一文让你在家玩转3D打印

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一、前言

3D打印通过近些年的发展，已经达到了相当普及的地步了，不过虽说相当普及，但远不及喷墨打印机那般可以做到每家每户有需求就会去买并且上手使用， 是什么让3D打印不能像平面打印那么普及呢？我觉得这几方面，一是3D图纸需要专业软件绘制，上手对用户电脑和软件使用能力有较高的要求；二是个人用户对3D打印技术的种类，设备好坏不能准确判断，不像平面打印机，几乎被日本品牌垄断，佳能、爱普生、兄弟、惠普等品牌的打印机都相当成熟，三是家用3D打印机的需求用户还没有深入发掘。接下来，我就通过这篇文章带大家入门家用3D打印机。

在介绍3D打印机和软件之前，我想先向大家介绍一些比较优质3D打印图纸分享 站，因为在学会三维建模之前，下载一些现成的三维模型也能很大程度让入门玩家体验3d打印的乐趣。

二、推荐模型下载 站

址：https://pinshape.com

▲Pinshape是一个综合性的3d打印图纸 址，从 站的分类可以看得出 站将3d模型分为玩具游戏、微缩模型、家庭生活、珠宝时尚、工具、艺术、人物几大分类，其中家庭生活分类和小工具在日常生活中很实用。

▲比如很多人家里都会使用戴森吸尘器，但戴森最不厚道的就是配了很多吸尘头，但原配支架只有两个收纳口，但是淘宝上卖的收纳支架都是落地的占空空间，通过3d打印下载一个图纸就能实现原配支架完美收纳所有吸尘头，方便又实惠。

https://www.myminifactory.com

▲MyMinifactory是其中一个全球最大及最受欢迎的3D模型下载平台，所提供的可下载3D模型下载十分多，基本能包含市面 站上绝大多数免费图纸。

后面推荐几个比较特殊的 站：

https://www.turbosquid.com

▲turbosquid这个 站是相当相当相当优质的 站， 站中的图纸精细程度和准确性让人瞠目结舌，不过这个 站相对适合更为专业的人员，而且作为付费 站，图纸价格均使用美金结算，价格方面一般用户很难承担；

https://threedscans.com

▲这个 站顾名思义就是3D扫描的 站，主要是通过3D扫描对文物雕塑的扫描，这个对艺术生很有帮助，也非常适合学习素描学习，下载图纸打印出来，就不用买小石膏像就能练习素描了。

其他的3D打印 站可以 上自行搜索，不过我认为绝大多数的图纸，前两个 站基本都能覆盖了。

三、3D打印机的选择

3D打印技术分很多分类，材料上分金属和非金属，主流的成型技术分为熔融沉积FDM，选择性粉末烧结SLS，光固化SLA/LCD，这几种打印技术的区别是什么呢？

1、FDM是将线状材料通过加热融化后，通过喷头挤出，喷头通过移动后将融化的材料沉积成型；

▲FDM打印

2、SLS是通过激光将粉末融化烧结，每烧结一层厚再铺一层新的粉末进行烧结，最终将未烧结的粉末去除留下成型的烧结品；

▲SLS打印

3、SLA和LCD都是通过光线对光敏树脂进行固化，SLA类似SLS一样，是激光束通过振镜扫描树脂进行固化，而LCD则是将打印层的横截面图像投射到树脂上，从而使暴露的材料硬化。平台从树脂桶中缓慢垂直升起并构建每一层。每层中的所有点同时固化，SLA和LCD的区别有点类似显像管电视和液晶电视的区别，不过原理都是将树脂固化。

▲SLA打印

▲LCD打印

在这三大类打印技术的基础下还衍生了很多类打印技术，比如基于FDM成型后的陶瓷/金属烧结；以及Objet公司polyjet系列的喷墨式光固化打印技术；选择性粉末粘合的打印技术等等，这里就不一一赘述，想了解的小伙伴可以 上去了解哦。

而对于家用设备而言，在众多3D打印技术中我最推荐的是LCD光敏树脂固化的3D打印技术，家用设备目前消费级的打印机无外乎FDM和LCD。而SLA打印机则以Formlabs为代表，因为是进口设备，设备、耗材都比较昂贵，故障率高（本人formlabs form2设备亲测，因为树脂槽作为消耗品，没有及时更换导致树脂漏液，振镜损坏，3万元打水漂，早期玩formlabs的小伙伴遇到这个问题的应该不占少数）。

因为之前入手了一台6寸的打印机，打印尺寸受到了打印机极大的限制，所以这次选择了一款成型尺寸较大的打印机，在众多光固化打印机中，最终选择这款ELEGOO SATURN2，这款是配备了8K黑白屏的10寸打印机，有效打印尺寸长宽高达到了219*123*250mm，在介绍这款打印机的同时，给各位新玩家介绍选择一款性能优异的光固化打印机的硬件标准，以及避坑指南。

▲首先是打印机外形，按照光固化机下半部分是光学部分，上半部分是Z轴抬升部分，透明红的外壳作为使用UV cut材料，有效阻断环境中的uv光线，防止树脂槽中的树脂变质，同时高透的材料能够清晰地看到模型打印状态

▲透明罩使用了注塑一体成型，表面通透、平整、通过正面的棱角设计有效地提高了透明罩的强度

避坑点1：透明罩必须选择注塑一体成型的，市面上一些便宜的设备为了节省设备制造成本，选用了透明板材拼接的透明罩，外形难看不说，拼接处容易开裂，罩子整体强度也很低

▲展示一下这台设备的所有附件和配件，包括电源、成型台、内置空气净化器、U盘（u盘里有操作说明书、3种系统的切片安装包，打印测试模型等），剪钳，内六角扳手，树脂槽及成型台螺丝备件，一次性手套、金属铲刀（成型台取模型用）、塑料铲刀（清树脂槽挂离型膜用），一次性树脂滤 （打印失败时清树脂槽时过滤树脂用）、活性炭口罩

亮点1：消耗品配置齐全，让新玩家知道在使用打印机时需要哪些维护用品和个人防护

▲设备在树脂槽离型膜背面、黑白屏外侧、成型台面均贴有保护膜，所以新玩家要注意，这三个面是整台打印机最需要保护的面，在日常使用过程中，尽可能的不要让这三个面损伤，不过在使用前记得将保护膜去除。

避坑点2：黑白屏ELEGOO使用了钢化玻璃保护膜，一般廉价设备使用塑料保护膜或不使用保护膜，钢化玻璃膜的好处是防刮伤，易清洁，通透度高，因为在日常使用过程中，难免树脂会不小心落到黑白屏上，清洁时很容易弄伤屏幕，导致打印失败率变高，钢化膜有效保护了屏幕。因此千万要选择钢化膜的打印机

▲ELEGOO的这款SATURN2的Z轴使用了双滑轨配合T型丝杠作为传动部件

亮点2：Z轴滑轨基座使用了铝合金材料，为了最大程度保证Z轴精度，铝合金基座的滑轨安装面均进行了CNC加工平面，确保两条滑轨安装面统一，从小细节看出ELEGOO的设计师对设备制造的专业性

▲黑白屏平台右上角的USB孔位是用来安装内置空气净化器的，不使用空气净化器的时候建议将保护盖盖好，防止树脂意外流入USB孔位损伤设备。

▲内置空气净化器的原理也不是太复杂，通过usb驱动风扇，流动的空气经过长方形的蜂窝活性炭进行空气净化。

▲打印机开机后，空气净化器自动驱动，并有绿灯作为驱动提示。

亮点3：内置空气净化器是众多品牌的打印机中很少出现的配件

▲接下来介绍一下树脂槽，在树脂槽的一侧印有最高限位，一定一定一定树脂不能倒过这条线，因为在打印的时候，成型平台浸入树脂后，树脂液面会上涨，如果树脂超过这条线，打印的时候树脂会溢出树脂槽。

那么加满的树脂槽一共能打印多少体积的模型呢？这个问题是很关键的，因此在正式打印前，先用清水倒入树脂槽的上限位。

▲将树脂槽里测试使用的清水倒入量杯，几乎是800毫升，这意味着在切片程序中导入的模型尽可能控制在800立方厘米内，如果模型尺寸大于800立方厘米，这意味着在打印过程中要适时的加入树脂。

▲树脂槽的金属部分使用了铝合金，CNC一体化机加工成型，并使用黑色的阳极氧化工艺处理，在树脂槽的一角，设计了一个树脂倒出的引流口，这个引流口有效的避免了倒出的树脂流挂到离型膜的反面。

▲打印机正面是3.5英寸电阻屏以及实体开关，在现在电子化产品几乎清一色选用电容屏的情况下，打印机之所以选用电阻屏，是因为在操作打印机或清洗零件时，可能会佩戴手套，导致在操作打印机界面时，使用电容屏无法操作。因此选用电阻屏即便佩戴手套也能操作。

▲因为LCD打印机主要的光固化部件是COB光源， COB光源在运行时会产生一定的热量，因此，散热风扇是必不可少的，但风扇吸入空气中的粉尘，会影响光源的照射强度，因此在打印机两侧的通风口，打印机设计了两层滤棉，有效的阻隔空气中的灰尘进入打印机内部。

▲看完打印机，外部构造，我们看一下打印机的内部。打印机后面有一块主板盖板，拧开4颗螺丝，打印机的核心主板就呈现出来了。

▲主板接口对应了这台设备的主要部件。

▲打开打印机底盖，我们能看到打印机除了COB光源以外的核心部件，但值得注意的是固定黑白屏的底板是铝合金铸造件，有些低端打印机这块底板是使用塑料做成的，在长时间的使用过程中，塑料件会发生变形导致打印失败率上升。

避坑点3：购买打印机时询问一下屏幕支撑板的材质

▲照片中呈现的一块像放大镜的透明镜片是菲涅尔准直透镜，在LCD设备早期是没有这块透镜的，COB光源以点光源辐射的形式照射光敏树脂，这导致模型的边缘精准度会下降。而菲涅尔透镜就是将COB点光源辐射转化为平行光。所以通过黑白屏的紫外线是垂直照射到树脂槽。不会产生边缘漏光的问题，因此模型精度可以大幅提高。

避坑点4：打印机设备是否配备菲涅尔透镜，虽然现在的打印机基本都配备了，但不排除有些低端的打印机把透镜的成本也省了

▲菲尼尔准制透镜的工作原理，可以看一下这个动图就非常直观了。

▲在打印机壳侧安装了USB,转换接口，两个散热风扇，以及电源开关及触摸屏组件。

避坑点5：LCD打印机的寿命取决于COB光源的寿命，在购买设备时一定要看清楚光源的寿命，很多厂家只会说明光源的寿命时间，而这个时间极有可能是到光源不亮为止的极限寿命，但是在LCD打印机打印过程中，用户会发现，光源会产生光衰，原本的3秒固化一层，随着光衰的增加，打印时间会成倍上升，而ELEGOO承诺了6000小时光衰小于5%，这意味着如果打印机每天开8小时，使用2年光衰也不会超过5%，因此光源寿命在购买设备时要看清楚

▲ELEGOO打印机光源寿命那么长除了光源本身质量保证外，还要得益于光源冷却系统，打印机底壳连接的是COB光源以及光源冷却器。COB光源冷却器采用了如同空调外机一样的冷却系统，使用了四根铜管加铝合金散热片的结构。铜管可以快速地将cob光源的热量转移到散热片上而散热片可以通过较大的散热大面积，让风扇散热。

四、切片软件

▲ELEGOO使用的切片软件为是市面上LCD打印机最多使用的赤兔切片软件，而ELEGOO获得了“赤兔”的授权，在赤兔官 能够下载对应ELEGOO设备参数来匹配打印机

▲很多玩家可能对打印机很感兴趣，但一说切片软件，就觉得很难上手，其实LCD打印技术的切片软件使用时相当容易得，在进入切片软件后，根据上图的操作顺序调整模型摆放位置。

一句话总结摆放模型的要点就是：模型初始成型的最初几层极可能面积小。打个比方，在打印正方体时，不应该将正方体的面作为第一层，而是将正方体的棱角作为第一层，就像EVA中“第五使徒”的姿态如下图：