3D打印超简单：不会建模也能玩转

前言

第 1 章 选择合适的3D打印机

1.1 常见的3D打印技术1

1.1.1 熔融沉积成型（FDM）2

1.1.2 立体光固化成型（SLA）3

1.1.3 选择性激光烧结（SLS）3

1.1.4 三维打印黏结成型（3DP）4

1.1.5 多头喷射成型（PolyJet）5

1.1.6 数字光处理（DLP）5

1.1.7 分层实体制造（LOM）6

1.2 3D打印机的机型分类6

1.2.1 工业级打印机7

1.2.2 桌面级打印机8

1.3 选择合适的3D打印机10

1.3.1 3D打印机的性能指标10

1.3.2 3D打印材质的分类13

1.3.3 3D打印耗材的选购14

第 2 章 组建3D打印工作间

2.1 工作间的区域划分与基本条件15

2.2 3D打印机的安置16

2.3 配套工具的选择和使用17

第 3 章 打印前的准备—— 3D打印机的操作与调试

3.1 3D打印机的基本结构与功能操作19

3.1.1 3D打印机的硬件结构与功能19

3.1.2 3D打印机控制系统菜单功能与操作22

3.2 3D打印平台的调平25

3.2.1 手动调平25

3.2.2 软件调平27

3.3 3D打印平台的表面处理28

3.3.1 热床加热28

3.3.2 美纹纸30

3.3.3 PVP固体胶31

3.4 打印耗材的安装与更换33

3.4.1 耗材的安装33

3.4.2 耗材的更换35

第 4 章 3D模型的准备

4.1 从互联网上获取3D模型38

4.1.1 Thingiverse模型共享平台38

4.1.2 YouMagine模型共享平台43

4.1.3 MyMiniFactory模型共享平台46

4.1.4 Autodesk 123D网站48

4.1.5 熊玩意众创空间52

4.1.6 打印啦3D模型分享平台53

4.1.7 魔猴网3D打印云平台56

4.2 3D软件建模59

4.3 3D模型质量分析与修复61

4.3.1 3D模型质量分析61

4.3.2 3D模型修复软件62

第 5 章 Cura切片软件详解

5.1 3D打印流程及切片软件基本原理67

5.1.1 3D打印流程67

5.1.2 模型切片的基本原理69

5.1.3 相关参数及其影响70

5.1.4 切片软件的选择71

5.2 Cura软件安装与机器设置73

5.2.1 Cura软件下载73

5.2.2 Cura软件安装76

5.2.3 添加3D打印机80

5.3 Cura主界面及软件操作流程84

5.3.1 Cura主界面84

5.3.2 Cura基本操作流程86

5.3.3 鼠标操作及热键功能86

5.4 导入模型—— Cura的文件功能87

5.5 调整模型—— Cura的编辑功能88

5.5.1 移动88

5.5.2 缩放89

5.5.3 旋转90

5.5.4 镜像90

5.5.5 独立参数调节91

5.5.6 其他编辑功能92

5.6 查看模型—— Cura的视图模式93

5.6.1 实体查看模式94

5.6.2 X光查看模式94

5.6.3 图层查看模式94

5.7 打印机设置95

5.8 打印设置96

5.8.1 简单打印模式97

5.8.2 高级打印模式97

5.8.3 定制打印参数配置文件98

5.9 打印参数设置101

5.9.1 机器102

5.9.2 质量102

5.9.3 外壳103

5.9.4 填充106

5.9.5 材质107

5.9.6 速度109

5.9.7 移动111

5.9.8 冷却112

5.9.9 支撑113

5.9.10 平台附着117

5.9.11 模型修复119

5.9.12 特殊模式121

5.9.13 试验功能122

5.10 扩展菜单126

5.10.1 版本历史126

5.10.2 Doodle3D127

5.10.3 后处理插件127

5.10.4 软件更新工具130

5.10.5 固件升级130

5.11 设置菜单130

5.11.1 常规131

5.11.2 视图131

5.11.3 设置可见性132

5.11.4 打印机定制132

5.11.5 打印参数定制132

5.11.6 插件程序133

5.12 帮助133

第 6 章 Cura打印实例

6.1 打印参数设置的思维方式与基本流程135

6.1.1 建模与3D打印的基本思维方式—— 几何解构135

6.1.2 模型分析要点与打印参数设置流程136

6.2 3D打印超简单—— UltimakerRobot138

6.2.1 简单打印模式应用138

6.2.2 进阶技巧140

6.3 我们都是设计师—— DIY钥匙扣143

6.3.1 平面类模型打印技巧143

6.3.2 切片分析与参数设置144

6.3.3 进阶技巧145

6.4 雅俗共赏话音乐—— 竖笛148

6.4.1 柱体类模型打印技巧148

6.4.2 切片分析与参数设置148

6.4.3 进阶技巧149

6.5 花样年华—— 艺术花瓶151

6.5.1 薄壁类模型的打印技巧151

6.5.2 切片分析与参数设置151

6.5.3 进阶技巧152

6.6 吉祥的动物—— 鹿154

6.6.1 模型的支撑打印技巧154

6.6.2 切片分析与参数设置155

6.6.3 进阶技巧156

6.7 空间艺术—— 克莱因瓶157

6.7.1 镂空类模型打印技巧157

6.7.2 切片分析与参数设置159

6.7.3 进阶技巧159

6.8 扶摇直上九万里—— 腾空的火箭159

6.8.1 复杂模型打印技巧160

6.8.2 切片分析与参数设置160

6.8.3 进阶技巧162

6.9 工业艺术与智慧的结合—— 蒸汽朋克齿轮魔方164

6.9.1 综合打印分析164

6.9.2 切片分析与参数设置165

6.9.3 进阶技巧167

第 7 章 3D打印件的后期处理

7.1 3D打印件的拆卸169

7.2 3D打印件的缺陷与修复170

7.3 3D打印件的表面处理172

7.4 3D打印件的色彩处理173

第 8 章 3D打印中的常见问题与解决方法[4]

8.1 常见的3D打印机问题与解决方法177

8.1.1 开机没反应177

8.1.2 异常状况如何中断打印177

8.1.3 喷头堵塞178

8.1.4 刨料178

8.1.5 打印过程中喷头不出料179

8.1.6 打印过程中挤出停止179

8.1.7 喷出来的料不能粘附平台179

8.1.8 机器2100433B

《3D打印超简单：不会建模也能玩转》从没有建模基础的初学者的角度，详细讲述了不用自己建模操作3D打印机打印出心仪产品的全过程。《3D打印超简单：不会建模也能玩转》分为9章，第1章通过对机器的分类对比，帮助读者选择合适的3D打印机;第2章讲述3D打印工作间的布置以及相关工具的准备；第3章讲述3D打印机的全方位调试；第4章讲述3D打印模型的准备，主要介绍如何从网络上下载模型以及模型质量的评估；第5章简单介绍3D打印的流程与基本原理、切片软件的选择，详细讲解Cura切片软件的使用以及设置要点；第6章讲述Cura打印实例，每一个例子都对应一种产品结构类型，同时提供光盘讲解视频；第7章讲述打印件的后期处理，包括拆卸、抛光、修复与上色的要点；第8章讲述3D打印的常见问题与解决方法；第9章讲述3D打印机的保养与维护。

3D打印是一种快速成型技术，它以3D数字模型为原型，通过逐层堆叠累积的方式将3D模型构建成为真实的物体。3D打印技术，为各行各业都带来了新的发展机遇。3D打印已被美国《时代》周刊列为“美国十大增长最快的工业”。英国《经济学人》杂志则认为3D打印将“与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命”。只需要一个想法，一些材料，一台3D打印机，就可以把你脑中的一切想法转化成实体。你可以打印一辆车、一栋房子、一只胳膊，甚至是人物模型。

玩转3D打印将带领你领略3D打印这一全新的革命性技术。在玩转3D打印中，你将了解到：

■ 3D打印技术的起源、发展和现状；

■ 3D打印技术全剖析，从建模到打印再到后期处理；

■ 3D打印机的操作和使用；

■ 3D打印相关行业机会全面分析；

■ 众多的3D打印机的应用案例。

3D打印是一种快速成型技术，它以3D数字模型为原型，通过逐层堆叠累

积的方式将3D模型构建成为真实的物体。

3D打印技术，为各行各业都带来了新的发展机遇。3D打印已被美国《时

代》周刊列为“美国十大增长最快的工业”。英国《经济学人》杂志则认为3D打

印将“与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命”。

只需要一个想法，一些材料，一台3D打印机，就可以把你脑中的一切想法

转化成实体。你可以打印一辆车、一栋房子、一只胳膊，甚至是人物模型。

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本书适合想要了解和掌握3D打印技术的读者阅读，对于期望将3D打印技

术应用到实际工作中的读者，本书也有一定的参考价值。2100433B

第1章 3D打印那些事儿 1

1.1 3D打印的前世今生 2

1.1.1 萌芽期 2

1.1.2 成长期 4

1.1.3 现状 5

1.2 3D打印的原理及材质 9

1.2.1 3D打印原理 9

1.2.2 材质 10

1.3 3D打印的优势 12

1.4 3D打印机的选购 14

1.4.1 选购参数 14

1.4.2 机型介绍 16

第2章 3D模型构建 21

2.1 3D建模软件 22

2.1.1 开源3D建模软件推荐 22

2.1.2 SketchUp建模 26

2.2 基于图像构建3D模型 35

2.2.1 Autodesk123DCatch安装 35

2.2.2 基于2D图像构建3D模型 38

2.3 3D扫描仪构建3D模型 43

2.4 将模型转换为STL格式 44

第3章 打印模型 49

3.1 准备工作 50

3.1.1 STL格式的3D模型 50

3.1.2 检查并修复STL文件 51

3.1.3 3D打印机以及材质选择 54

3.2 3D打印软件 55

3.2.1 Cura的安装和使用 55

3.2.2 ReplicatorG的安装和使用 70

3.3 联机打印以及SD卡打印 92

3.3.1 打印机调整 92

3.3.2 联机打印 95

3.3.3 SD卡打印 96

3.3.4 结束打印 98

3.4 Ultimaker打印实例 100

3.4.1 皮卡妮 100

3.4.2 愤怒的小鸟 102

3.5 彩色打印 104

3.6 后期处理 106

第4章 3D打印案例展示 109

4.1 工业应用案例 110

4.1.1 立体光固化成型 112

4.1.2 熔融沉积成型法 116

4.1.3 选择性激光烧结 120

4.1.4 分层实体制造 125

4.2 科研领域案例 127

4.2.1 考古学、人类学研究 127

4.2.2 航空、航天技术开发 128

4.2.3 太空开发 129

4.3 医疗应用案例 132

4.3.1 利用3D打印技术和自组装DNA制造分子级药物 132

4.3.2 3D打印活体胚胎干细胞 133

4.3.3 3D立体打印技术研制人造血管 133

4.3.4 3D打印迷你肝脏可观察药物疗效 135

4.3.5 3D打印出首颗人类心脏 136

4.3.6 利用3D打印技术研制仿生耳 136

4.3.7 3D打印人造骨骼 138

4.3.8 3D打印骨骼技术 139

4.3.9 3D打印脊椎修复技术 141

4.4 消费应用案例 142

4.4.1 3D照相馆 142

4.4.2 个性3D打印网店 144

4.4.3 3D设计师和3D网络设计平台 145

4.4.4 3D食物打印机 146

第5章 3D打印机的维护与保养 149

5.1 提高打印精度 150

5.2 日常维护保养 151

5.3 固件升级 154

第6章 DIY打印机 157

6.1 从图纸开始DIY 160

6.2 组装 161

6.2.1 框架 161

6.2.2 安装控制器 163

6.2.3 安装电源 164

6.2.4 安装电路板 164

6.2.5 安装电机 165

6.2.6 安装x、y轴 166

6.2.7 安装z轴 168

6.2.8 安装挤出机 169

6.2.9 安装送料机 170

6.2.10 安装风扇 171

6.2.11 接线 172

第7章 3D打印带来的机遇 175

7.1 对现存行业的推动与冲击 176

7.1.1 原料供应商 176

7.1.2 食品行业 177

7.1.3 医疗行业 179

7.1.4 电影行业 182

7.1.5 传统制造业 184

7.2 对新型产业的推动 186

7.2.1 3D打印照相馆 186

7.2.2 定制化3D模型设计与出售 190