FDM 3D打印精度是什么？如何提升？

在3D打印的快速發(fā)展領(lǐng)域中，F(xiàn)DM（熔融沉積成型）技術(shù)取得了顯著的進(jìn)步。從早期的打印精度0.5毫米左右，到如今頂級的工業(yè)級FDM打印機(jī)可以達(dá)到驚人的0.05毫米的分辨率。我們已經(jīng)看到了顯著的飛躍。FDM 3D打印的分辨率到底指的是什么？本文將帶你深入了解3D打印FDM精度的概念以及背后的決定因素。

什么是FDM 3D打印精度（分辨率）？

FDM 3D打印機(jī)因其較低的門檻和親民的價(jià)格，已在3D愛好者和手工藝愛好者中流行起來。在選購3D打印機(jī)時(shí)，常聽到的一個(gè)問題是，這款打印機(jī)的精度如何？3D打印機(jī)的精度是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，它直接影響到打印物體的質(zhì)量。

簡單來說，3D打印機(jī)的分辨率是打印機(jī)能達(dá)到的細(xì)節(jié)水平。在FDM 3D打印中，它是打印機(jī)在X，Y和Z方向上的最小移動(dòng)距離。它通常以微米為單位測量——數(shù)字越小，分辨率越高，可以打印的細(xì)節(jié)就越精細(xì)。

在這里，我們必須提到FDM 3D打印技術(shù)的工作原理。首先，F(xiàn)DM 3D打印機(jī)將熱塑性材料從線軸中引入加熱模塊和噴嘴，使材料熔化。然后，打印機(jī)的電腦控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的3D模型設(shè)計(jì)，控制噴嘴在X和Y軸（也就是水平面）上按照特定路徑移動(dòng)，擠出熔化的材料。這個(gè)過程就像擠奶油一樣，一層層地堆積在工作臺(tái)上。每當(dāng)一層完成后，工作臺(tái)就會(huì)沿Z軸（也就是縱向）移動(dòng)一個(gè)預(yù)設(shè)的距離，為下一層的打印騰出空間。然后，噴嘴開始擠出下一層的材料，這一層會(huì)緊密地附著在前一層的表面上。通過這種方式，打印機(jī)可以逐層構(gòu)建出復(fù)雜的三維模型。

1. 水平分辨率

FDM 3D打印的水平分辨率主要由步進(jìn)電機(jī)的精度決定，它控制著打印頭（或床）能夠移動(dòng)的微小程度。X/Y皮帶上的齒的大小或精細(xì)度也可以影響分辨率，只要齒與步進(jìn)電機(jī)上的齒輪理想地配合，這種影響通常是最小的。

在打印需要精確配合的部件時(shí)，XY分辨率顯得尤為重要。較高的XY分辨率能確保部件按照3D模型中設(shè)定的精確尺寸進(jìn)行打印，從而實(shí)現(xiàn)部件之間的完美匹配。

2. 垂直分辨率

垂直分辨率，通常被稱為層高，在FDM 3D打印中主要受噴嘴直徑和控制構(gòu)建平臺(tái)（或打印頭）沿Z軸移動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)的精度的影響。

噴嘴直徑：噴嘴是3D打印機(jī)的一部分，它將熔化的絲材擠壓到打印平臺(tái)上。噴嘴的直徑?jīng)Q定了它擠出的絲材的厚度。較小的噴嘴直徑將擠出較細(xì)的絲材，這允許更薄的層，因此層高更小。相反，較大的噴嘴直徑將擠出較厚的絲材，導(dǎo)致層厚度大，層高大。

3. 步進(jìn)電機(jī)的精度：

步進(jìn)電機(jī)負(fù)責(zé)沿Z軸上下移動(dòng)構(gòu)建平臺(tái)（或打印頭）。步進(jìn)電機(jī)的精度決定了它可以走多小的步，這反過來決定了打印機(jī)可以達(dá)到的最小層高。精度更高的步進(jìn)電機(jī)可以走更小的步，允許更小的層高。

較小的層高（更高的分辨率）將導(dǎo)致表面更光滑，細(xì)節(jié)更豐富，因?yàn)閷痈?，因此更不易見。這在打印具有曲面或傾斜表面的物體時(shí)尤其重要，因?yàn)檩^小的層高將更準(zhǔn)確地再現(xiàn)這些形狀。

然而，較小的層高也意味著需要更多的層來打印物體，這可能會(huì)顯著增加打印時(shí)間。因此，在選擇層高時(shí)，重要的是在打印質(zhì)量和打印速度之間找到平衡。

在當(dāng)前的3D打印領(lǐng)域，F(xiàn)DM 3D打印機(jī)主要分為工業(yè)級和桌面級兩種。工業(yè)級打印機(jī)，如汽車、航空航天和制造業(yè)所使用的，通常采用PEEK等高溫耐受的絲材，用于打印大型部件，其分辨率在50-250微米。相對而言，桌面級打印機(jī)則更適用于個(gè)人、教育和小型企業(yè)領(lǐng)域，主要打印中小型物體，其分辨率在100-300微米。

以漢印F210為例，這是一款非常適合教學(xué)機(jī)構(gòu)和手工愛好者使用的入門級3D打印機(jī)。用戶只需簡單導(dǎo)入3D模型文件，這款高精度3D打印機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)各種3D打印，包括個(gè)性化的藝術(shù)品、各類模型、教學(xué)輔助工具、定制零件等。

漢印F210采用全金屬一體式機(jī)身設(shè)計(jì)和穩(wěn)定的龍門架結(jié)構(gòu)，打印精度高達(dá)200微米，能滿足用戶的各種3D打印需求。此外，它的操作簡便，全新的UI顯示屏使操作設(shè)置一目了然，采用的晶格玻璃板粘性強(qiáng)，打印模型不易翹邊，還可實(shí)現(xiàn)手工快速取模。

相比市面上的基礎(chǔ)款3D打印機(jī)，這款進(jìn)階款的F210還配備了智能保護(hù)系統(tǒng)，支持?jǐn)嗔蠙z測和斷電續(xù)打，能有效減少因缺料造成的時(shí)間浪費(fèi)以及設(shè)備空打的情況。

F210支持直徑1.75mm的PLA、TEPG、TPU等線材，在日常生活中，熱愛DIY創(chuàng)作的用戶可以用它打印家居用品，如瓶蓋、鉤子、手機(jī)支架等。而在教育領(lǐng)域，教師和學(xué)生可以直觀地操作這臺(tái)3D打印機(jī)將理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)物模型，使學(xué)習(xí)過程更加生動(dòng)有趣，激發(fā)學(xué)生們的創(chuàng)造力。

如何提升FDM 3D打印機(jī)的分辨率

在3D打印的世界中，打印精度直接影響著打印出來的模型的質(zhì)量和細(xì)節(jié)。那么，如何提升打印精度呢？這并不僅僅是一個(gè)簡單的問題，而是需要我們從多個(gè)角度和方面去考慮和調(diào)整。

1. 印機(jī)本身的精度

首先，我們需要關(guān)注的是打印機(jī)自身的精度。這包括了3D打印機(jī)的制造和裝配精度，以及在操作過程中的穩(wěn)定性。這些因素都可能會(huì)對最終的打印精度產(chǎn)生影響。打印機(jī)的精度主要由其機(jī)械部件的精確度和穩(wěn)定性決定，尤其是那些負(fù)責(zé)移動(dòng)的部件。

2. 分層厚度（層高）

其次是分層厚度。FDM 3D打印的每一層都具有一定的層高厚度，這可能會(huì)在打印物體的表面產(chǎn)生明顯的臺(tái)階紋，層高越大就越顯著，這將直接影響打印物體的尺寸精度和表面粗糙度。雖然在FDM打印中無法完全消除這些臺(tái)階紋，但可以通過調(diào)試設(shè)置較小的層高來減少它們的可見性，從而達(dá)到美觀效果。

3. 噴嘴的直徑和溫度

再者，我們需要考慮的是噴嘴的直徑和溫度。噴嘴的直徑?jīng)Q定了擠出的絲材的寬度，這可以影響打印的精度。較大直徑的噴嘴會(huì)導(dǎo)致層高更厚，打印速度更快，但打印更粗糙。相反，較小直徑的噴嘴可以生產(chǎn)更精細(xì)的打印，盡管速度較慢。噴嘴的溫度影響絲材的粘附性，堆疊性能和流速。確保噴嘴溫度不過低或過高很重要。低溫會(huì)增加材料的粘度，減慢擠出速度。相反，高溫使材料更像液體，降低粘度并增加流量，這可能導(dǎo)致擠出不準(zhǔn)確。

深入理解影響打印精度的因素并適當(dāng)調(diào)整，可以大大提升打印質(zhì)量，無論是用于教學(xué)、工業(yè)生產(chǎn)，還是日常DIY創(chuàng)作，都能獲得滿意的打印效果。然而，由于3D打印是一種復(fù)雜的工藝，涉及到許多因素和參數(shù)，因此提高3D打印精度通常需要通過實(shí)踐和試錯(cuò)來不斷改進(jìn)和優(yōu)化。所以，不妨選用漢印F210 3D打印機(jī)，讓這個(gè)夏天成為一個(gè)富有創(chuàng)新和創(chuàng)造力的季節(jié)，你的努力和專注一定會(huì)助你在3D打印的領(lǐng)域中走得更遠(yuǎn)。