3D 打印愛好者 Geoffrey Schulz 快到退休年齡了,但是他一點也不擔心自己的退休生活會變得無聊,因爲他私下裏還是一位 3D 打印愛好者。現在他正渴望着正式退休以後能夠擁有大量的時間使用 3D 打印機制作一些獨特而又有創造性的項目。除此之外,Schulz 還是一位狂熱的火車機車發燒友,所以毫不奇怪,這兩個愛好必然會產生交集。

3D 打印蒸汽機

最近 Schulz 想 3D 打印一臺蒸汽機,但是卻找不到一個自己喜歡的設計,所以他只好自己親手設計。他在網上 3D 模型庫中發現了一個單缸臥式蒸汽發動機的設計,但它設計有些問題,於是 Schulz 做了一些改動,在它能夠有效運轉之前,Schulz 反覆迭代了 3 次。

在他第一次迭代時,總共花了幾個星期來評估和打印他的發動機,但是到了最後一次迭代,一個雙缸發動機,他花了短短 4 天就完成了設計和 3D 打印。尤其是設計過程只花了他大約 8 個小時。

Schulz 最終的作品是一臺蒸汽機設計的,它只需大約 5psi 的空氣壓力就可以轉起來。Schulz 爲它設計了一個 Stephenson 閥使發動機能夠反向運行,它所有的部件都是用 ABS 塑料 3D 打印出來的。

作者本人

最困難的任務是要讓活塞和閥門精確匹配,使得它們既能夠順暢地運動,又能夠通過合理的密封產生空氣壓力。Schulz 說," 他設計的時候用的是 FreeCad 軟件,他發現這是一款功能非常完善的開源軟件,它的功能與 SolidWorks 非常相似,但卻沒有後者非常離譜的價格標籤。

3D 打印實物

Schulz 下一步計劃 3D 打印一臺完整的火車頭,上面裝着這次 3D 打印的發動機(或者與之非常類似)讓火車頭動起來。

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