浅谈3D打印机精度问题

1、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

2、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

3、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

4、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

5、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100*100m，工匠建出来可能是98*98m，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

6、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

7、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

8、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

9、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