嵌入式ARM處理器與持續火熱的3D列印技術有何關聯

4月17日，科技博主「@老師好我叫何同學」在停更73天后，更新了一條關於“3D印表機”的影片，讓這個曾因科普5G技術而登上央視新聞的年輕UP主，再次登上了熱搜榜首。

在大眾的印象裡， 「3D列印技術」似乎是一種正處於萌芽階段的新生事物，但如果以1984年Charles W.Hull申請立體光刻專利為起點，3D列印其實已經擁有了38年的歷史。

在過去38年的發展歷程中，3D列印技術已從早期的快速原型技術，逐漸發展為一種生產製造技術。

3D列印的分類

技術分類

•FDM：融化來沉積成型，主要材料ABS

•SLA：光固化成型，主要材料光敏樹脂

•DLP：數字光處理成型，主要材料光敏樹脂

FDM機器普遍比較便宜，在列印尺寸上沒有太多限制。因此FDM 3D印表機在市場數量上佔據了絕對優勢。但是它列印精度不高（最高精度只能為0.1mm），只能滿足使用者的DIY需求。

DLP和SLA使用的耗材都是光固化樹脂，可以廣泛用於工業用途。光固化技術製作相比FDM技術，使用光固化技術製作的3D列印件精度更高、速度更快。

SLA和DLP都是光固化3D印表機， 區別是SLA是線光源，DLP是面光源，所以面光源對影像訊號輸出的解析度上有要求，SLA對這塊沒有特別硬性的要求。

產品形態分類

桌上型

工業級

3D印表機的形態分為桌上型和工業級兩類。

工業級3D印表機的應用領域是比較廣泛的，在航天航空、汽車、醫療、電子產品等多個領域都有他的身影。

而桌面級3D印表機偏向於個性化的定製，一般用於列印較小的物品，以往多用於工業設計、教育、動漫、考古、燈飾等領域。

現在，很多桌面級3D印表機也擴充到了口腔醫療行業，應用於齒科數字化生產流程，它作為數字化醫療模式裡的一環，輔助列印所需要的物品。

基於ARM的3D列印桌上型控制方案

• 電腦作為上位機設計端，用於對整合有ARM微處理器的核心控制板進行初始化配置，並且將列印實物的三維模型透過切片軟體處理並生成指令，再將其存入資料儲存模組中；

•  ARM核心控制板，用於讀取資料儲存模組中指令，指令中包含有運動軌跡規劃和運動控制的資訊，並對所述指令進行解析，生成對應的控制指令，控制3D印表機工作；

• 伺服電機驅動模組用於控制3D印表機的軸向電機和送料機的轉動精度；

• 溫度控制模組控制溫度對材料進行固化成型；

•  LVDS螢幕，用於顯示所述3D印表機的工作選單以及接收使用者的選擇指令，並將所述選擇指令傳送至整合有ARM微處理器的核心控制板；

•  HDMI介面輸出一個高畫質4K的影片訊號，然後把影片透過一個光學儀器將影片以紫外線的方式對光敏的液態樹脂進行照射，使光敏樹脂固化成相應的形狀。

ARM處理器推薦

1、FETMX8MP-C核心板

基於NXP i.MX8M Plus處理器開發設計

• 強大的四核或雙核Cortex-A53處理器，主頻高達1.6GHz，帶有神經處理單元(NPU)，最高執行速率可達2.3 TOPS；

• 高效能低功耗的工業級核心板卡，超長生命週期，提供長期供貨保障；

•穩定高版本的安卓Linux作業系統；

•2xUSB3.0、1xPCIe3.0、2xSDIO3.0、2xCAN-FD等高速通訊介面；

•滿足5G網路、高畫質影片、雙頻WIFI、高速工業乙太網；

• HDMI介面最高支援4K顯示輸出；同時還具備LVDS、MIPI-DSI顯示介面， 且可支援三種顯示介面三屏同顯、三屏異顯。

2、FET3399-C核心板

基於瑞芯微公司的RK3399處理器設計

•具備兩個Cortex-A72核心，主頻1.8GHz；四個Cortex-A53核心，主頻1.4GHz；

•具備多種顯示介面，包括HDMI2.0，MIPI DSI，EDP1.3，DP1.2；最大解析度達4K，支援雙屏同顯，雙屏異顯，滿足3D列印的雙屏高解析度需求；

•提供多種外設介面，PCIe，USB3.0，UART，IIC，SPI，雙頻WiFi等；

•提供Linux、Android以及Ubuntu多種作業系統；

•高價效比的國產方案，成本優勢大幅提升。

透過小編的講解，相信大家對於 3D列印技術已經有了清晰地認識和了解。飛凌嵌入式擁有多年嵌入式ARM核心板研發和製造經驗，能夠為3D印表機制造行業提供優質的核心主控平臺與技術服務。