际上是一个可自定义的积木生成器,它将使您进行微调并帮助您根据打印机,切片器和设置以及材料创建积木STL模型,从而可以很好地打印并与其他积木匹配。

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