第1章  绪论 1

1.1  3D打印的概念 1

1.2  3D打印的技术流程 2

1.2.1  实物成型方法概述 2

1.2.2  自然界的3D打印技术 3

1.2.3  增材制造技术 4

1.2.4  3D打印技术分类 4

1.3  3D打印的原材料 6

1.4  3D打印与人们的生活 9

1.4.1  令人惊叹的服装 9

1.4.2  不可思议的食物 11

1.4.3  异想天开的房屋 11

1.4.4  疯狂奔驰的汽车 12

1.5  3D打印与传统制造业的比较 13

1.5.1  更高的灵活性 13

1.5.2  无限可能的材料来源 14

1.5.3  更强大的构造能力 15

1.5.4  综述 16

1.6  3D打印技术的发展史 17

1.7  RepRap的发展史 18

1.8  开源3D打印技术存在的相关争议问题 20

第2章  开源3D打印硬件构成及组装 22

2.1  开源3D打印中的Arduino 22

2.1.1  Arduino的介绍 22

2.1.2  Arduino系列介绍 24

2.1.3  常见开源打印机的硬件电路 27

2.2  主流3D打印机控制板对比 28

2.2.1  RAMPS系列控制板 29

2.2.2  Melzi系列控制板 30

2.2.3  Sanguinololu系列控制板 30

2.2.4  Printrboard系列控制板 31

2.3  桌面开源3D打印机的分类 32

2.3.1  开源社区RepRap的介绍 32

2.3.2  笛卡尔式3D打印机 33

2.3.3  并联臂式3D打印机 34

2.3.4  旋转平台3D打印机 35

2.4  市面常见桌面3D打印机介绍 36

2.4.1  MakerBot 系列 36

2.4.2  Ultimaker 系列 37

2.4.3  Prusa Mendel 系列 37

2.5  RepRap开源硬件及组装 39

2.5.1  Prusa Mendel I3材料清单 40

2.5.2  Prusa Mendel I3的组装过程 43

2.5.3  固件的组装和烧录 55

2.5.4  电路板测试 58

第3章  3D打印中的切片原理与G-code 60

3.1  STL文件简介 60

3.1.1  ASCII码格式 61

3.1.2  二进制格式 61

3.2  STL格式遵循的规则及常见错误 62

3.2.1  STL模型文件遵循的一般规则 62

3.2.2  STL模型文件常见的错误 63

3.3  切片算法 64

3.3.1  基于STL模型的切片算法 64

3.3.2  基于几何模型拓扑信息的STL切片算法 65

3.3.3  基于三角形面片几何特征的STL切片算法 66

3.4  打印过程 67

3.4.1  打印系统 67

3.4.2  上位机部分 68

3.4.3  固件的定义 72

3.4.4  通信协议 73

3.4.5  G-code与G-code翻译器 74

3.4.6  G-code处理管道 75

3.4.7  G-code代码的读取过程 75

第4章  常用3D打印软件 77

4.1  模型的转换与修补 77

4.1.1  将其他格式转换成STL文件格式 77

4.1.2  利用Netfabb Basic对模型进行修补 79

4.2  切片 83

4.2.1  模型预览与修改 83

4.2.2  模型调整 86

4.2.3  切片设置 88

4.2.4  高级设置 90

4.3  上位机软件的作用及定义 91

4.4  打印机的配置 94

4.4.1  单位设置 98

4.4.2  模型文件的导入 98

4.4.3  模型的浏览 99

4.4.4  模型放置 100

4.4.5  选择和移动模型 102

4.5  设置切片软件 102

4.6  手动控制 107

4.7  G-code编辑器 110

4.7.1  编辑器的元素 110

4.7.2  G-code起始代码与结束代码 111

4.7.3  中止/暂停任务后继续运行 111

4.8  使用Repetier过程中常见问题 111

4.8.1  打印机的连接问题 111

4.8.2  上位机在启动开始的时候崩溃 112

4.8.3  上位机设置 112

第5章  3D打印模型网站与软件建模 113

5.1  3D打印模型网站 113

5.1.1  Thingiverse 113

5.1.2  Youmagine 114

5.1.3  Myminifactory 115

5.1.4  打印虎 116

5.1.5  523DP 117

5.2  STL文件模型建模 118

5.2.1  参数化建模软件 118

5.2.2  CG建模软件 120

5.3  构建模型实例 122

第6章  3D打印技巧杂项说明 131

6.1  打印机平台的校准 131

6.1.1  校准前准备工作 131

6.1.2  校准步进电机 132

6.1.3  挤出头和热床的相对位置粗调 133

6.1.4  挤出头的水平调节 134

6.1.5  挤出头和热床的相对位置细调与热床的调平 135

6.1.6  打印测试3D模型 137

6.2  3D打印机的保养与维护 139

6.2.1  开机前的检查 139

6.2.2  打印过程中的检查 139

6.2.3  打印完成后的维护 141

6.3  丝料无法附着在热床上 141

6.4  模型错位及产生的原因 142

6.5  3D打印作品抛光 143

6.5.1  ABS材料作品的抛光 143

6.5.2  PLA材料作品的抛光 144

6.6  3D打印材料的选择 145

6.6.1  ABS材料 145

6.6.2  PLA材料 146

6.7  3D模型的分解 147

附录  G-code代码含义注解 151

参考文献 161