3d打印机一些参数解析

参数解析 打印速度 因供应商和实现技术的不同，“打印速度”的含义不尽相同。打印速度可能是指单个打印作业在 Z轴方向打印一段有限距离所需的时间（例如，每小时在 Z轴方向打印的英寸或毫值）。拥有稳 定垂直构建速度的3D打印机通常采用这种表达方式。其垂直打印速度与打印部件的几何形状和 （或）单个打印工作的部件数无关。垂直构建速度快、且因部件几何形状或打印部件数而产生很 少或不产生速度损失的 3D打印机，是概念建模的首选。因为这类打印机能够在最短时间内快速生 产大量替换部件。 另一种描述打印速度的方式是打印一个具体部件或者具体体积所需的时间。采用此描述方法 的打印技术通常适用于快速打印单个简单的几何部件，但遇到额外的部件被添加到打印作业中， 或者正在打印的几何形状复杂性和（或）尺寸增加时，就会岀现减速。由此产生的构建速度变慢， 会导致决策过程的延长， 削减个人3D打印机在概念建模方面的优势。 然而，打印速度始终是越快 越好，对概念建模应用而言更是如此。垂直构建速度不受打印数量和复杂度影响的 3D打印机，是 概念建模应用的首选，因为它们可以快速地大量打印不同的模型，用于同时进行比较，这就能加 速和改善早期决策过程。 部件成本 部件成本通常表示为每单位体积的成本，如每立方英寸的成本或每立方厘米的成本。即使是同一 台3D打印机，打印单个零部件的成本也会因为几何形状的不同而相差很大， 所以一定要了解供应 商提供的部件成本是指某一特定部件， 还是各类部件的平均值。根据您自己常用的典型零部件 STL 文件包来估算部件成本，往往更有助于决定您所期望的部件成本。为了准确地比较不同供应商声 称的参数值，有必要了解下成本估算中包含什么、不包含什么。 一些3D打印机厂商的部件成本只是指某特定数量打印材料的成本， 而且这个数量仅仅是成品 的测量体积。这种计算方法并不能充分体现真实的部件打印成本，因为它忽略了使用到的支撑材 料、打印工艺产生的过程损耗及打印过程中使用的其他消耗品。 各种3D打印机的材料使用率有显 著的差异，因此了解真实的材料消耗是准确比较打印成本的另一个关键因素。 部分成本取决于3D打印机打印一组既定部件所消耗的材料总量和使用材料的价格。 通常，使 用粉末材料的3D打印技术，部件成本最低。廉价的石膏粉是基础建模材料。 未使用的粉末会不断 地在打印机中回收和再利用，因此其部件成本可以达到其他 3D打印技术的三分之一到二分之一。 有一类塑料部件技术仅使用一种消耗材料，既用于打印部件所需，也用于印刷过程中的支持 需要。相比其他塑料部件技术，它通常使用较少的材料作为支撑材料，因此其产生稀疏的支撑结 构，而且很容易被清理掉。大多数单材料3D打印机不会产生大量工艺废料，这使其具有极高的材 料性价比。 另一类塑料部件技术需要使用专门的支撑材料，但材料售价不高。这类支撑材料需要在打印 完成后通过融化、溶解或加压喷水的方式清理。比起前者，这类技术往往使用大量的材料用于打 印支撑结构。可溶解的支撑材料需要高强度、腐蚀性化学物质进行特殊处理和清洁措施。喷水清 理方法需要进水口和排水口，为此您工作场所的预算成本可能要增加几千元。这种处理采用劳动 密集型方式，并可能导致精致的部件细节被损坏，因为喷水清理是通过加压的方式清除支撑料。 此外，卡在凹槽处的支撑材料可能由于喷不到而无法清理干净。能最快、最有效地清理支撑材料 的，是采用蜡作为支撑材料的 3D打印机，通过融化方式进行清理。可融化的支撑材料只需要一台 专门的整理烘箱就能进行快速、批量清洁，使用最少的劳动力，且不对物体表面施压，故不会对 脆弱的细节处造成损坏。即使是卡在凹槽内的支撑材料也可以被清理掉，这就能顺利打印复杂的 几何形状，实现最大的设计自由。蜡支撑材料的清理不需要使用化学用品，且清理掉的蜡材料可 以与普通垃圾放置在一起，无需特殊处理。 请注意：一些受欢迎的3D打印机在打印过程中会将昂贵的构建材料融入支持材料， 共同进行 支撑，这就增加了打印过程中消耗材料的总成本。这些打印机通常还会产生大量的过程损耗，因 此在打印同一组部件的情况下，会比其他打印机使用更多的材料。 三、 最小细节分辨率 分辨率是3D打印机的最令人困惑的指标之一，应谨慎使用。分辨率可能写成每英寸点数（ DPI）、 z轴层厚、像素尺寸、束斑大小和喷嘴直径等等。尽管这些参数有助于比较同一类 3D打印机的分 辨率，但是很难用来比较不同的 3D打印技术。最好的比较策略是亲自用眼睛去鉴定不同技术打印 岀来的部件成品。查看锋利的边缘和拐角清晰度、最小细节尺寸、侧壁质量和表面光滑度。使用 数字显微镜会有助于部件成品的鉴定，因为这种廉价设备可放大并拍摄微小的细节便于比较。对 3D打印机进行鉴定测试时，至关重要的是打印部件能准确地呈现设计效果。根据鉴定测试方式， 对最小细节质量进行妥协，降低测试结果的准确度。 四、 精度 精度分为精密度和精确度。在我们 3d打印行业并没有一个统一的规范标准，我们通常说的精 度是精确度即是指打印物品与模型比较的准确程度。 3D打印通过层层叠加的方式制造部件，将材料从一种形式处理成另一种形式，从而创造岀打 印部件。处理过程中可能会岀现变数，如材料收缩一一在打印过程中，必须进行补偿以确保最终 部件的准确度。粉末材料的3D打印机通常使用粘合剂，打印过程中拥有最小的收缩变形度，因而 成品准确度往往较高。塑料3D打印技术一般通过加热、紫外线光或二者共用来处理打印材料，这 就增加了影响准确度的风险因素。其他影响3D打印准确度的因素还包括部件尺寸和几何形状。 有 些3D打印机提供不同程度的打印准备工具， 可以为特定的几何形状细调准确度。 制造商宣称的准 确度一般是指特定测试部件的测量值，实际情况会因部件的几何形状而有所不同，所以有必要先 确定您应用领域的准确度要求，然后使用该应用涉及的几何形状进行测试打印。 经常有人会用层高或叫层厚来做 3d打印机的精度标准，这样说是不确切的或者说是不负责任 的。需要综合来看，用结果说话。 3d打印机的精度取决于以下几个要素： 1、 机械部分中的行走系统是否准确合理。 2、 软件控制系统是否合理。 3、 机箱、底座不可以有抖动或者松动现象。 4、 不要选择皮带或齿条带类的软连接的行走连接结构，以保证运行时不抖动，不变位。 5、 机器框架要坚固，最好是工业化生产的机箱。 6、 要选择优质的步进电机和完善的软件技术支持。 我们就用负责机器升降的 Z轴（也就是负责机器层厚的）来做个精度的解释和技术算。 首先大家要认识一种电机， 他叫步进电机，它与普通的交直流电机不同， 普通电机給电就转， 但步进电机不是，步进电机是以接到一个命令就执行一步，没有滑行量的动力电机，周圆的分布 就是电机的精度，一步的大小就是步进电机的精度大小，例如， 步进电机一周有分为：80步、100 步、200步、280步、300步等等。 那么步进电机与芯片程序是怎样控制 3d打印机层厚的呢？ 下面简单的为大家解释一下。步进电机带动 Z轴转动，Z轴的旋转带动机器机头上升，从而产 生层厚。有一些品牌的 3d打印机是采用了 50型号的步进电机（也就是电机外圆直 50mm，每周 为200步，Z轴螺距为1.75mm,那么可以算出3d打印出的产品每一步的层高为 “1.75mm^ 200步 =0.0875mm层厚”，X轴、Y轴也是同样，这已经是一根头发的精度了，这对那些拿来主义的假技 术人来说就是绝对精度了，但这实际并不是最终结果，在我们的技术里，还可以用编程技术将步 进电机的一步再细分解成 20步，也就是0.0875mm再除以20等于0.004375，这个数字已经低于 了打印材料的分子量，所以仅根据层后来确定精度是不确切的。当然，只有掌握了核心技术才能 做到这一点。 五、材料属性 每种3D打印技术都受限于具体的材料类型。对于个人 3D打印，材料大致可分为非塑料、塑 料、蜡这几类。您应该以哪类材料最符合价值和应用范围要求为依据，来选购 3D打印机。与单台 3D打印机相比，多种技术的结合可提高打印灵活性，扩展应用领域。通常，比起使用一台昂贵的 系统设备，组合使用二台不太贵的 3D打印机虽然预算相同，但是可以实现更高的价值，提供更大 的应用范围和打印能力。 非塑料材料常使用石膏粉与可打印的粘合剂，部件成品紧密而坚硬，可以通过浸润变得非常 牢固。这类部件可以表现优秀的概念模型，在没有弯曲性要求的情况下提供一定程度上的功能测 试。明亮的白色基本材料，结合独家的全彩色打印能力，可以制造岀逼真的视觉模型，而无需额 外的绘画或后期处理。 塑料材料可以柔软可以坚硬，有些还具有高耐温性。透明塑料材料、生物相容性塑料材料、 可铸性塑料材料均有销售。不同技术制造的塑料部件性能差异很大，这在厂家公布的规格上可能 并不显而易见。一些3D打印机制造的部件会随着时间的推移或环境的不同而持续改变特性和尺 寸。例如，用来标识塑料耐热 性的常见规格参数是“热变形温度（ HDT ”。虽然HDT是一种衡量 指标，但是它并不能预测在实际应用中超过 HDT时材料的可用性。有些材料可能当温度略高于规 定的HDT时就出现功能特性的急剧退化；而某些材料的性能退化缓慢，从而扩大了塑料的适用温 度范围。另一个例子是湿度对部件的影响。部分 3D打印的塑料成品是防水的， 而部分塑料成品则 是多孔的，会因吸收水分，导致部件膨胀而改变尺寸。多孔部件显然是不适合高湿度应用或加压 应用环境，可能需要进一步的劳动密集型后期处理，方能适用于这些环境。 【下载本文档，可以自由复制内容或自由编辑修改内容，更 多精

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