开关电源
- 按DC输出电压，电流，功率分类。
- 一般使用12V直流电源，电流在5－30A。
步进电机
电流脉冲
电机一般分为开环电机和闭环电机。
步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的开环控制电动机。
每输入一个脉冲信号,转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比
电流脉冲是由电机驱动单元供给的。
所以只要控制脉冲的数量、频率和电机绕组的相序，目即可获得所需的转角、速度和方向。
机座号
42型、37型、57步型进电机的外形
外型尺寸
长度越大，功率和转矩越大。
步距角
当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机转动一个固定的角度，称为“步距角它的旋转是以固定的角度一步一步运的。
通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位;
通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
最常见的步距角有三种，分别是0.9°，1.8°和7.5°。
| 步距角 | 0.9° | 1.8° | 7.5 |
|---|---|---|---|
| 旋转一周，需要的脉冲个数 | 400 | 200 | 48 |
小的步距角打印更平稳，转矩更大，精度更高。但是会降低最大转速。
级数
极就是磁极
是转子每转一圈在定子线圈的一匝中感应形成几个周期电流不同的极数。
电机的极对数越多，电机的转速就越低，扭矩就越大。
双级步进电机
双极步进电动机内部有两组独立的线圈，每组线圈都需要单独的驱动电路，需要依靠驱动电路改变电流的方向，进而改变磁极方向，驱动电路相对简单。
单级步进电机
单极步进电动机有两组线圈，而每组线圈中间多接出一根引线，改变每一组线圈的磁极方向。单级步进电动机只使用了一半的线圈，在同等体积的情况下没有双极步进电动机转矩大。
单极步进电动机大部分有5根或6根引线，
双极步进电动机有4根或8根引线。
细分
细分是通过控制各相绕组中的电流，使它们按一定的规律上升或下降，即在零电流到最大电流之间形成多个稳定的中间电流状态，相应的合成磁场矢量的方向将存在多个稳定的中间状态，且按细分步距旋转。
步进电动机驱动大负载，大摩擦力，或者高速往复运动，细分数高于二分之一步进角时，不能提高步进电动机的定位精度，而在小负载时却能很好地提高定位精度。
驱动电路的主芯片，通常具有驱动细分功能，常见的有1/2、1/4、1/16等。
如果是1/16细分，其代表的含义是原来一个脉冲可以控制电机转动一个步距角，现在需要16个脉冲电机才能转动一个步距角。如果选择的步距角是1.8°，那么电机旋转一周就需要200 * 16（3200）个脉冲信号。
步进电机的保持转矩
转矩不足会导致丢步问题。
接线
4线，6线，8线 步进电机比较多。
4线步进电机
有两组线圈，每组两根引线。
调换任意一根线圈的两根引线可以改变步进电机转动方向。
6线步进电机
有两组线圈，每组线圈中间多接一根引线。
8线步进电机
有AB两相，4组线圈，A相两组线圈，B相两组线圈
步进电机的温度
- 步进电机温度过高，会使电动机的磁性材料退磁，力矩下降。
- 一般磁性材料退磁点在130°C以上。所以步进电机外面的温度在80度左右完成正常。
步进电机和伺服电机的区别
- 精度，步进的最小转动角度是步距角在加上细分。伺服理论上步距角可以达到360度/2^20
- 反馈上，步进电机没有编码器没有反馈(也有闭环步进)
- 扭矩，伺服在额定转速内可以保持横扭矩，步进电机扭矩随转速增大而减小，转速过高容易丢步，转速过低容易低频震动
- 电机法兰尺寸不同(步进42.57 伺服40.60.80)
混合伺服？
步进加编码器？
改良过的步进电机，有了反馈，没法完全替代伺服？
同步带和同步轮
传动部分主要包括同步带，同步带轮，丝杆，联轴器，齿轮，减速机。
同步带和同步带轮
常见同步带宽度有5mm，6mm
齿形有T形齿和圆弧齿
齿与齿间的距离在2-5mm
常用型号
T5同步带 齿距为5mm
T2.5同步带 齿距为2.5mm通常和铝制同步带轮配套。工业级同步带 同步带和带轮间隙更小，精度更高。
XL同步带 齿距5.08mm 圆弧齿
MXL同步带 齿距为2.032mm 圆弧齿GT2 同步带 圆弧齿 往复运动回查很小
HTD-3M同步带同步带轮齿数多，电机运动分辨率高，转矩下降，适合高转速运动。
同步带轮齿数少，电机运动分辨率低，转矩大，适合低速运动。
同步带传动时的脉冲数计算
丝杆
大部分z轴使用丝杆传递动力。
丝杆精度高，传动效率高。缺点移动速度慢。
有T形丝杆，滚珠丝杆，和普通丝杆
T形丝杆
消费级3d打印机
优点精度有保障，价格低
缺点，避免不了左右晃动滚珠丝杆
工业级3d打印机使用
优点，精度高，运动过程中不存在晃动，可以连续运行，承受较高负载，达到更快的运行速度。
缺点，价格贵普通丝杆
一般diy打印机使用，直径一般8mm，5mm
优点，便宜，容易买到
缺点，晃动大，精度不一致。
丝杆的参数
螺距P 导程L 头数n
螺距是相邻两个螺线的距离。
导程是丝杆旋转360度，T型螺母移动的距离。
头数是丝杆上螺线的数量。
查看丝杆头部，有几个丝口入点就是几头。
导程=螺距×头数
丝杆传动计算
挤出机的传动
行星减速机
将电动机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大的扭矩。
齿轮
- 齿轮上某一点旋转一周产生的距离就是料移动的长度，等于齿轮周长。
- 型号 mk8 mk7 等
- 直径，周长，齿形（直齿，凹形齿），齿数（26齿，36齿，40齿），材料（黄铜，不锈钢）
挤出机齿轮驱动计算
近程挤出和远程挤出
挤出头
分体挤出头
最前端可以更换不同尺寸的打印喷嘴
有铝制喷嘴和黄铜喷嘴
一体化挤出头
限位开关
机械式限位开关
通常有三个点，一个公共点，一个常开，一个常闭。
光电式限位开关
槽型光电
发射器发射光信号，接收器接受光信号的强弱判断物体。
寿命长，精度高，响应速度快。
霍尔式限位开关
识别附近有磁性物体，控制开关的通断。
检测物体必须是磁性物体
热床
减缓翘边
隔离材料
在加热过程中，热床中心温度要高于四边温度。
隔离加热床底部温度，可以使温度分布均匀。
用纤维板，羊毛，等隔离热床底部温度。
热床电线
电线外面使用铁氟龙管绝缘隔离。
打印平台
玻璃
高硼硅玻璃更安全，加热温度更高
价格低，不容易变形弯曲。但是导热系数小，加热不均匀容易碎裂。
陶瓷玻璃
可以避免加热不均破碎
金属
铝板，铜板，钢板
优点容易传递热量，温度分布更均匀。
缺点容易变形，
加热材料
镍铬合金丝
PCB加热板
MK3加热板
硅胶加热垫
传感器
温度传感器
热敏电阻，或者热电偶元件
热敏电阻，阻值随温度变化而变化，实际应用中温度变化不是线性的，测量精准的温度需要根据温度阻值对应表，而不是根据温度阻值曲线公式计算。
通过模数转换器测量热敏电阻一端的电压，从而间接测量出热敏电阻阻值，在通过热敏电阻阻值查表找到对应的温度。
固件
控制板固件的主要作用是分析处理G代码命令。控制3D打印机硬件执行命令。
固件和上位机通信的波特率，一般设置成115200或者250000
铁氟龙管
广义的铁氟龙
又称“特氟龙”“铁富龙”“特富龙”“特氟隆”等，皆为“Teflon”的音译，是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料
其分为PTFE、PFA、FEP、ETFE、ECTFE几种系列。
狭义的铁氟龙
又称聚四氟乙烯（Poly tetra fluoroethylene，简写为PTFE），是一种具有优异耐热、耐腐蚀和绝缘性能的高分子材料。
铁氟龙PTFE材料的特性
耐高温性：铁氟龙的熔点为327°C，使其能在高温环境下持久使用。其工作温度范围为-200°C至260°C，即使在极端温度环境中，也能保持其原有性能不变。
抗腐蚀性：铁氟龙对大多数化学品具有出色的耐腐蚀性，对酸、碱、溶剂等表现出极强的稳定性。因此，它能在强酸和强碱环境下持久使用，而不会受到腐蚀。
电气绝缘
自润滑性：铁氟龙具有良好的自润滑性，具有低摩擦系数，对机械装置起到减少能量损失、延长使用寿命的作用。
喷嘴
喷嘴的参数
| A ，B | 长度 |
|---|---|
| C | 内螺纹/外螺纹 直径多少的螺纹？ 螺纹只起到锁紧作用，密封是靠喷嘴和喉管的平面贴合密封 |
| D | 内径多少，φ4（铁氟龙孔） φ2(1.75mm耗材) φ3.2(2.85mm耗材) |
| E | 孔径 >=0.1 |
| 小孔同心度 | φ0.02 |
| 内孔粗糙度 | Ra0.4 |
| 密封平面平面度 | 0.01 |
| 小孔平面 | 无毛刺外翻 |
不同材质的喷嘴
- 备注
- 喷嘴的最高打印温度不是喷嘴的融化温度，而是软化温度，喷嘴软化以后会更容易磨损。
- 喷嘴也会和耗材发生磨损。
- 一般50以上，导热系数都算比较高的。
- 不锈钢加工难度高，但是作为喷嘴性能一般，一般不常用。
- 硬化钢喷嘴表面为了硬度一般会热处理，所以最高打印温度450，再高就会发生退火。
- 宝石喷嘴 比较脆，热传导一般不高
常见喷嘴
喷嘴安装
喷头清理
