🗿 3D Printer 維修

前陣子，3D Printer 的噴嘴堵住了，就決定維修、順便紀錄下。估計是啞光 PLA 材料過於黏稠、外加機台老化導致的。

拆卸與檢查

我的 3D 列印機型號是 Flashforge Creator Pro 這是一個老機型。

首先拆裝上面的「加熱模組」，除了側邊的材料風扇外，每個加熱噴嘴都由最長的兩根 M3 六角螺絲鎖付，從外到內分別為：

• 風扇
• 散熱片
• 進料口與支架（下方是加熱頭、K-type M4 熱電偶）
• 進料馬達

拆裝後特別混亂（有很多機器內部的微小列印廢料）

加熱頭、右邊長型的是加熱棒、下面有一個 M4 K-type 熱電偶

新構想：改裝程雷射切割

換新加熱噴嘴的時候，我在想「其實兩個噴嘴、我常常只用其中一個，是否能換成其他功能？」

所以我打開底板，內部可以清晰看到大致結構：

• 24V 直流電源
• MightyBoard（主板）
• 馬達驅動板（6 片、含 XYZ 三軸 + 雙噴頭進料馬達）
• 2 根熱電偶線
• 2 根加熱棒線
• 2 根風扇線

Flashforge Creator Pro 底板電路

韌體的行為是這樣的：

• 開始列印時，檢查噴頭溫度。如果低於目標，則加熱；反之等待降溫（開啟風扇）
• 列印過程中，可以設定風扇是否開啟

如果要把副噴頭改成雷射切割的話，先不考慮改韌體。那麼就需要：

• 讓 K-type 熱電偶輸出固定電源，騙過韌體，讓韌體以為已經達到目標溫度
• 然後我們可以把馬達驅動板（E305283 StepDrv v2.1）偷換成自己的中間板

接腳可以這麼設定：

設備	PIN	原位置	原接入	原功能	新位置	新接入	新功能
熱電偶	2	加熱塊上（以 M4 螺絲鎖付）	MightyBoard 主版	偵測溫度	懸置	中間板	啟動時：提供詐騙電壓，讓韌體以為溫度已經可以運作。停止時：提供 0V 電壓，讓韌體以為已經冷卻。
加熱棒	2	加熱塊上	MightyBoard 主版	加熱噴嘴	撤除	N/A	N/A
風扇	2	進料馬達前	MightyBoard 主版	噴嘴散熱	雷射模組上	MightyBoard 主版	提供雷射模組散熱。（控制邏輯同噴嘴散熱）
進料馬達	4	加熱架上	MightyBoard 主版	進料	撤除	N/A	N/A
驅動板	16	主版上	MightyBoard 主版	驅動馬達	撤除	N/A	N/A

由於驅動版跟主版是對接的，可以直接把「原 PIN」當成主版的輸入來看，然後我們直接考慮中間板輸出去匹配雷射模組就好。中間板與進料馬達的轉換：

原 PIN 定義	原 PIN 功能	新 PIN 定義
DIR	馬達方向	雷射 PWM 訊號控制
STEP	馬達步進脈衝	雷射 PWM 訊號控制
~SLP	驅動板睡眠模式	N/A
~RST	驅動板復位	中間板復位
VREF	馬達參考電位	N/A
MS2	馬達微步解析度	N/A
MS1	馬達微步解析度	N/A
~EN	馬達使能線	雷射 PWM 訊號控制
GND	驅動板地	中間板地
5V	驅動板電源	中間板電源
1B	馬達控制線	N/A
1A	馬達控制線	N/A
2A	馬達控制線	N/A
2B	馬達控制線	N/A
GND	馬達地	雷射模組地
VMOT	馬達電源（24V）	降壓成 12V 給雷射模組電源

其中，雷射 PWM 訊號強度：

• 當 EN = 0 且 DIR = 1 才運作
• 設定出絲速度 10mm/s、出絲量 100% 時的 STEP 頻率為 PWM = 10%
• 設定出絲速度 100mm/s、出絲量 100% 時的 STEP 頻率為 PWM = 100%
• PWM = clamp(PWM, 10%, 100%)

電路板可能還要再實驗才能畫出來了。由於完全兼容韌體與硬體，還需要把上蓋重新翻新，預計還得新建模，不過這樣就省去了許多麻煩（可以直接把雷射模組鎖上去）。