3D 打印 - 101

引言

在过去的几年里，3D打印机的价格已大幅下降，3D打印对我们普通人来说也变得负担得起；型号从200美元以下（想想沃尔玛）到数千美元不等。市面上有许多打印机提供各种打印体积、配置和选项供您选择；因此，在购买之前您确实需要做一些研究。当我准备购买打印机时，我做了很多研究，并向拥有打印机的くださ询问了建议。因此，我将列表缩小到两款可以满足我要求的打印机：价格便宜、打印体积大、开箱即用且可靠。

进入我短名单的两个打印机是Prusia i3 MK2S和Creality CR-10。这两款型号都以套件形式提供，其中包括组装设备所需的所有工具。Creality单元足够容易组装，即使对于那些机械技能一般的人来说也是如此，从我观看的所有视频来看，我假设Prusia同样容易。

下表1是这两款打印机上一些更重要功能的比较。

名称	价格	打印体积	加热床	自动调平	层分辨率	打印速度
Prusa i3 MK2S	$599.00	250X210X200 毫米	是	是	0.05 毫米+	最高50 毫米/秒
Creality CR-10	$379.99	300X300X400 毫米	是	否	0.1-0.4 毫米	80-200 毫米/秒

最后，我选择了Creality CR-10；主要是因为价格和打印体积。其他一切都很接近。在我研究的过程中，我确实看了Creality CR-10S，它是CR-10的升级版，但认为它提供的功能不值120美元的价格差异。

开箱和组装

所以您看到联邦快递的家伙带着一个大箱子走上车道，您就知道它一定是您自从下单那天起就一直在跟踪的3D打印机。您把箱子搬进门，打开它，然后开始取出零件。在这一点上，您需要决定您认为自己能否按照提供的说明组装打印机，或者不能。如果您认为自己处理不了或不确定，这里有一个组装视频，它将指导您完成。

接下来，您需要调平打印床，这是关键一步，我无法过分强调将其调平的重要性。提供的说明和组装视频都说要使用一张纸作为量规来调平打印床。如果您打算在玻璃上打印或使用发胶、胶水或类似的东西，这是有效的。我使用3M蓝色美纹纸胶带作为我的粘附层，发现它效果非常好；不像提供的遮蔽胶带。我发现遮蔽胶带粘得太牢固，您必须使用凿子才能取下零件。如果您决定使用遮蔽胶带或蓝色胶带，您需要在打印床和挤出喷嘴之间留出一点额外的空间，以适应胶带。为此，我使用2张便利贴，这可以提供合适的间隙。

3D打印的4个阶段

从概念到现实，并没有看起来那么难。只要有一点想象力、合适的工具和学习的意愿，成功的道路就会很有回报。

1. 构思
2. 绘制
3. 准备
4. 打印

设计过程对每个人来说都不同，但基本上归结为将其从您的头脑中取出并放入您的手中，您如何做到这一点无关紧要。这四个基本步骤只是实现这一目标的一个途径，它们碰巧对我和很多其他人有效。实现这些目标的工具也因人而异，而且有很多工具可供选择。我唯一的建议是使用您舒适且负担得起的工具。

构思

威廉·阿瑟·沃德有句名言：“如果你能想象它，你就能实现它。如果你能梦想它，你就能成为它。”我认为这大致是合适的，因为用这个神奇的工具似乎很多事情都是可能的。

我发现办公桌上放一本笔记本/素描本对我有了想打印的想法时很有帮助。我首先在纸上进行思考。起初，我不在乎尺寸或比例，我只是把它放在纸上看看效果。这使我不仅有机会可视化它，而且还能解决一些早期的设计缺陷并朝着完成的草稿努力。

对我来说，这是最有创造力的阶段，因为它给了我表达自己的机会。我不太擅长素描，尽管我正在进步，但我仍然能大致了解它完成后会是什么样子。除了某种直尺，我还没有找到太多能帮助素描的东西。我大部分素描都是徒手画的，但我发现直尺有时会有帮助。我的手有点抖，所以尺子有助于在纸上画直线。

绘制

绘图阶段是您将初步草图变成现实并填充细节的阶段。有很多工具可以帮助您完成此任务，有些比其他工具更好，有些需要陡峭的学习曲线，这可能是您将经历最多挫折的地方。与大多数事情一样，您花的钱越多，工具就越好。我使用TurboCAD，并且过去几年里我的机器上安装了几个版本。在这段时间里，我半途而废地尝试学习如何使用它；但是，任何CAD程序的学习曲线都很陡峭，而且我不耐烦，所以我一直在拖延，可以说。一旦您开始学习如何使用CAD软件，它就会很有回报，但到达那里需要一种水手的词汇量。

下面的列表虽然不完整，但引用了一些可以用于设计阶段的资源。您使用的程序取决于您打算创建的内容。如我之前所述，我使用TurboCAD，因为我设计的大部分内容都是机械性质的。

1. SketchUp

   SketchUp有一个免费的在线版本，但它相当粗糙，专业版本售价695美元。我对此应用程序说不出太多。我没有使用过它，但很多使用它的人都认为它很棒。所以，我将听从他们的专业知识。

2. TinkerCAD

   另一个在线CAD应用程序，它也相当粗糙；但是，您可以付出一点努力来完成事情。我使用过这个应用程序，并且完成了一些简单的项目。但是，我发现要做更高级的事情需要进行很多额外的繁琐工作。似乎有一个庞大的用户社区，所以有很多帮助可以让您快速上手。

3. TurboCAD

   正如我之前提到的，我曾拥有过几个版本的TurboCAD，它功能非常强大，但学习曲线非常陡峭。Deluxe版本大约150美元，对于一个价格便宜的CAD程序来说，它提供了很多东西。我发现我可以用它做任何我想做的事情，但有些事情如果使用专业版本会容易得多，顺便说一句，专业版本大约是1600美元。但是，决心又没钱，我在eBay上花了大约95美元买了一个2016 Pro Platinum版本，通过它，我惊讶于我能够完成的事情。

4. 其他免费和付费程序

   基本上，任何输出.stl文件格式的绘图程序都可以用于打印。Cura还可以接受其他文件格式，有关更多详细信息，请参阅^[1d]。在Cura“准备”好文件进行打印后，它会输出一个gcode格式文件。

准备

现在一切都已组装好并且打印床已调平，您将希望打印一些东西……任何东西。（嗯，至少对我来说是这样。）我们仍然需要一种方法将我们喜欢的CAD程序输出的.stl文件转换为打印机能理解的gcode文件格式。为此，我们需要切片软件。

有几种优秀的切片应用程序可供选择，它们都非常好。作为3D打印新手，我尝试了Simplify3D，并且对第一次打印印象深刻。它易于配置，有很多选项，但对于像我这样的初学者来说，用户界面更简单。但是，我加载的第二个可打印模型大约有80%是透明的，我无法打印。在那时，我下载了Cura，虽然它不如Simplify3D漂亮，但我能够完成打印。在我为这篇文章进行研究时，我发现了Slic3r软件并下载了它，并计划在不久的将来对其进行评估。它看起来很有前途！

以下列表包含最受欢迎的切片软件链接

1. Cura (Ultimaker出品，免费)
2. Simplify3D (149美元)
3. Slic3r (免费，开源)

打印

就像您在技术领域学到的大多数东西一样，总有一个“Hello World”的实践来帮助您入门，3D打印也不例外。当我组装好、调平并配置好我的打印机时，制造商推荐使用3D Benchy项目来确定组装是否成功以及打印机是否正常工作，而这个项目对打印机进行了相当好的测试。

以下列表包含一些更受欢迎的可打印模型下载站点的链接。有数千个免费项目供您下载，准备好进行切片和打印。

1. Thingiverse
2. GrabCAD
3. MyMiniFactory
4. Youmagine
5. Repables

3D打印耗材

谈到3D打印机耗材，一个类比浮现在我的脑海中，它就像您为弓箭购买的箭。没有其中一个，另一个就没什么用，两者的质量都至关重要。您会花很多钱购买一款拥有所有最新技术的弓，然后购买廉价的箭吗？您可能会，但您的准确性会受到影响。3D打印机和您将用于创建您渴望从CAD程序中获取并放入手中的高科技小工具的耗材也是如此。

您可以购买各种颜色和成分的3D打印机耗材，以适应您心中几乎任何工作。正确护理和储存耗材很重要，因为本文介绍的许多类型都容易受潮。如果它们从空气中吸收了足够的水分，就会很难处理。

下表2列出了一些流行耗材的性能，并加入了一些异国情调的。

Material	强度	可加工性	灵活性	耐用性	打印温度	打印床温度
PLA	媒体	简单	低功耗	媒体	180°C - 230°C	20°C - 60°C
ABS	媒体	媒体	媒体	高	210°C – 250°C	80°C-110 °C
PET	高	媒体	高	高	230-255 °C	55 °C-70 °C
PVA	高	简单	低功耗	媒体	180°C – 230°C	45 °C
PETT	高	媒体	高	高	210°C – 230°C	45 °C
HIPS	低功耗	媒体	媒体	高	220-230 °C	50 °C-60 °C
尼龙	高	媒体	高	高	210°C – 250°C	60 °C-80 °C
木材	媒体	媒体	媒体	媒体	200°C - 260°C	90°C-110°C.
砂岩	低功耗	媒体	低功耗	低功耗	165°C – 210°C	20 °C-55 °C
金属	媒体	困难	低功耗	高	195-220 °C	50 °C
磁性铁PLA	媒体	困难	媒体	媒体	185 °C	20 °C-55 °C
导电PLA	媒体	简单	媒体	低功耗	225°C-260 °C	90 °C-110 °C
碳纤维	媒体	媒体	低功耗	高	195°C-220 °C	50 °C
柔性/TPE	低功耗	困难	高	媒体	210°C-225 °C	20-55 °C
夜光	媒体	简单	媒体	媒体	185°C-205 °C	70 °C

评估

现在我拥有Creality CR-10 3D打印机已经有几周时间了，并且已经用完了几卷PLA耗材，我可以诚实地说我很高兴购买了它。我听说这款打印机不适合初学者；但，我发现恰恰相反。它基本上开箱即用。组装工作不多。所需的一点也很容易；说明也相当直观。它附带：您需要的所有工具，甚至还有足够的胶带和耗材供您开始。

到目前为止，我只使用了PLA耗材来学习3D打印的艺术，根据我所读到的，PLA是最容易处理的耗材。一旦我度过了“害怕弄坏东西”的阶段，我就开始调整切片选项以适应我一直在打印的各种项目；这就是艺术所在。要使您正在打印的对象看起来美观且功能齐全需要一些练习，而练习带来完美。我离那个点还有一段距离。

Creality CR-10是一款非常适合像我这样对3D打印新手的人的机器。它开箱即用，易于使用，虽然它不像一些更昂贵的设备那样拥有所有的附加功能，但它是一款扎实、可靠且有趣的机器，可以用来学习。别误会我的意思。我用这台机器创造了一些非常棒的东西，并且玩得很开心。

在我看来，Creality CR-10是我在研究中发现的性价比最高的。我确实在研究时看了Creality CR-10S，但大多数经销商要求额外支付120-150美元的升级费用。老实说，自从我使用我的打印机以来，我看不出升级值得他们要的钱。

顺便说一句，我的朋友在我之前大约一年买了一台Creality CR-10，他想测试Creality的可靠性，看看它是否能处理长时间打印。他选择了一艘RC船，花了5天17小时才完成。他不得不重新启动两次，因为他住在乡下，两次停电。如果是我，我不确定我是否会坚持下去；但是，船做得很好，我们现在知道它确实可以处理长时间打印。

参考文献

Creality CR-10 升级

1. ^[1a] Kevin, CR10 / CR10s Upgrades (2018年3月6日)
2. ^[2a] CR-10 升级

设计软件

1. ^[1b] SketchUp
2. ^[2b] TinkerCAD
3. ^[3b] Max von Übel, 30 Best Free CAD Software Tools 2018 (2D/3D CAD Programs) (2018年7月20日)

Cura 切片软件

1. ^[1c] Cura 2 手册
2. ^[2c] 精通Cura
3. ^[3c] Dibya Chakravorty, 2018 Cura 教程 - 深入了解Cura 3D切片软件 (2018年2月9日)
4. ^[4c] Dibya Chakravorty, 3D打印机G代码命令 – 2018年新手教程 (2018年7月9日)
5. ^[5c] Dibya Chakravorty, 2018年最重要的3D打印文件格式 (2018年6月16日)

3D打印耗材

1. ^[1d] 熔融丝材制造
2. ^[2d] 2017年3D打印耗材类型指南
3. ^[3d] Sean Rohringer, 终极耗材指南 2018年25种最佳3D打印耗材类型 (2018年5月21日)
4. ^[4d] Widipedia.com, 3D打印耗材

故障排除

1. ^[1e] Alastair Jennings, 2018年3D打印故障排除指南：41个常见问题 (2018年6月27日)
2. ^[2e] 可视化Ultimaker故障排除指南
3. ^[3e] 2018年终极3D打印质量故障排除指南
4. ^[4e] 3D打印机故障排除指南
5. ^[6e] 19个常见3D打印问题故障排除指南|第一部分

历史

• 2018年8月2日：初始版本
• 2018年8月5日：添加了故障排除参考，以防万一出了问题！