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Phineas 3DP 發展史：計一計差不多玩了十年 3D printer, 自己設計製作也有九年了. 所以來做一個總結. 見證了香港本地設計製作的Phineas 3DP 如何從獨樂樂發展成眾樂樂的機器. 之後的每張圖片都有描述有興趣的朋友可以看看.
這是第一台設計和製作的3D Printer. 製作於2014年中. 雖然外型四四方方, 其實係使用咗三角洲delta的運動結構. 滑軌方面用當時最常用的光軸和直線軸承. 當時的設計很想找點原創空間所以有點標奇立異. 不過總算能夠運作, 打印質素比之前淘寶來的好很多. 打印範圍是200 mm直徑200 mm高.
後來想提高機器的剛性, 於是把光軸換成直線導軌, 並聯臂也改為圓形碳纖維磁吸連桿.
2015 年再設計多一部機, 由於意識到三角洲delta的運動結構3邊一致的重要性, 今次不標奇立異做返三角形, 不過都有一些大膽的嘗試, 滑軌不用光軸或者直線導軌, 而是用Ptfe 膠條在鋁型材上面直接滑動.
較後一點時間, 把四方型機和三角型機都拆掉混合成一部剛性高很多的三角形機. 這一台機無論穩定性和準確度也有所提高.
打印的需求大了需要多一些機器, 主要都是印小的東西, 所以小機器就可以. 2015年尾設計了P仔的雛形. 整台主要結構都是打印件構造, 為了取得一個完美對稱的三角形好讓之後容易調教, 機身頂和底各三件都是由同一環境打印出來再拼合. 設計方面盡量慳地方, 雖然機器只有23cm 闊, 但是打印範圍可以達到140mm直徑150mm 高度. 當年流行的kossel 闊度超過30cm但是打印範圍只有170mm.
為了提高可靠性, 重新設計用上好一點的零件製作出另外一個P仔的雛形. 這一台機器用上了流行的的遙控車ball joint 為並聯臂連接之用. 打印頭哪一邊用上單渦輪風扇作為冷卻. 滑動用上膠輪配合鋁型材路軌. 這個設計亦都在Thingiverse 和 HKEPC 發佈了. 有興趣而且有能力的玩家可以根據發佈的BOM搜習零件, 根據分享的模型檔案自行打印零件組裝自己的機器. 打印範圍略為提升至直徑150mm 高度180mm.
之後再弄多一個磁吸連桿版本, 滑動部分也做了一個大膽的嘗試, 直接使用金屬軸承配合鋁型材作為路軌. 不過經過多番測試之後, 雖然十分順滑, 但鋁型材很快被磨蝕所以最後都是用回膠輪了. 打印頭哪一邊冷卻風扇部分改用了兩把3010風扇代替一把3510渦輪風扇. 減低了散熱的盲點. 這個版本亦都有分享在Thingivers 和 HKEPC.
https://www.thingiverse.com/thing:1416635
在HKEPC發佈了之後, 收到不少朋友的查詢可否製作出售, 於是低調賣了幾台. 最初賣的都是已經組裝好可以立即用的機器, 後來完成了組裝說明書, 就開始售賣組裝套件. 從此踏入了P仔成長之路. 這是正式發售的第1代P仔
2016開設了FB Page, 並在台灣著名的 Reprap.Taipei 組群組分享了有關P仔的訊息. 後來得到一位台灣朋友的青睞, 替P仔舉辦了台灣的團購, 是首次比較有規模的銷售. 這個版本打印頭已經改為兩把3510渦輪風扇, 並且加入了自動調平功能.
這是一個2017年所做的實驗, 打印頭上加上分岔入料, 這樣就可以用一個打印頭印兩種顏色或者物料. 雖然市面上已經有機器使用類似方法達成多色多物料. 不過每次切換也要浪費大量物料清洗打印頭.尤其是印細小的東西, 分分鐘浪費了的比起最後的打印件多好幾倍. Phineas 3DP 的設計宗旨, 認為這個是不負責任的方法, 所以沒有繼續研究下去.
攝於2017年Maker Faire HK, 右手邊那一台是特別改裝的獨立雙頭P仔, 兩個打印頭分別處理兩種物料. 所以無需清洗打印頭. 避免浪費物料和時間. 打印頭閑置的時候會抬高避免干擾和污染打印件. (這個版本並沒有公開發售)
由於雙頭移動部分佔比較多的空間, 放在P仔上面會大幅縮減打印範圍比率. 把它放在一個大一點的機身比較化算, 於是做了這台機, 這個機身參照當時最流行的Kossel 改造而成. 成為了第一台”雙頭大P”
有一位朋友想要一台大的P仔, 但是對雙頭沒有興趣, 於是裝回普通的單頭, 之後就賣咗畀佢啦. 由於有太濃烈的Kossel 影子, 所以只造了一台. 之後會用多一點原創設計再做一台大的.
攝於2018年 InnoFaire, 最左邊的黑色的那一台是重新設計的”雙頭大P”. 相比起P仔機身大很多, 打印範圍240mm直徑250mm高度, 所以結構以鋁合金為主, 頂底是兩片訂做的鋁合金板, 再用2040鋁型材連接, 也配備了熱床. 由於是實驗性質所以沒有公開發售.
https://www.facebook.com/watch/live/?ref=watch_permalink&v=1083593771779781
由於之前都沒有刻意影產品相, 相片實在太日常生活了, 於是set studio 影咗張靚仔相用嚟落廣告. 這個版本再很多細節方面作出改良, 而且加高了4cm. 可算是第2代P仔
雖然這時候的P仔打印高度已經比初版的高了4cm, 但仍然有朋友想要一台高一點的, 所以推出了加高10cm 的 XL 版本. 由於機器都是由打印件組成, 顏色選擇十分彈性, 想找一些可愛的顏色配搭也可以.
推出熱床升級套件
攝於2018年 Maker Faire HK, 已經是最近一期 Maker Faire 之後已經沒有了. 有一位在學校工作的朋友訂做了2台大P, 其中一台擺完展覽之後先交貨.
這一台是”雙頭大P”, 打印範圍比之前的實驗機大了一點, 達到250mm直徑 350mm高度.
另外做了一台機身一樣, 但改用了單頭直接推料, 比起一直使用的遠程送料, 可以印更加柔軟的物料.
https://www.facebook.com/Phineas3DP/videos/2216378665261649
攝於2019年 InnoFaire, 又有學校訂購所以做多一台”雙頭大P” 呢個係最近期所參加嘅展覽. 由於地方用唔曬, 所以分享了部分攤位給一名客戶展出作品. 這位朋友後來向玩具手板模型設計方面發展, 成績也不錯呢.
2020 年了做了一次大升級, 加上磁吸彈性鋼板平台熱床為基本配備, 電源升級為24V. 重新編寫組裝說明書, 擠出機採用更精準的齒輪減速類型, 加上自家獨有設計的永不脫落送料管. 命名為150HB 重新上路. 可以當作第3代P仔
後期版本更跟上潮流換上靜音摩打驅動器.
2020亦都做了一個新嘗試, 之前的機器都是三角洲delta. 不過覺得這方面始終發展有限, 尤其是做大一點的機器不太化算. 所以嘗試研究其他的機型, CoreXY 是最好的出路所以設計並製造了這一台原型機.
經過多番修改 2020年尾第一台 CoreXY “CX200” 終於出貨. 綽號 “小方P” 主要結構是鋁合金, 用定做的鋁合金板和2040鋁型材配合, 採用了32bit 靜音主機板, Marlin V2 固件, 直接推料打印頭. 當然磁吸彈性鋼板平台熱床亦都是基本配備, 還加上斷料偵測, RGB照明招牌燈. 打印範圍是204x204mm高度265mm, 但機器佔地只有32x36cm, 比起其他品牌同樣的打印尺寸差不多要4X cm的闊度確實省位很多.
2021年P仔亦都升級 32bit 靜音主機板 Marlin V2 固件, 控制板面亦都改為變色背光點陣版本. 型號更新為150HS
推出加大版的CoreXY CX300,綽號 “大方P”. 設計從 CX200 伸展出來, 各個位置作出強化, 例如Z改用了雙螺絲桿. 鋁型材橫樑也增加了. 打印範圍是304x304mm高度415mm, 但機器佔地只有42x48cm. 其他品牌尺寸比他大的機器打印範圍只有 250x250
2022年 CX系列大升級, 改用了更加先進的Reprap firmware 主機板, 支援WI-FI 連線, 從此印嘢唔使拔插SD卡. 用電腦直接upload就可以, 控制機器方面只要使用網頁瀏覽器無論手機平板或者電腦都可以控制同埋做大部分嘅設定. 其他硬件方面皮帶路徑作出了改良, 擠出機改用了更輕巧的36圓形步進摩打. 打印頭散熱喉管也升了級, 可以打印高達攝氏300度的物料. 最重要的是首次引入 Piezo Autolevel. 打印平台之下隱藏了四塊 piezo sensor. 可以紀錄打印頭撞擊平台的一瞬間作為Autolevel 之用. 從此機器設定在打印前都作一次 autolevel 包保第一層貼貼服服. 最後加了圍板的選項, 有需要的朋友可以加配.
最後P仔亦都升級更加先進的Reprap firmware 主機板, 支援WI-FI 連線, 也加入了Piezo Autolevel. 雖然外形看來沒大改變, 其實內裏很多地方已經因應需求而加強呢. 更新型號為D150WIFI (XL)
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