桌面級(jí)3D打印機(jī)是否可以鳳凰涅槃？

由于接觸少，或者廠商大肆宣傳的緣故，又或者是理論知識(shí)與實(shí)際使用存在差距，所以人們圍繞著桌面級(jí)FDM 3D打印機(jī)的精度產(chǎn)生了疑惑或者形成一種話題討論。很多網(wǎng)友表示FDM機(jī)型在實(shí)際使用過程中能夠達(dá)到的精度并沒有理論上那么高，甚至覺得精度只能達(dá)到0.1mm。感興趣的緣故，筆者方寫了這邊文章，以讓更多的朋友了解FDM(熔融層積成型技術(shù))，了解FDM機(jī)型精度提高存在的困難性。

　　熱議是這樣的，“眾所周知，桌面級(jí)FDM機(jī)型的精度在實(shí)際上可能在0.2mm左右，理論上各廠商都是標(biāo)0.1mm，但是有人說他家FDM機(jī)器能達(dá)到0.02mm，確實(shí)值得考量”，這個(gè)問題在3D打印網(wǎng)站3D虎的“頭條·今日話題”展開。下面我們具體看下FDM機(jī)型的打印精度吧!

FDM周邊與精度相關(guān)因素

　　熔融層積成型技術(shù)也就是FDM，采用步進(jìn)機(jī)前后左右移動(dòng)，成型平臺(tái)向下移動(dòng)的方式制造成品，材料統(tǒng)稱線材(FDM機(jī)型使用的材料一般做成“線”型)所以在這個(gè)過程中，步進(jìn)機(jī)、線材、噴嘴扮演著十分重要的角色。步進(jìn)機(jī)移動(dòng)的快慢、噴嘴噴射被融化的線材的速度等都可能對(duì)精度產(chǎn)生影響。甚至，3D打印行業(yè)有個(gè)悖論“精度和速度不能得兼”。

　　有個(gè)3D打印精度的說法，類似2D打印中的打印質(zhì)量，主要看打印出來的物體在各個(gè)方面的綜合表現(xiàn)。3D打印精度跟層厚有關(guān)，甚至層厚厚的話，成品有可能在打印支撐的時(shí)候失敗，也就是走線或者物體外面也有填充完整，致使整體美觀度和實(shí)用度。所以與其說精度，倒不如把精度看成層厚?，F(xiàn)在關(guān)于層厚能夠達(dá)到的程度有多種說法，大抵為0.1mm、0.2mm、0.025mm。你覺得在實(shí)際使用過程中，打印層厚能夠達(dá)到多少?

實(shí)踐檢驗(yàn)真理

　　理論上，層厚跟噴嘴的半徑有關(guān)，也和步進(jìn)機(jī)移動(dòng)的速度有關(guān)，但最關(guān)鍵的因素在于計(jì)算的精細(xì)度。和開源購(gòu)買的零件自己DIY一臺(tái)3D打印機(jī)相比，正規(guī)3D打印廠商生產(chǎn)的3D打印機(jī)的精度要高。然而有些FDM機(jī)型廠商在精度方面都有些建樹，甚至能做到0.025mm。不過廠商宣傳是一方面，能否達(dá)到這個(gè)精度另當(dāng)別論了。小編認(rèn)為，F(xiàn)DM機(jī)型能夠達(dá)到0.2mm的精度比較合常理，而0.1mm，甚至更小的層厚，則我們需要半徑更小的擠出頭。

　　由于能否達(dá)到這個(gè)精度，理論上只要擠出機(jī)的半徑達(dá)到之后就行了。但這是理論上的，實(shí)際使用過程中，還存在其他的附加條件，例如線材過細(xì)容易斷開、打印時(shí)間過長(zhǎng)而無法保證打印的連貫性等等，這些都是遇到的問題。關(guān)于3D打印機(jī)的精度高不高，那我們只能自己嘗試了，畢竟實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于“試試”，筆者倒是有一些可供參考的方法。

三種方法供參考

　　對(duì)比是屢試不爽的方法之一，一般情況下，3D打印機(jī)廠商都會(huì)配置一款專門用于調(diào)節(jié)模型大小、方位，設(shè)置層厚或者速度的桌面軟件，在操作軟件下，用戶可以將模型格式改為Gcode格式，以便于3D打印機(jī)讀取。也就是在桌面軟件下，用戶可以將層厚0.1mm、層厚0.2mm、層厚0.025mm的物體打印出來，打印出來的物體可以做對(duì)比，如果有差別那就是精細(xì)度高。

　　3D打印難度大的物體也是一種方式，建議鏤空的物體或者打印存在支撐的物體。我們知道，傾斜、內(nèi)部空心的物體，3D打印機(jī)必須打印些許支撐，方能使整個(gè)物體打印完整。如果精度度不高的話，鏤空物體或者支撐物體很有可能走樣，這也是一種考驗(yàn)精細(xì)度的一種方式。

FDM 3D打印機(jī)的悖論

　　前文提及，F(xiàn)DM機(jī)型有個(gè)悖論：速度和精度不能得兼。一方面，當(dāng)精度高的時(shí)候，噴頭描述物質(zhì)比較細(xì)致，步進(jìn)機(jī)移動(dòng)的速度就會(huì)減緩，所以一般打印都會(huì)需要大家的耐心等待，而在這個(gè)過程中，用戶不得不擔(dān)心的問題就是線材斷了或者線材堵頭，最后導(dǎo)致整個(gè)打印的失敗。也就是說，精度高的3D打印一般消耗的時(shí)間長(zhǎng)，速度慢。

　　當(dāng)速度快的時(shí)候，步進(jìn)機(jī)和噴頭并不能很好的描述打印的物體，以致造成物體走絲現(xiàn)象嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)缺一塊、多一塊的現(xiàn)象，顯然這樣的3D打印并不是完美的，成型精度大大折扣。所以，業(yè)內(nèi)一直在討論如何在不影響速度的情況下提高打印的精度和如何在保證精度的情況下提高速度，顯然研究第二種的比較多。