浅谈3D打印机精度问题

关于3D打印机,大家应该都不陌生了,这里重点想讲的是FDM桌面级别

3D打印机的精度问题,因为很多人在这个问题上被商家忽悠过,包括本人,

一开始也被商家忽悠过,后来遇到一个有良心的商家跟我介绍了一些专业

知识,再加上自己经过一两年的使用经验,感觉有必要跟大家分享一下.

首先,我们说明两个概念：

熔融沉积式Fused deposition modeling,FDM

3D打印机成型原理中最普遍的一种了因为成本价格和技术门槛都低,

把粗塑料丝这里的粗字是相对比后面挤出而言的,粗丝直径1.75或者

3.0mm融化成流体后再寄出细丝细丝直径一般是0.4mm,然后把细丝一层一

层堆积起来.类似蚕吐丝那样一条条丝堆积出一个蚕茧.具体的成型原理

大家可以搜索一下：3D打印机原理.

桌面级3D打印机

桌面级顾名思义,就是可以放在桌面的机器与之这个相对应是工业级,

也就是放在工厂里面生产的机器.桌面级的机器一般比较小巧,适合设计

工作者包括各种公司工厂的设计部的使用,方便设计者设计好图纸以后马

上就可以进行打印打印时间要等上几个小时或者几十个小时,看图纸大小.

一般桌面级的机器相对比工业级的机器来说就是比较粗狂和低价.总的来

说,桌面级精度远远不如工业级,但同样的,价格也是远比工业级低很多.

介绍完两个概念后,我们就来说说精度问题,本文指针对FDM桌面级的

机器来讨论精度问题.

我们说的精度,在FDM桌面级上有这几种精度：机械定位精度、层厚精

度也叫层高精度、实际成型精度.

实际上对于我们使用者来说,最关心的应该是实际成型精度,但是很多

时候商家会用层厚精度甚至是机械地位精度来忽悠大家,让大家觉得3D打

印机的精度还不错,但实际上我们要的成型精度却是达不到前两者的精度

的.

一般来说现在的层厚精度是0.1-0.3mm,也就是每一层是0.1-0.3mm的

厚度,也就是打印的物体一层层堆积起来后每一层的厚度.实际上,这个参

数对我们的成型精度是有影响的,只是我们成型精度里面的一部分,但不

能代表成型精度.

机械精度是指机械的定位精度,目前的FDM桌面级3D打印机的机械精

度大概是：XY轴定位精度0.0128mm,Z轴定位精度0.0025mm.影响的因素

有很多,例如：步进电机、电机驱动芯片、同步轮、同步带、光轴、丝杆

等等问题,这些每一个单独的个体都会影响精度,互相组合的时候也会影

响精度,太复杂了这个,我也理解不了,只能说个大概啦 希望后面有高人

补充 机械精度同样也是会影响我们的成型精度的,但也一样不能代表成

型精度.

现在很多不良商家会用“层厚精度”甚至是“机械定位精度”来忽悠

客户,前面说过本人也是被忽悠过,后来遇到了森X科技的工程师才算是学

到了一点东西,也算是业界良心了.

简单举个例子来说,就是我们建筑房子时候用砖头,每一块砖头的尺寸

就是我们打印机里面的层厚精度,我们建筑房子的时候,砖头越细,我们的

粗坯可以建的更精细一点.但是如果工匠控制的不够好,把原来高4米的房

子,建成了高3.9米的.

同样的,如果工匠不按照图纸建造,也可能把我们的房子建造得很粗糙

甚至建造错误.比如图纸尺寸是100100m,工匠建出来可能是9898m,这个时

候你肯定不干啦

同样的,我们打印机也会出现这样的情况.虽说层厚可以控制在0.1mm,

但是如果机器的软件配合不好,也同样会发生10mm高的物体打印成9mm.

对于机械定位精度呢,喷嘴出来的丝就是0.4mm的线径了,线径已经远远超

过机械定位精度了,和机械定位精度根本就不是同一级别的.最终还是看

机器的整体性能了.也就是成型精度了.成型精度才是我们需要关心的一

个问题,但是说实话,现在这种级别的机器,成型精度也就那样,千万不要

和传统的加工行业去比较,不然你会很失望的.

说到精度问题,还得提一下双头的3D打印机.对于双头3D打印机,我总

觉得是一块鸡肋.有些人会觉得双头打印会比较快,这是错误的,双头的机

器只会更慢.因为它工作的时候不是同时工作,而是轮流工作,而且轮流工

作的时候还要一些过度时间,所以只会更慢了.而且双头的精度会比单头

的更差,理由如下：

1 双头机器的两个头之间会有一个相对位置,相对位置的设置和计算

不够精确,总存在一个误差,这个误差是致命的,会导致相互切换喷头的时

候对的不够精确,导致打印双色物体对接效果不理想.

2 双头机器的两个头之间有一个高度差,随着机器打印过程中,两个头

移动的时候会刮碰到打印物体,导致打印效果不理想.

3 目前FDM的3D打印机都遇到一个问题--堵头,一旦机器堵头了,就需

要维修或者更换喷头,这个时候喷头的相对位置就会发生变化,一般的用

户根本不可能调整好这个位置,所以一旦发生堵头,双头机器精度就会大

幅度下降.

4 双头机器打印过程中,其中非工作喷头也是一直加热中,由于材料加

热后呈现的是流体状态,在重力的作用下,会从喷嘴中漏出,出现拉丝或漏

丝的现象.

双色机器有一个优势,就是可以打印水溶性的材料,水溶性材料可以作

为支撑材料图形如果是悬空的直接打印会导致坍塌,所以需要使用支撑,

打印结束后可以用水将支撑材料去除.

提到双色机器,不得不提一下混色3D打印机了.混色3D打印机的设计

上就是为了解决双色机器的缺陷的.目前国内就还是深圳森X科技推出了

混色3D打印机这也是我觉得这家公司比较靠谱的原因,他们一直不肯推出

双色机器,因为他们觉得双色机器不好.国外就是荷兰那家.据我了解,混

色机3D打印机只有一个头,在机械和软件上进行设计和改进.从而达到可

以用一个头打印两种材料的效果,甚至可以打印混合颜色的效果.具体可

以搜索一下混色3D打印机.

总结来说,大家购买机器的时候一定要问清楚是成型精度,不能是层厚

精度或者是机械精度.不要给商家给忽悠了.而且商家说的一般都是最优

环境下的数据,就跟手机电池待机时间一样.实际应用肯定大打折扣.所以,

最靠谱的方式就是打样.你提供一个图纸给厂家打印,要求他们不要做任

何处理,然后多对比几家厂家.就可以知道各个厂家的精度是怎么样了,是

不是能达到你的需求了.

当然啦,一分钱一分货.现在3D打印机厂家一下子太多了,不像12年就

那么几家.那几家现在也都还在运营中.我觉得买产品还是得买经典的产

品,也就经历过时间检验的才可以.不能当吃螃蟹的人,除非你很多钱

在这里,我给几点购买机器的建议：

1 找品牌老店相对而言,这个行业3年的企业就是老店了,国内3D打印

机的元年是2013年.做的比较好的几家厂家都是2012年开始做的.先不说

他们技术多好,就说他们遇到的问题肯定就比别家的多了,解决了问题才

能生存下来.

2 找服务态度好的,现在3D打印机都不稳定,谁敢说不用售后服务那肯

定是吹的.喷嘴就是一个非常常见的问题了.所以大家一定要挑选服务态

度好的,如果要有保障,就和他们签署协议多少时间内相应.不过,毕竟一

分钱一分货,好的服务,价格肯定就不便宜啦,看你的需求啦.假设机器出

问题对你影响不大,那就没所谓.否则,强烈建议购买服务好的.

3 不要盲目相信国外进口品牌的机器,在其他行业中或者其他级别的

3D打印中,进口的机器确实比国产的好很多.但是在FDM桌面级别3D打印

机这个领域中,有些国产的机器不必进口的差的.特别是进口的机器售后

都是问题了.因为不像其他产业已经有完善的服务体系.

4 一定要货比三家,拿着自己的图发给各家厂家,对比打印品质,对比

服务质量.

好了,就说到这吧,里面肯定有很多地方写的不够好,见谅啦,里面的信

息仅供参考哦.希望各位大牛后续修补好各个环节,为更多的人提供建议.

谢谢所有人