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學(xué)生3D打印過(guò)山車復(fù)制品

畢業(yè)工程學(xué)生和過(guò)山車愛好者M(jìn)att Schmotzer成功地在3D打印一個(gè)微型過(guò)山車。他的創(chuàng)作不僅非常精巧，而且功能齊全。

Matt Schmotzer目前在福特汽車公司工作，負(fù)責(zé)2.0L / 2.3L GTDI發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。除此之外，他還在普渡大學(xué)攻讀研究生，在那里他正在攻讀工程碩士學(xué)位。他一直熱衷于過(guò)山車和模型制作，但之前缺乏設(shè)備和資源來(lái)組裝一個(gè)主要的功能仿冒杯墊。

但是，這一切都隨著3D打印的可訪問性的提高而改變。大約四年前，Schmotzer首先對(duì)它的潛力感興趣，他開始為這個(gè)杰出的愛好者創(chuàng)作工作只是個(gè)時(shí)間問題。它基于Invertigo過(guò)山車，他在俄亥俄州辛辛那提郊外的King's Island主題公園駕駛。 Schmotzer想重新創(chuàng)造一個(gè)真實(shí)的東西，但它也必須足夠小，以適應(yīng)他的車庫(kù)。

這個(gè)過(guò)程的第一步是使用NoLimits Coaster Simulator 2來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)Invertigo的虛擬復(fù)制品，這是一個(gè)更先進(jìn)，技術(shù)上更加注重Rollercoaster Tycoon系列的堂兄。在這個(gè)強(qiáng)大的模擬軟件中完成他的數(shù)字模型后，他將3D坐標(biāo)導(dǎo)出到Excel文件。他使用電子表格程序?qū)⒃O(shè)計(jì)縮小到可以實(shí)現(xiàn)的尺寸。

一旦完成，坐標(biāo)被導(dǎo)入流行的3D CAD系統(tǒng)Solidworks。在Solidworks中需要更多的修補(bǔ)，他用來(lái)設(shè)計(jì)軌道輪廓和支撐結(jié)構(gòu)，以及為火車，機(jī)構(gòu)和車站添加模型。

這完成了3D模型，然后切片，并發(fā)送到不同的消費(fèi)者FDM 3D打印機(jī)陣列進(jìn)行打印。 Schmotzer在賽道上使用了Lulzbot Taz 5和6，以及用于支撐結(jié)構(gòu)和火車的Flashforge Finder和MendleMax 1.5。在完成比例模型后，他決定回去重新設(shè)計(jì)軌道，使過(guò)山車更加實(shí)用。他改變了軌道的布局，增加了一些膠合的塑料管，使其運(yùn)行更平穩(wěn)。

一個(gè)Arduino巨型電路板被用來(lái)驅(qū)動(dòng)過(guò)山車的運(yùn)動(dòng)。 Schmotzer設(shè)計(jì)的電氣系統(tǒng)包括13個(gè)按鈕輸入（控制板），9個(gè)伺服電機(jī)（軌道6個(gè)，站3個(gè)），2個(gè)直流電機(jī)（升降機(jī)）和12個(gè)LED燈（控制板）。過(guò)山車使用電機(jī)是相對(duì)簡(jiǎn)單的，但電梯和連鎖系統(tǒng)有點(diǎn)復(fù)雜。在正確的時(shí)間接合和分離需要使用磁體系統(tǒng)，這與現(xiàn)實(shí)中的Invertigo過(guò)山車的杠桿臂設(shè)置不同。到達(dá)這個(gè)方法是一個(gè)反復(fù)試驗(yàn)的例子，但是完成的版本運(yùn)行順利，整個(gè)系統(tǒng)的編程只需要650行代碼。

Schmotzer的下一步將是在Cedar Point建造Valravn的復(fù)制品，但他的Invertigo項(xiàng)目所吸引的注意力使他改變了計(jì)劃?，F(xiàn)在有很多不同的公司一直在向他求助，建造模型游樂設(shè)施，這就是他現(xiàn)在所占的時(shí)間。他樂觀地希望每四個(gè)月建立一個(gè)新的3D打印功能過(guò)山車。

編譯自：3ders.org