前言

之前我分享過一篇3D打印LCD光固化的入門推薦，作為民用非金屬3D打印技術，熔融沉積FDM技術占據著舉足輕重的一支，所以接著LCD光固化后，今天我們聊聊FDM，在此之前方便對3D打印不了解的小白，我們溫故一下非金屬3D打印的分類。主流的非金屬成型技術分為熔融沉積FDM，選擇性粉末燒結SLS，光固化SLA/LCD，這幾種打印技術的區別是什么呢？

1、FDM是將線狀材料通過加熱融化后，通過噴頭擠出，噴頭通過移動后將融化的材料沉積成型；

▲FDM打印

2、SLS是通過激光將粉末融化燒結，每燒結一層厚再鋪一層新的粉末進行燒結，最終將未燒結的粉末去除留下成型的燒結品；（這類設備國內以華曙高科為首，一般均為工業設備，民用桌面小型設備暫未出現）

▲SLS打印

3、SLA和LCD都是通過光線對光敏樹脂進行固化，SLA類似SLS一樣，是激光束通過振鏡掃描樹脂進行固化，而LCD則是將打印層的橫截面圖像投射到樹脂上，從而使暴露的材料硬化。平臺從樹脂桶中緩慢垂直升起并構建每一層。每層中的所有點同時固化，SLA和LCD的區別有點類似顯像管電視和液晶電視的區別，不過原理都是將樹脂固化。值得一提的是SLA目前民用桌面設備也就Formlab推出過幾款設備，但耗材價格頗高、打印精度尚可（本人擁有一臺Formlab2，強烈不建議小伙伴入手，土豪不差錢的可忽視），在此并不是否定sla技術，高技術和SLS一樣，主打工業領域的大型設備，而Formlab只是下放到了民用，SLA桌面設備卻被LCD碾壓。

▲SLA打印

▲LCD打印

科普完后我們回歸正題向大家介紹FDM設備的選擇及避坑指南

對于準備入手FDM打印機的小伙伴，相信關注的必定是價格和性能，我從工業級龍頭Stratasys、曾經一度叱咤風云的makerbot到國內幾千上萬不等的設備均使用過，反而對最低價格的FDM打印機很少有所關注，所以這次特地在淘寶上看了看入門級3D打印機并購買了一臺。

▲淘寶首頁前三的都是Anycubic的FDM，出于對那么低價位的FDM不報什么期待的原因，也沒有多看，就選了一款價格適中的Kobra2買來測試。

開箱

▲收到Kobra2后其實還是有些小期待的，畢竟花了千把來塊錢，也希望打印機的做工能超過預期吧，整個打印機通過三層珍珠棉分開放置，從上到下分別是彈簧鋼成型平臺、Z軸組件、XY軸底座組件，隨機也配送了TF卡，切片軟件、安裝說明、使用說明都以電子檔方式存放在TF卡內，同時也配送了整套內六角扳手和軸承鎖緊用的扳手，家里沒有任何工具的用戶也能輕松安裝以及后期維護。

主部件

▲龍門架結構一端是42步進電機，電機通過聯軸器連接Z軸T型絲杠，絲杠上端使用閉環同步帶連接左側絲杠，雙絲杠結構可以有效使X軸橫梁同步上下移動，對于千元級設備來說雙絲杠結構是誠意滿滿。

▲底座組件主要負責Y軸運動方向，平臺為220mmX220mm，平臺本體為鋁合金平板，下部安裝熱床加熱片、上層安裝了耐高溫磁鐵皮。

【避坑點1】磁鐵皮在高溫情況下會發生退磁現象，因此FDM使用的磁鐵皮必須選用耐高溫的磁鐵皮，而且全新狀態下，磁力必須要很強，因為隨著長時間使用，磁性衰退是必然的，而不耐溫的磁鐵皮則會更快失去磁性。

▲噴頭機構作為FDM打印機最重要的部件，在FDM打印失敗的零件中80-90%是因為噴頭問題打印失敗的，這款噴頭后續我會拆開詳細告訴大家噴頭的注意事項。

細節

剛剛說到噴頭會直接影響打印成敗，而打印機傳動部件則能直接影響打印精度，接下來我們看看哪些細節可以值得關注

▲Kobra2在塑料部件均使用了開模注塑部件，極大地保證了傳動部件的裝配精度

【避坑點2】入門級打印機由于售價較低，制造廠家會極力降低成本，對于部分零件，尤其是塑料零件，開模鑄造成本大會直接使用3D打印的塑料件裝在3D打印機上，所以在選購裝有3D打印零件的打印機就要慎重了。

▲早期的FDM打印機包括makerbot在內，XY軸傳動都使用銅軸套傳動，銅軸套價格低廉，精度只能說湊活，后來發展選用滾珠軸套，這兩種軸套在高速運動下噪音較大，精度一般，高端機上一般會使用直線滑軌，但直線滑軌價格高昂，而Kobra2使用了一種折中的方法，在上下兩側安裝軸承滑軌的方式傳動，既保證了一定精度（精度相對低于直線滑軌，但遠遠高于銅軸套），又能實現高速靜音運動。

▲XY軸運動機構通常使用同步帶（工業級設備部分會使用滾珠絲杠，但Stratasys也仍使用同步帶），歸零探頭使用了微動開關，而電機使用了標準的42電機，但Kobra2的Y軸同步帶輪與電機距離較遠，如果同步帶張緊力過大，電機軸會發生彎曲，長期使用會損壞電機。

▲打印機正面有兩個插槽，一個是USB-C口和TF卡插口，在插口方面Kobra2不是很盡如人意，因為在沒有無線傳輸功能的設備上使用TF卡，勢必需要使用讀卡器，雖然配件包里贈送了，但還是有所不便的，而USB-C無論是電腦連接還是使用U盤，都相當不便，如果有無線傳輸功能或者有USB-A口，在拷入打印G代碼時會方便很多。

▲3D打印成不成就看第一層，這句話無論是FDM還是光固化，因此成型平臺是所有打印機廠家最用心制造的部件之一，在早期FDM成型底板使用的是高硼硅玻璃，高硼硅玻璃作為底板有兩個很大的問題，玻璃表面光滑，首層材料很難附著，需要噴漆或者涂膠來增加玻璃表面附著力，而玻璃非常硬，所以一旦打印完成，零件很難從玻璃上取下，因此隨著不斷改進，目前主流使用了彈簧鋼片材料，鋼片表面粗糙的紋理能夠加強首層表面附著力，鋼片具有很好的彈性，取下成型底板使鋼片彎曲變形，零件很容易從鋼片上取下。

▲在細節上Kobra2此處讓人驚訝，就是在龍門架安裝位置，對底座鋁型材進行了機加工處理，以確保打印機有更高的精度。

噴頭組件

▲首先Kobra2的碰頭機構被紫色注塑蘇塑料外殼包裹，正面是一個離心風扇，該風扇是用于為剛成型的PLA零部件散熱使用

▲噴頭組件側面有鏤空的散的孔，用于風扇對喉管冷卻散熱排風使用

▲噴頭反面需要和打印機裝配，所以沒有過多的裝飾件，可以很清楚的看到

▲噴頭所料外殼通過在噴頭組件背面的兩顆螺絲固定，材料冷卻風扇由兩顆螺絲固定在塑料外殼上，因此在拆卸時，千萬注意取下塑料外殼時，不要用力拖拽，等取下風扇后才可，以免拖拽后扯斷風扇導線，而風扇出風口是由前后兩片開模注塑的制作。

【避坑點3】很多廉價打印機的出風口為了節約成本都會使用3D打印件，而打印件又會使用PLA材料的（成本低、成型容易），而PLA的致命點在于不耐高溫，出風口位置相對溫度較高，PLA材料很容易變形，選擇打印機時出風口盡可能選購較優秀的散熱風口，有些打印機更加直接粗暴，就是將風扇口直接對著零件吹，這樣的打印機也要慎重。

▲拆到噴頭組件的核心，喉管散熱風扇上方為噴頭組件的材料擠出機構，下半部分為熱熔機構

▲拆開擠出機構，內部零件功能已在圖片中標識，但同為近端供絲機構，結構上也有很多區別

【避坑點4】有些打印機擠出輪直接安裝在電機上，未設計減速增扭齒輪，所以會遇到打印機擠出輪扭力不足的現象，而這現象輕則影響打印速度，重則出現打印斷絲；主從動擠出輪有些打印機未設計雙齒聯動，則會導致從動輪與線材打滑。

▲打印機擠出輪是保證打印機連續打印供絲數小時的關鍵部件，擠出輪的齒加工的非常鋒利能夠牢牢抓住絲材。

裝配

▲總體安裝都非常便捷，首先是在打印機底部通過4顆固定龍門架機構。

▲噴頭通過圖片上畫圈的死磕螺絲固定

▲彩色液晶顯示器使用三顆加大的蘑菇頭內六角螺絲固定在底座40X40鋁型材上.

▲在龍門架X軸電機附近安裝斷絲檢測器，安裝時注意斷絲檢測器箭頭方向，在這里要吐槽一下，斷絲檢測機只通過一顆螺絲固定，在使用時不小心動一下容易發生偏轉。

▲在安裝完所有硬件后，就可以按照說明書連接所有電纜接頭了，電纜接頭也不用怕接錯，每個接頭上都標有對應的標簽告訴用戶接頭對應的連接的硬件。

接下來看下安裝后總體的狀態吧

▲安裝完打印機后，就可以安裝切片軟件了，在隨機的TF卡中分別附了兩款切片軟件，分別是Anycubic自家的切片軟件以及Prusa切片軟件，兩個軟件都支持windows版本和Mac版，至于兩個切片軟件的區別呢？Anycubic自家的切片軟件對打印機有較高的適配性，適合新手用戶，軟件內對打印機參數、材料參數設置了推薦值，可以做到傻瓜式切片打印，和Prusa相比更高級的參數。

至于切片軟件到底是干什么用的？這里做一個簡單的小科普，3D打印機是通過讀取G代碼來識別運行的，但是3D圖紙是如何轉化為G代碼呢？就是通過切片軟件來實現的，而軟件中的各種參數就是切片軟件轉化為G代碼的邏輯和原則，按用戶指定的要求進行切片。后續我會專門寫一篇切片軟件參數調試的文章。

▲在剛使用打印機時，對于那么多參數相信小伙伴會兩眼一抹黑，所以可以使用廠家預設的推薦參數，但根據實際情況，廠家參數不是萬精油，也會遇到一些小問題，我列舉了幾個常見的問題，用小白用戶參考

首先是上圖的藍色方框，零件轉角處會產生“波紋”這樣的波紋可以通過降低打印機速度可以調整，但很多打印機即便速度講了再低，波紋都只會減緩不能去除，如果是如門打印機，個人建議不要太花精力去調整了，因為受制于電機、傳動、架構，噴頭高速轉向后會產生擾動，有些打印機可以基層代碼刷入固件后減緩轉向擾動，而對于初級玩家而言，只可通過調整打印速度和XY軸加速度來減緩。

▲其次是紅圈出現的問題，就是起始點擠出過量的問題，這個問題相對就很容易解決，只要在切片穿軟件中的回抽界面調節重新啟動時的額外長度，如果擠出過量那就設置為負值，如果擠出空虛，則設置為正值

▲很多對3D打印略有了解的小伙伴總會說FDM打印機打印的零件精度完全沒法和LCD光固化打印機的相比，就不斷地黑FDM如何如何差，但是FDM和LCD各有其特點，FDM打印機因為使用線材，所以線材選擇相當多，不論是線材的材料種類還是線材的顏色。

▲由于顏色選擇的多樣性，所以FDM初級玩家可以打印更多創意玩具和工具用品，這次我在3D打印網站上隨意找了兩個Switch卡帶存放盒，鮮亮的顏色非常適合Switch

同時近幾年各大廠家也研發出了彩虹色線材，非常適合創意物品的打印

在這里不得不提這款打印機的高速打印確實讓我吃驚，我有一臺3年前買的中端FDM打印機，當時打印速度極限大概在90-100mm/s，達到這個速度時，很多細節精度很難保證，但Kobra2的最大速度可以達到300mm/s，在這個速度下，可以肉眼可見地看到零件在生長，除了在轉角處會出現一定量波紋外，打印精度還是相當高的，如果需要打印一些外觀要求比較高的零件小伙伴可以選擇性的降低一些打印速度。

總結

1、超預期的零件做工，但凡是塑料零件都是用了塑料注塑件，零件間的整體裝配精度相當高

2、超預期打印精度，可以說現在千元機能夠媲美幾年前的萬元機的打打印精度

3、超預期的打印速度，300mm/s的打印速度讓打印周期提速，也是像我這樣沒有耐心的小伙伴的福音

4、超預期的價格，說實話，就像我文章開頭那樣說的對于全千元的價格很不敢相信能買到很好的打印機，但事實卻出乎意料。