大约一年之前,为了给 LP 大人设计一款小巧的 3d 打印机,我萌生了这样一个念头:在将打印机做小巧的同时,到底能把打印机做的多紧凑?所谓『紧凑』,就是说打印机的『成型体积』(Build volume)和 『整机体积』(Printer volume)之比 『B/P』(简称 BP 比),要尽可能的大。为此,我做了一番调研,目前市场上一些知名的 FDM 打印机的 B/P 比值如下

打印机名称 成型体积 (单位:毫米) 打印机体积 B/P
Ultimaker 2(+) 223 x 223 x 205 342 x 357 x 388 21.0%
Ultimaker 2 extended 223 x 223 x 305 342 x 357 x 488 25.5%
Ultimaker 2 Go 120 x 120 x 115 258 x 250 x 287.5 8.9%
Makerbot Raplicator 5Gen 252 x 199 x 150 528 x 441 x 410 7.9%
Makerbot Z18 300 x 305 x 457 493 x 565 x 861 17.4%
Makerbot Raplicator Mini 100 x 100 x 125 295 x 310 x 381 3.6%
Makerbot Raplicator 2x 246 x 152 x 155 490 x 320 x 531 7.0%
LulzBot Mini 152 x 152 x 158 435 x 340 x 385 6.4%
LulzBot TAZ 6 280 x 280 x 250 660 x 520 x 520 11.0%
Zortrax M200 200 x 200 x 180 345 x 360 x 430 13.5%
Zortrax M300 300 x 300 x 300 490 x 490 x 590 19.1%
云+ (Cloud+) Φ180 x 200 332 x 288 x 605 17.6%
DICE 90 x 75 x 80 200 x 200 x 200 6.75%

PS:令人惊讶的是,作为 Delta 型的打印机,云+ 的 B/P 比竟比大多数笛卡尔坐标系的机器还要高!? 可以看到,其实,打印机的尺寸越大是越容易做紧凑的(也就是高 B/P 比),毕竟非打印空间无非就是摆些结构件、电机之类的,这些尺寸不会很大。所以,相对来说,Ultimaker 系列在 B/P 比上是做的最好的,UM2 extended 居然达到了惊人的 25.5%! 而在整体尺寸大致 300mm 左右的机型中,Ultimaker2 Go 的B/P 比也比较高,达到了 8% 左右。

在研究了 Ultimaker 系列的机型结构以后,我在想怎样改进才能使打印体积控制在 100x100x100 mm^3 的同时,尽量能压缩整体体积,达到尽可能大的 B/P 比。

为了达到这个目的,过程并不轻松,并不是简简单单把 UM2 的图纸等比例缩小就行,而是要几乎从头开始。为了节省出空间,我真是『寸土必争』,连 1mm 的得失都要仔细考虑。

最后,我设计出了一台 B/P 比超大的微型打印机,与此同时,又在功能上没有妥协。这台打印机有 LCD 控制面板,SD 卡插槽,热床,打印头和打印件散热风扇,LED 照明等等。并且,还具有模块化的打印头,拆卸打印头只需要拧下两颗螺丝即可。我把这台打印机命名为 “Dinky”。

Dinky 的有效成型体积为:125 x 113 x 140,外形尺寸为:271 x 235 x 289,B/P 比达到了将近 10.7%! 她有超过 200 个零件!下面是爆炸图一枚。