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如果您想深入研究新興的 3D 打印生態系統並擁有一台 Mac、iPhone 或 iPad,那麼在您第一次嘗試並打印您的第一艘測試船之前,您需要了解以下內容。

作為創客運動的自然發展,3D 打印多年來越來越受歡迎,並已成為人們將 3D 模型變成真實實物的一種方式。

該概念具有實用性,例如使用戶能夠為設備創建不存在或替換的零件或配件,所有這些都是在家設計的。由於 3D 模型是數字化的,因此也可以創建一個並分發或出售給其他人,然後他們可以在自己的打印機上調整和打印模型。

它還有助於創建小型企業,允許團隊進行小規模生產工作,而不是通過通常昂貴且冗長的組件製造。對於設計團隊來說,他們可以非常快速地打印和測試對象,而無需使用生產線。

雖然擁有一個潛在有用的工具,但 3D 打印不一定是創建持久對象的最佳途徑。印刷品通常由塑料製成,不一定能提供與正確製造的物體相同的強度。

即便如此,進入這個領域還是令人興奮的,而且隨著世界上大量的 3D 打印機,幾乎任何人都有一台 3D 打印機。

以下是關於您的潛在購買需要考慮的一些事項。

它們是如何打印的?

打印的一般過程在很多方面與普通紙張打印沒有太大區別。在每種情況下,您定義要打印的東西(圖像或模型),它被設置為通過打印機,然後被發送到打印機本身。

打印機然後根據計算機提供的指令輸出請求的打印。經過一段時間的等待,您最終得到了打印件(打印的頁面或 3D 塑料位)。

作為 3D 打印的一部分,還有其他一些事情要做,例如縮放模型以匹配打印機的尺寸,通過切片軟件定義分辨率和打印支持,選擇使用的材料用於打印,等等。

正如您在使用專業打印機進行 2D 應用(例如創建標誌)時所期望的那樣,在 3D 打印時需要遵循一些步驟。這些最終會根據您的工作流程和您選擇的打印機而有所不同,您應該在開始 3D 打印之前查看需要完成的工作。

3D 打印機的類型

3D 打印機用於創建模型的技術有很多種。出於本文的目的,我們將討論您將遇到的兩種主要類型:FDM 和基於樹脂的打印

熔融沈積建模

最眾所周知的 3D 打印類型是熔融沈積建模 (FDM)。 FDM 可能是可用的最便宜的技術之一,它涉及加熱塑料細絲並在平台上逐層擠出。

隨著層切片的沉積,有時帶有印刷的支撐結構,擠出機在主構建平台周圍移動並遠離主構建平台。幾個小時後,所有的層都將鋪設並融合成一個整體。

中期運行 FDM 3D 示例print [通過 Unsplash]

FDM 的好處包括使用它的成本相對較低的打印機,以及您可以使用的價格合理且種類繁多的燈絲。您還可以使用具有不同特性的不同長絲,雖然您可以使用熱塑性長絲,但也可以選擇打印其他材料,甚至是食品安全物品。

FDM 的缺點是其打印後的獨特分層外觀。如果您希望之後的打印效果又好又光滑,您將不得不執行一些額外的任務來平滑或調整它,例如丙酮平滑以獲得光滑和有光澤的表面。

樹脂:SLA、DLP 等

第二種常用的 3D 打印技術利用了液態光敏樹脂。雖然它們在細節上有所不同,但它們基本上都以相同的方式發揮作用。

將搭建好的平台放入一桶樹脂中,並在特定點將燈光照射到平台上。樹脂對光起反應,在原地硬化並附著在平台上,然後向上移動以允許施加另一層。

SLA 打印示例 [來自 Elegoo]

變體包括立體光固化成型 (SLA),它使用紫外激光固化樹脂。然後是數字光處理 (DLP),它使用 DLP 投影儀獲得相同的效果。還有一個使用 LCD 屏幕和紫外線燈的 LCD 版本。

樹脂對於精緻或細節的項目特別有用,印刷品具有光滑的表面,而不是明顯的 FDM 線條。

就像在 FDM 中使用不同的細絲一樣,您可以獲得不同的樹脂用於基於樹脂的打印。這些可以改變正在建造的項目的韌性,甚至還有醫用級樹脂可用。

我應該尋找什麼?

在考慮購買 3D 打印機之前,您應該弄清楚打印件本身應該是什麼樣子。

如果您想要快速、廉價的打印並且不關心可見線條,那麼 FDM 3D 打印機可能是最佳選擇。另一方面,樹脂印刷提供了更好的光潔度,以及其他好處,如強度和更好的透明印刷,但您必須處理凌亂的液體和模型固化,而不僅僅是一卷塑料。

如果成本是一個問題,那麼 FDM 可能是要走的路,因為打印機比基於樹脂的版本更簡單且通常更便宜。

然後您必須考慮要製作的打印件的尺寸。每台打印機都有不同的構建體積,這決定了打印的大小。

您可能想要購買更昂貴的大型打印機來打印偶爾的大型打印,因為它們通常可以輕鬆處理較小的打印作業。

層高也很重要,因為它決定了打印機可以製作的層數,以及每層的大小。較小的層高將導致最終打印中的光潔度和更多細節。

還有其他元素,例如您想要一台基本的單擠出機還是帶有多個擠出機頭的擠出機。雙擠出機可以讓 FDM 打印在同一個作業中使用兩種不同的材料,而無需切換燈絲。

您還必須考慮將這台 3D 打印機放置在哪裡,因為它會佔用空間並在打印時長時間產生噪音。如果您將其放置在人流量很少的通風空間(例如車庫)中,您可以選擇任何東西,但在備用房間打印可能需要更多考慮外殼。

如果您有機械頭腦,您可以購買套件形式的 3D 打印機,而不是完全現成的打印機。當然,您將不得不花時間構建它,並且需要更長的時間才能開始,但您將對打印機的工作原理有更多的了解。通過購買套件打印機,您甚至可以節省一點錢。

當您為打印機定價時,不要忘記消耗品,也不要過度購買它們。即使是塑料線軸也有有效期,在該日期之後打印效果不佳。樹脂有儲存要求,開瓶時間越長,打印效果越差。

切片和支持

不管你是否想從像 Thingiverse 或者您想使用 BlenderSketchUp,您仍然需要準備好在您選擇的打印機上打印。

3D 打印機製造商通常會為這項工作提供某種形式的軟件,處理切片和支持。有時這是在獨立軟件中。

根據型號,可能還提供雲打印服務,讓您可以從瀏覽器切片和管理打印。這種方法很有用,因為您可以通過 Internet 在地球上的任何地方設置打印作業。

切片是指軟件將 3D 模型轉換為 3D 打印機必須遵循的指令。顧名思義,它將模型分成許多層,每一層都由打印機自己打印。

支撐結構也很重要,因為它旨在防止 3D 模型在打印過程中坍塌。如果在印刷品的懸垂或橋接部分下方沒有可移動的支撐結構,這些未支撐的元件可能會下垂,遠離擠出機的路徑並且與其他部件不對齊。

如果沒有足夠的結構,具有大懸垂部分的打印件可能會失效並浪費燈絲。

雖然您可以使用提供的軟件,但您可以將其作為起點,並最終轉向另一個工具。

Ultimaker Cura 是一款出色的 3D 模型切片和打印工具。

AppleInsider 推薦 Ultimaker Cura,這是一種適用於大多數基於燈絲的 3D 打印機的開源工具在市場上。它適用於 macOS,以及 Windows 和 Linux。

該工具能夠處理切片和支持任務,對於初學者來說是一個很好的開始。以簡潔易用的方式呈現用戶所需的基本元素,您還可以啟用更高級的模式,隨著您對 3D 打印知識的增長提供更多設置。

除了可通過插件擴展並與其他 CAD 軟件集成外,由於價格,它也是一個有吸引力的選擇。它可以免費下載,但您必須註冊一個免費帳戶。

AppleInsider 的 3D 打印機建議

發布十年後,各種製造商的打印機琳瑯滿目。以下是我們發現和使用的一些最好的。

Elegoo Saturn MSLA

Elegoo Saturn 採用橙色保護外殼,是一款 SLA 打印機,使用 8.9 英寸 4K 分辨率 LCD 屏幕高分辨率打印。該公司聲稱,屏幕的尺寸和質量使每層打印時間不到三秒,使其成為樹脂系列中的快速打印機。

Elegoo Saturn

打印機有一個7.55 英寸 x 4.72 英寸 x 7.87 英寸的超大打印體積,可同時打印多個模型。它採用雙直線導軌結構,運動更平穩,帶有固定螺釘,確保用戶無需頻繁校準構建板。

雖然您可以使用 SD 卡或 USB 拇指驅動器將模型傳遞到打印機進行打印,但 Elegoo 包含一個以太網端口,因此您可以通過網絡進行打印。

通常 499.99 美元,Elegoo Saturn 可從亞馬遜購買,價格為 361.99 美元。

Monoprice MP Mini SLA

如果您想要樹脂基印刷的優勢,但只針對小件物品,Monoprice MP Mini 可能是您的答案。緊湊的單元能夠打印 4.6 英寸 x 2.6 英寸 x 4.3 英寸的打印件,這足以用於小型模型,例如用於遊戲的微型模型或偶爾更換零件。

使用 57 瓦並行 UV LED 陣列,其 LCD 分辨率為 2560 x 1,440,x/y 分辨率為 0.05mm,z 軸分辨率為 0.025mm。

Monoprice MP Mini SLA

幾乎可以開箱打印,該系統還使用自動構建平台調平系統,以確保它與大桶齊平。該構建板也是磁性的,因此可以輕鬆拆卸和清潔以進行後續工作。

打印機能夠從 microSD 或通過 Wi-Fi 獲取文件,還具有簡單的 Web UI,因此您可以在 Mac 上舒適地管理打印機。

Voxelab Aquila 3D 打印機

如果您希望自己具有技術頭腦並喜歡製作自己的工具,請考慮使用 FDM 打印機套件 Voxelab Aquila.基於開源設計和技術,Aquila 可以作為自己構建的 3D 打印機提供。

單噴嘴打印機的層厚介於 0.1 毫米和 0.4 毫米之間,設計和維護簡單,帶有 POM 輪子,運行安靜。它還有一個可移動的碳晶矽玻璃構建平台,有助於減少翹曲床問題,並能夠在五分鐘內加熱到打印溫度。

Voxelab Aquila

DIY並打開源性質還延伸到用戶可以訪問運行它的源代碼,並且可以與其他所有者共享改進。甚至還有一個恢復打印功能,如果在打印運行期間斷電,它會從中斷的地方繼續。

通常 169 美元,Voxelab Aquila 可從亞馬遜購買,價格為 159.99 美元。

FlashForge Adventurer 3 Pro

FlashForge Adventurer 3 Pro 是一款封閉式 FDM 打印機,工作噪音低於 45 分貝,是家庭打印的理想選擇。除了用手指撬起打印區域外,它還使用封閉的線軸架。

使用一對 0.4mm 噴嘴,只需輕輕一按即可快速切換,噴嘴周圍有塑料外殼,以盡量減少與熱元件的接觸。打印機還有一塊光滑的玻璃板,在工廠裡已經調平,也可以自動調平。

FlashForge Adventurer 3 Pro

能夠以 5.9 x 5.9 x 5.9 英寸打印,Adventurer 3 Pro 可以通過 Wi-Fi 連接,並且還具有基於瀏覽器的管理的基於雲的界面。甚至還有一個內置的網絡攝像頭,因此您可以查看正在進行的打印進度。

FlashForge Adventurer 3 Pro 可從亞馬遜購買,價格為 399 美元。

3D 打印就是你的本事

本入門書只是對打印愛好的簡要介紹。還有更多超出本文範圍的內容。

3D 打印本身不僅是一種愛好,某些套件還可以擴展為使用同一台打印機製作的打印件。當然,它們不一定是,但您家中的小型塑料製造廠開闢了可能性。

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