3D打印工作原理

1、精品文檔3D打印工作原理及操作步驟3D打印機(jī)正如其名，是一種能夠打印出 3D實(shí)體的機(jī)器。如我們 普通的打印機(jī)一樣，能夠在紙面上打印出任意形狀的畫面。理想的 3D 打印機(jī)能夠在 3 維空間中打印出任意形狀的實(shí)體模型，能夠不受 結(jié)構(gòu)工藝限制， 直接將零件的 3 維數(shù)據(jù)資料打印成實(shí)體零件。 這樣一 個(gè)機(jī)器，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)者而言是一個(gè)不折不扣的神器。在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)程序上， 一個(gè)零件需要由設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)完成， 并 繪制好 2維圖紙（通常是 3視圖的形式， 并且有些細(xì)節(jié)部位還需要追 加詳細(xì)圖）。然后把這個(gè)零件的圖紙交給機(jī)械工藝師，機(jī)械工藝師會(huì) 根據(jù)你的零件圖紙排列加工制造工序， 再然后工人會(huì)按照機(jī)械工藝師 設(shè)

2、計(jì)安排的工序來制造零件。 通常這個(gè)流程還不能一次性完成。 機(jī)械 設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)的零件可能會(huì)有部分結(jié)構(gòu)不容易加工制造， 機(jī)械工藝師會(huì) 將信息反饋給機(jī)械設(shè)計(jì)師，機(jī)械設(shè)計(jì)師再修改圖紙。而一旦有了 3D 打印機(jī)，整個(gè)流程就簡(jiǎn)化了。設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)完成零件后，就可以直接制 造。不需要繪制 3視圖，不需要細(xì)節(jié)描述的詳細(xì)圖，不需要工藝師的 編排工序，不需要工人加班，而且極少有結(jié)構(gòu)工藝限制，只需要 3 維 數(shù)據(jù)。簡(jiǎn)單的說， 3D 打印機(jī)的出現(xiàn)，讓電子數(shù)據(jù)與看得見摸的著的零 件更緊密結(jié)合了。 能極大的提高設(shè)計(jì)效率。 目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)普通 市民能夠購買的家用3D打印機(jī)。這些3D打印機(jī)通常都是熔融沉積式 （FDM的3D打印

3、機(jī)。我這篇文章也準(zhǔn)備對(duì)我使用了半年多的這類打 印機(jī)做一個(gè)總結(jié)。本文分為兩個(gè)部分，第一部分將為簡(jiǎn)要介紹 FDM式 3D打印機(jī)的 工作原理，第二部分介紹打印機(jī)的硬件和軟件操作。第一部分：FDM式 3D打印機(jī)原理簡(jiǎn)介任何 3 維物體都可以看成是由一個(gè)個(gè)面堆疊累積而成的。 就像寶 塔一樣，是由一層一層的樓堆起來的。比如說，一個(gè)球形物體，就可 以看成是由一個(gè)個(gè)厚度很小直徑不同的圓柱堆在一起形成的。 對(duì)于任 何一個(gè)物體，都可以看成是由一個(gè)個(gè)厚度很小的菱形物體堆起來的。 如果引用數(shù)學(xué)中的概念， 那么就是， 當(dāng)這些菱形的厚度趨近于無窮小 的時(shí)候，這個(gè)堆砌起來的實(shí)體與目標(biāo)實(shí)體就是完全一致的。 遺憾的是， 現(xiàn)實(shí)中

4、任何物體都是有厚度的?？墒俏覀兛梢园堰@個(gè)厚度做到很小， 小到我們能容忍的誤差以下，就夠了。FDM式的3D打印機(jī)就是利用這個(gè)原理，將任意一個(gè)三維數(shù)據(jù)實(shí) 體，切割成一個(gè)個(gè)面來分析。 那么理論上只要這臺(tái)打印機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)打 印出任意形狀的面， 它就可以打印出任意形狀的物體了 （不考慮重力 對(duì)結(jié)構(gòu)的限制因素）。所以FDM式的3D打印機(jī)有一個(gè)噴嘴，它能夠穩(wěn)定連續(xù)的噴出直 徑一定的塑料（或者其他熱融性的材料）。這個(gè)噴嘴一般由步進(jìn)電機(jī) 來控制移動(dòng)。就像我們捏牙膏一樣，我們一邊用力捏牙膏，一邊移動(dòng) 牙膏，就可以把牙膏在牙刷上涂一條直線出來。3D打印機(jī)的原理就和我們捏牙膏是一模一樣的，只是它的運(yùn)動(dòng)由 3D實(shí)體數(shù)據(jù)來

5、控制， 而且噴出來的材料是穩(wěn)定的， 它一邊噴一邊按照特定的方式移動(dòng)。 這 樣它就可以打印出特定的形狀來了。 等熱融性的材料冷卻下來， 這個(gè) 實(shí)體就定形了。那么我們?cè)趺磸氖诸^一無所有，到打印出一個(gè)實(shí)體呢？世界上3d設(shè)計(jì)軟件千奇百怪，我們?cè)趺窗炎约涸O(shè)計(jì)的 3維實(shí)體做成能夠被 打印機(jī)應(yīng)用的數(shù)據(jù)呢？這里一定要感謝世界上的開源組織和標(biāo)準(zhǔn)化組織 （通常是行業(yè)的 龍頭老大）。是他們讓我們雖然使用不同的軟件，但是我們?nèi)匀豢梢?用同樣的數(shù)據(jù)來交流。所有的3D模型都可以導(dǎo)出同樣格式的數(shù)據(jù)， 比如說 stl ， x_t ， step 等等格式。還有控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)的加工語言： G 語言。因?yàn)檫@些標(biāo)準(zhǔn)的存在，讓我們整個(gè)流

6、程可以走得更順暢。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)角度來看，要實(shí)現(xiàn) FDM式 3D打印機(jī)，就只需要實(shí)現(xiàn)以下 三個(gè)技術(shù)：1、能夠?qū)?3 維數(shù)據(jù)格式（如： stl,x_t,step ）解析成機(jī)械加工的G語言。正如前文所說，這一個(gè)步驟實(shí)質(zhì)上就是生成“捏牙膏的方 法”。在這個(gè)步驟里， 3維數(shù)據(jù)被解析成一層層面，面被解析成一條 條線。線被解析成一條條的G代碼。這里的解析方法可以有開源社區(qū) 提供。比較出名的有 replicatorg 項(xiàng)目。這里也稍微簡(jiǎn)介一下G代碼：G代碼是用來控制機(jī)械加工刀具（噴 嘴）運(yùn)動(dòng)的代碼。比如說，讓刀具（噴嘴）從當(dāng)前這個(gè)點(diǎn)以最快速方 法運(yùn)動(dòng)到（ 0， 0， 10）這個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。其代碼就是 G90G00

7、X0 Y0Z10。 這條代碼中，G90表示后面的坐標(biāo)使用絕對(duì)坐標(biāo)格式，G00表示快速 移動(dòng)操作，X0表示目的坐標(biāo)的X軸坐標(biāo)為0, Y0表示目的坐標(biāo)的Y 軸坐標(biāo)為0, Z10表示目的坐標(biāo)的Z軸坐標(biāo)為10。當(dāng)然G代碼不僅僅 只有這一條指令。這里只是舉個(gè)例子來說明 G代碼的功能。2、能夠解析G代碼的機(jī)器。通過第1個(gè)技術(shù)手段，我們有G代 碼。接下來就需要一臺(tái)能夠“讀懂” G 代碼的機(jī)器。要實(shí)現(xiàn)G代碼的 機(jī)器,技術(shù)關(guān)鍵在插補(bǔ)算法。 所謂的插補(bǔ)算法實(shí)際上就是讓刀具能夠 精確的按照指令走。 為了說明插補(bǔ)算法的功能, 這里再介紹一條簡(jiǎn)單 的G代碼：G90G01 X10 Y10 Z10 F100。這條代碼中，G

8、90表示采用 絕對(duì)坐標(biāo)格式，G01表示直線運(yùn)動(dòng)，X0Y 0Z10表示目的坐標(biāo)為（10， 10,10）,F100表示移動(dòng)速度為100個(gè)單位每分鐘（單位可通過G20/G21 指令來設(shè)置成毫米 / 英寸）。要控制刀具（噴嘴）走直線就和簡(jiǎn)單的 控制刀具移動(dòng)到目的地不一樣的了。 它不僅僅要控制結(jié)果， 還要控制 過程。它需要刀具 （噴嘴）在三個(gè)坐標(biāo)軸上的速度的合速度能夠一直 在指定的直線上。當(dāng)然更復(fù)雜一點(diǎn)的，還要求插補(bǔ)算法能夠?qū)崿F(xiàn)G語 言的G02 G03指令。這兩條指令是控制刀具（噴嘴）畫（逆時(shí)針 / 順時(shí)針）圓。簡(jiǎn)單的說，需要有臺(tái)機(jī)器，能夠嚴(yán)格的實(shí)現(xiàn) G代碼的指令。能夠 讀了 G代碼后，再控制電機(jī)（通常

9、是步進(jìn)電機(jī)）來實(shí)現(xiàn)刀具（噴嘴） 的運(yùn)動(dòng)。3、能夠穩(wěn)定噴材料的噴嘴。事實(shí)上，這是從物理上實(shí)現(xiàn)3D打印 的關(guān)鍵技術(shù)。市場(chǎng)上常見的噴嘴是由帶尖的金屬噴嘴,熱傳感器,加 熱電阻和一個(gè)步進(jìn)電機(jī)組成的。 加熱電阻和熱傳感器用來控制金屬噴 嘴的溫度。步進(jìn)電機(jī)用來提供材料的進(jìn)給。噴嘴口的直徑很有講究。 它噴出來的材料直徑直接影響到打印精度（每一層的厚度）。4、介紹到這里，F(xiàn)DM式 3D打印機(jī)已經(jīng)差不多了。它不復(fù)雜，實(shí) 現(xiàn)上述三個(gè)技術(shù)，就可以做出一臺(tái) 3D打印機(jī)。但是，這里不得不提 出工程上的一個(gè)觀點(diǎn)： 做出一個(gè)東西和做好一個(gè)東西是完全不同的概 念。一個(gè)好的機(jī)器，一定是集成各種優(yōu)化設(shè)計(jì)于一體的機(jī)器。它的關(guān) 鍵結(jié)

10、構(gòu)都要么是經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)人員總結(jié)而設(shè)計(jì)的， 要么是經(jīng)驗(yàn)不豐 富的設(shè)計(jì)人員通過嚴(yán)格的計(jì)算校和做出來的。擁有了以上三項(xiàng)技術(shù)， 或許你可以制作一臺(tái)3D打印機(jī)，但不一定能做好一臺(tái)3D打印機(jī)。第二部分：FDM式 3D打印機(jī)的硬件和軟件操作任何一臺(tái)機(jī)器都有它們自己的“脾氣”。一臺(tái)機(jī)器對(duì)于一個(gè)工 人，就如一桿槍對(duì)于一個(gè)士兵一樣。 一個(gè)優(yōu)秀的狙擊手能做到槍人合 一，就是充分的了解了手中這把槍。槍也是機(jī)器，雖然這些槍有著同 樣的型號(hào)，但是細(xì)節(jié)都不會(huì)一模一樣的。 對(duì)于追求精度的狙擊手而言， 這些小細(xì)節(jié)都特別重要。同樣，對(duì)于 3D打印機(jī)這樣追求精度至少應(yīng) 該在零點(diǎn)幾毫米一下的機(jī)器而言， 也需要操作它的人注意各種細(xì)節(jié)

11、問 題。下面先從3D打印機(jī)的硬件說起。1、溫度控制FDM式 3D打印機(jī)使用的是熱融性材料。那么對(duì)于溫度的控制就 有要求。一般，加工平臺(tái)和材料噴嘴這兩個(gè)地方都需要由加熱電阻和 溫度傳感器來控制溫度。 一般采用 PID 控制算法來獲取更好的溫度控 制性能。部分的3D打印機(jī)制造商還允許你通過軟件來修改溫度控制 的PID參數(shù)。增加P參數(shù)來獲得更短的加熱時(shí)間，但是卻增加了溫度 調(diào)節(jié)的超調(diào)量；提高I參數(shù)來消除穩(wěn)態(tài)誤差，增加穩(wěn)定度；增加 D參 數(shù)來減少超調(diào)量，但是也同時(shí)減低了穩(wěn)定度。關(guān)于 PID算法，這里就 不詳細(xì)介紹了。下面重點(diǎn)介紹溫度控制對(duì) 3D打印機(jī)工作的影響。噴嘴的溫度控制是以融化材料為目的的。 這

12、里的溫度不能低， 低 溫會(huì)使材料不能完全融化，噴出受到阻礙，從而影響機(jī)器壽命。過高 的溫度會(huì)使材料融解噴出后仍然具有較大的流動(dòng)性， 從而在噴出后無 法定型。合適的溫度是根據(jù)材料而定的，比如一般PLA材料的最佳溫 度就在 190 攝氏度左右。 位于加熱平臺(tái)的加熱控制器也十分重要。 有 些材料在被噴出后，由于極速冷卻，發(fā)生熱脹冷縮的效應(yīng)。尤其是在 鋪平臺(tái)邊沿的部分最明顯， 這些位置的材料會(huì)應(yīng)為熱脹冷縮的效應(yīng)而 向上卷起來。發(fā)生卷邊的現(xiàn)象。為了應(yīng)對(duì)卷邊，工程師們用了 3種方 法來應(yīng)對(duì)它。其中一種，就是對(duì)平臺(tái)進(jìn)行溫度控制（剩余兩種后面再 一一介紹）。讓材料在噴出來后不立刻冷卻，這樣就可以減緩卷邊現(xiàn) 象

13、。2、工作平臺(tái)對(duì)于3D打印機(jī)而言，除了噴嘴，第二重要的就是工作平臺(tái)了。工作平臺(tái)的平面度和高度都是硬性要求。執(zhí)行 3D打印工作時(shí)的 第一層平面至關(guān)重要。 這一層平面必須完整的鋪在工作平臺(tái)上。 而平 臺(tái)的表面必須要與噴嘴在剛剛開始工作時(shí)， 有一個(gè)合適的高度。 這個(gè) 高度太高了會(huì)使材料無法正常的粘附在平臺(tái)表面。 太低了，就會(huì)讓材 料變形。一般3D打印機(jī)會(huì)有配有傳感器。通過傳感器來調(diào)整這個(gè)高 度?？墒?，一臺(tái)機(jī)器在剛剛裝配的時(shí)候，這個(gè)傳感器的位置可能會(huì)發(fā) 生偏移。為了糾正這個(gè)可能在裝配機(jī)器時(shí)發(fā)生的誤差， 我們有兩種方 法來修正它。第一，是從硬件上調(diào)整傳感器的位置。第二，是從軟件 上修改3D打印機(jī)的Z軸偏

14、移量。工作臺(tái)的平面度如果不好，就會(huì)出 現(xiàn)打印工作時(shí)無法保證所有地方都有合適高度。通常的 3D打印機(jī)會(huì) 有四個(gè)調(diào)節(jié)螺絲來調(diào)節(jié)工作平臺(tái)的水平度。 在使用之前必須要做的就 是調(diào)節(jié)工作平面讓它水平。但是，如果真是出現(xiàn)了工作臺(tái)平面度差， 無法修正，是不是就沒有辦法了呢？平面度好，固然是最好，如果強(qiáng) 求不來，工程師們也想出了應(yīng)對(duì)辦法。 這個(gè)應(yīng)對(duì)辦法將在后面的軟件 部分介紹。工作平臺(tái)的表面材料也十分重要， 工作平臺(tái)的表面與剛剛被噴出 來的材料接觸。 這就要求工作臺(tái)的表面至少能夠耐住材料溫度， 同時(shí) 它還能粘住材料（因?yàn)榇蛴C(jī)工作的時(shí)候被噴出來的成形的部分可能 會(huì)因?yàn)閲娮旎蛘咂脚_(tái)的移動(dòng)而發(fā)生移動(dòng)從而導(dǎo)致前功盡

15、棄?。２粌H 如此，由于前面溫度控制提到過的， 工作平臺(tái)還需要有一定的導(dǎo)熱性。3、步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)是驅(qū)動(dòng)部件， 一般打印機(jī)在出產(chǎn)的時(shí)候就會(huì)設(shè)定好它的 脈沖寬度等等。 這些參數(shù)基本上能夠保證電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的工作。 可 是，這里要著重提到的一點(diǎn)，3D打印機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性也有 硬性要求。噴頭的運(yùn)動(dòng)，在很多情況下，需要快速響應(yīng)。這里簡(jiǎn)單提 一下動(dòng)態(tài)特性。 我們從小到大接觸過很多物理運(yùn)動(dòng)問題。 這里物理運(yùn) 動(dòng)都十分的理想。要么就直接勻速運(yùn)動(dòng)，要么就直接加速運(yùn)動(dòng)。對(duì)于 受力問題， 給一個(gè)物體施加一個(gè)作用力， 那么這個(gè)物體就立刻受到了 力的作用。事實(shí)上，這些東西，在現(xiàn)實(shí)生活中都不存在。一個(gè)物體要 有一

16、個(gè)速度， 它都需要有一個(gè)速度動(dòng)態(tài)變化的過程。 一個(gè)物體要受到 一個(gè) 10牛頓的力，在你給與它 10牛頓的力后， 它也不會(huì)立刻就受到 這么大的力。 物體的受力也有變化過程， 如果你直接用力去推一個(gè)物 體，宏觀上首先發(fā)生的事情是你的手掌與物體被壓縮。 在被壓縮的過 程種，物體受到的力會(huì)漸漸的越來越大，到后來還會(huì)發(fā)生振蕩。這也 是個(gè)動(dòng)態(tài)的變化過程。 那么再回到步進(jìn)電機(jī)的問題， 在你給出步進(jìn)電 機(jī)的脈沖頻率后， 它不會(huì)立刻按照這個(gè)頻率來工作， 它也會(huì)有一個(gè)動(dòng) 態(tài)的變化過程。在控制學(xué)上，用調(diào)節(jié)時(shí)間，超調(diào)量，穩(wěn)態(tài)誤差，穩(wěn)定 度這四個(gè)量來評(píng)價(jià)控制過程。 這里不再詳細(xì)說明更多的控制學(xué)上的概 念。對(duì)于當(dāng)前的問題

17、，我們只需要理解，3D打印機(jī)的步進(jìn)電機(jī)可能 會(huì)因?yàn)闊o法快速達(dá)到要求的速度，而影響它正常工作。上文提到過防止卷邊有三種方法，這里將要提到的第二種方法 改善步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)性能。 給材料提供進(jìn)給速度的步進(jìn)電機(jī)動(dòng)態(tài) 性能不好， 材料在剛剛噴出來的速度太小， 會(huì)影響材料與工作平面的 粘合性。從而會(huì)發(fā)生卷邊， 漂移等等?？刂茋娮旎蛘咂脚_(tái)運(yùn)動(dòng)的電機(jī) 動(dòng)態(tài)性能不好，會(huì)使噴嘴在做快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，無法快速達(dá)到目標(biāo)速度， 從而發(fā)生噴出來的絲被拉動(dòng)的現(xiàn)象。要改善步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)性能有至少以下 2 種方法：1，調(diào)節(jié)步進(jìn) 電機(jī)的電流。一些3D打印機(jī)廠家會(huì)提供電流調(diào)節(jié)旋鈕，或者，有些 廠家會(huì)提供軟件來修改步進(jìn)電機(jī)的脈沖寬度。 另

18、外提一下，過高的電 流也不行，會(huì)使電機(jī)發(fā)熱加快，影響電機(jī)壽命，而且還會(huì)發(fā)生很大的 噪音和失步。 2，降低步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度。速度太高，調(diào)節(jié)時(shí)間太 長(zhǎng)，那我們把要求減低一點(diǎn)也可以。3D打印機(jī)的硬件操作還包括一些細(xì)節(jié)，比如說每次工作前要擦 拭工作平臺(tái)表面的灰塵等等。這些工作看起來不起眼，但你不做，可 能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工程的失敗。 工程作業(yè)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模?雖然我們永遠(yuǎn)無法做 出完美的工程，但你必須盡可能做到完美。硬件問題告一段落，下面介紹 FDM式 3D打印機(jī)的軟件操作。3D打印機(jī)要使用的軟件分開兩個(gè)部分，其中一部分在上位機(jī)，用來實(shí)現(xiàn)上文提到的將3維數(shù)據(jù)模型解析成G代碼。另外一部分位于 3D打印機(jī)的芯片中。

19、值得一提的是，這兩個(gè)軟件都可以找到開源資 源。甚至，位于打印機(jī)上的硬件也可以使用 Arduino 開源硬件資源。 也就是說， 只要你有興趣， 你可以做出專屬于自己的世界上獨(dú)一無二 的3D打印機(jī)。這也是3D打印機(jī)的魅力之一。位于芯片上程序這里不 再多提。絕大多數(shù)情況下， 對(duì)于使用者而言，不需要考慮重寫芯片上 的代碼。所以，下面著重介紹位于上位機(jī)上的軟件使用?？梢允褂玫能浖卸喾N， 比如 slic3r ， printrun 和 replicatorg 等。這些軟件中 slic3r 是專門用于完成 3 維模型轉(zhuǎn)化的， printrun 用來與機(jī)器通訊的， 而 replicatorg 則是一個(gè)集成的軟

20、件。 當(dāng)然他們 針對(duì)的機(jī)器也略有不同， replicatorg 可以用在很多種機(jī)器上面，功 能非常強(qiáng)大。 要讓軟件去正確地完成它自己的工作， 你需要告訴它一 些關(guān)于機(jī)器的參數(shù)。比如說，材料的直徑，材料需要的加熱溫度，進(jìn) 給速度等等。1、參數(shù)設(shè)置 你需要設(shè)置比較重要的參數(shù)有：材料原始直徑，材料噴出直徑， 噴嘴溫度，工作平臺(tái)溫度，座標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)速度，材料進(jìn)給速度，每一 層的高度，材料的填充百分比，邊界層數(shù)。下面一一介紹這些參數(shù)的 作用和設(shè)定方法。材料原始直徑指的是材料在沒有加熱時(shí)， 進(jìn)入加熱噴嘴之前的直 徑。這個(gè)參數(shù)一定要盡可能設(shè)置得與實(shí)際數(shù)值吻合。 因?yàn)樗鼘⒑土硗?一個(gè)參數(shù)，材料的噴出直接，共同決

21、定材料進(jìn)給量的計(jì)算參數(shù)。比如 說，原始直徑是噴出直徑的 3 倍，那么噴出口的噴出長(zhǎng)度就是進(jìn)去入 口進(jìn)入長(zhǎng)度的 3 倍。材料的噴出直徑，在上一段已經(jīng)介紹。噴嘴溫度是材料擠壓出口時(shí)的溫度。 這個(gè)溫度的重要性， 在硬件 介紹的部分已經(jīng)提過。 它需要根據(jù)使用的材料而定。 判斷標(biāo)準(zhǔn)是材料 能夠順利被擠壓出噴頭，而且能夠很好的在工作平面上成型。工作平臺(tái)的溫度是用來固定鋪在工作平臺(tái)上材料的。 如果發(fā)生卷 邊現(xiàn)象，可以嘗試增加這個(gè)參數(shù)，來提高溫度。坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)速度實(shí)際上是個(gè)比較復(fù)雜的參數(shù)。 噴頭的運(yùn)動(dòng)有好 幾種運(yùn)動(dòng)方式。比如說，在一邊噴材料一邊移動(dòng)時(shí)的速度。不噴材料 僅僅是噴嘴移動(dòng)時(shí)的移動(dòng)運(yùn)動(dòng)速度。飛線（底下

22、是空的，沒有支撐材 料，像是架橋。比如打印一個(gè)空心盒子時(shí)，打印其頂面。）時(shí)的運(yùn)動(dòng) 速度。除此之外，你還可以設(shè)置成讓它在打印第一層的時(shí)候的速度和 打印其他層時(shí)候的速度不同（打印第一層時(shí)太特殊，太關(guān)鍵，是成敗 的關(guān)鍵）。速度設(shè)置得太高，可能會(huì)因?yàn)殡姍C(jī)的動(dòng)態(tài)性能跟不上，而 發(fā)生打印出來的絲條無法固定的現(xiàn)象。 速度設(shè)置得太低， 就會(huì)浪費(fèi)時(shí) 間。一般情況下，3D打印機(jī)廠家會(huì)給出一邊噴材料和一邊移動(dòng)時(shí)速 度的一個(gè)推薦值。當(dāng)你發(fā)現(xiàn)，采用這個(gè)推薦值，打印過程總出現(xiàn)絲條 移動(dòng)，而噴頭高度又合適時(shí)，你就需要減低這個(gè)推薦值了。至于其他 的速度，軟件內(nèi)部會(huì)有一個(gè)算法來根據(jù)這個(gè)速度來生成。當(dāng)然，你覺 得其他速度也需要修

23、改時(shí)，請(qǐng)一定要在軟件中修改。材料進(jìn)給速度會(huì)根據(jù)前文所述噴頭在一邊噴材料一邊移動(dòng)的速度有關(guān)聯(lián)。噴頭移動(dòng)得越快，這個(gè)進(jìn)給速度也快。所以反過來，噴材 料的進(jìn)給速度也會(huì)影響噴頭的運(yùn)動(dòng)速度。這兩個(gè)速度是耦合的。每一層的高度， 這是一個(gè)至關(guān)重要的參數(shù)。 它必須盡可能的與現(xiàn) 實(shí)相吻合。一般它略小于噴頭口的直徑。而且，這個(gè)參數(shù)還可以做多 樣化設(shè)定。你可以設(shè)定成第一層和其他層的高度不一樣。 （還是那個(gè) 理由，第一層很特殊，它直接鋪在工作平臺(tái)上，容易出問題，而其他 層是鋪在材料本身上）材料的填充百分比指的是填充實(shí)心物體時(shí)， 材料所占體積的百分 比。在我們打印一個(gè)實(shí)心體積比較大的物體時(shí)。比如你想打印一個(gè) 100x1

24、00x100mm勺立方體。如果全部是實(shí)心的話，會(huì)非常的浪費(fèi)材料。通常我們沒有必要讓它成為實(shí)心。 我們可以通過一個(gè)算法， 用一種類似與蜂窩的結(jié)構(gòu)來填充實(shí)心部分。這就是 3D打印機(jī)節(jié)省材料的一個(gè) 關(guān)鍵。這個(gè)參數(shù)就可以設(shè)置在算法生成時(shí)， 采用節(jié)省多少體積的結(jié)構(gòu)。 這里我們需要注意，省材料的同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致材料的強(qiáng)度下降。所以， 在強(qiáng)度要求較高的場(chǎng)合，請(qǐng)不要過于節(jié)省材料。邊界層數(shù)這個(gè)參數(shù)是緊隨填充百分比這個(gè)參數(shù)而定義的。 在給實(shí) 心物體生成填充結(jié)構(gòu)時(shí)， 我們可以設(shè)置包圍這些填充結(jié)構(gòu)的層數(shù)。 就 像是蜂窩的外殼一樣。 設(shè)置外殼的層數(shù)越多， 打印出來的部件強(qiáng)度就 越高。所以你可以選擇增加這個(gè)參數(shù)來提高零件的強(qiáng)度。當(dāng)然你還可以配置更多的參數(shù)，來控制 3D打印機(jī)G代碼生成方 式。你甚至可以在生成G代碼后，加入自己特定G代碼。