小记日常使用 3D 打印机的两三事儿

三维打印机（3D Printer）是一种通过分层堆积的方式，快速生产三维原型的设备。通常被划分为 熔融沉积（FDM，Fused Deposition Modeling）和 立体光固化（SLA，Stereo Lithigraphy Apparatus）两种成型方式，其中 FDM 熔融沉积成型是通过将 ABS、PLA 等线材加热融化，然后通过挤出机和喷头将其层层堆叠成型；而 SLA 立体光固化成型，则是采用紫外线光束，反复在液态光敏树脂当中曝光出模型每一层的形状来进行成型。

电子工程师在日常工作当中，不可避免的会遭遇到一些结构设计与人机工程方面的问题，所以 3D 打印机成为了电子工程师进行方案验证时，必不可少的生产力工具。由于采用 FreeCAD、Fusion 360 等参数化建模软件生成模型文件之后，还需要使用到 Cura、PrusaSlicer 等切片工具软件进行处理，这些软件的配置参数较为繁杂，与打印机的性能以及工作环境温度息息相关，所以专门用这篇文章来备忘一些关键的配置参数与心得。

打印设备特性

众维立方的 Vyper 属于 FDM 熔融沉积造型 3D 打印机，其最大打印体积为 245mm × 245mm × 260mm，而定位精度达到 ±0．1mm，稳定进行打印的速度则高达 80mm/s，可以打印 ABS、PLA、TPU 等常见 3D 打印材料。使用的切片软件为知名 3D 打印机供应商 Ultimaker 公司提供的 Cura 5.0 版本，该软件使用的输入文件格式为 .STL、.OBJ、.AMF，而输出文件则是包含有 G-Code 命令的 .GCode 文件。

除此之外，Vyper 还装备了兆易创新 ARM Cortex-M3 架构的 GD32F103RET6 主控芯片，同时集成德国 Trinamic 公司的 TMC2209 静音型步进电机驱动芯片，同时拥有 16 点自动调平功能，以及双 Z 轴丝杆与光电限位器。虽然没有配备近程挤出装置，但是双金属齿轮的远程挤出机，依然能够稳定的打印 PLA 材料。

Cura 5 切片参数

笔者使用的知名 3D 打印机供应商 Ultimaker 公司提供的 Cura 5.0 版本作为切片工具软件。

• 层高：每个打印层的高度，默认为 0.1 mm；
• 流量补偿：挤出的材料量乘以该值，默认为 105；如果打印时出现间隙，可以考虑将该选项调高至 106 或者更高；
• 回抽距离：回抽的材料长度，默认为 6.5 mm，如果出现拉丝，则可以考虑该选项调高至 7 mm；
• 回抽速度：材料回抽的速度，默认为 25.0 mm/s，如果出现拉丝，可以考虑将该选项调高一些；
• 打印温度：进行打印时候的喷嘴温度，适合打印温度介于 180°C ~ 230°C 之间；

打印材料

聚乳酸（PLA）也称为聚丙交酯，是以乳酸为主要原料聚合得到的聚酯类聚合物，加工温度介于 170°C ～ 230°C 之间。由聚乳酸制成的产品除了能够自然生物降解外，生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性方面都表现较好。

• 兰博 PLA 材料：密度 1.25 g/c㎡，推荐打印速度 40 ~ 60mm/S，打印温度 195°C - 230°C，缺点是比较脆，而且打印过程容易拉丝。