[心得] 想投入3D列印技術,該從哪邊開始?

3D 列印是近期很紅的一項技術,隨著 3D列印的專利到期,很多廠商開始投入 3D列印的機器研發,製造出一些消費型機種給一般使用者來使用 3D 列印,想投入 3D列印當然不是問題,這篇文章是我個人的近期 3D列印 遊玩的心得,有想要入門的新手可以參考看看

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從哪裡開始

想用 3D 列印不用太了解古往今來的歷史,如果你還不懂什麼叫做 3D列印,這邊簡單的說,就是像砌磚頭一樣,需要一層一層的把磚頭給疊好,最後就能完成作品。列印機利用材料的特性,將每一層材料固化,累積起來就成為一個 3D物件,噴墨式印表機看過吧,由文件頭將墨水一條一條的根據內容噴墨到紙上,直到完成文件列印一樣, 3D 列印就是 印表機的立體化版本,當然這個列印又分好幾種模式。

想要玩 3D列印首先要決定一下你想要什麼樣的列印方式,個人玩家較容易接觸到的就屬 FDM (Fused Deposition Modeling)或 FFM 跟 DLP (Digital Light Processing)OR SLP 技術,因為其他技術機械成本都不是一般玩家能負擔的起的。FDM (熱熔融沉積)技術用的是塑料線材,應用的材料最多都是 ABS 與 PLA 線材,透過加熱噴嘴達到融化線材的功能,像是熱熔膠一樣將材料一層一層的擠出。DLP 技術用的是光敏樹脂液體材料,使用投影技術將每一層的物件形狀投影到液體上固化,逐漸將物體成形,中文多稱作光固化技術。

大概了解這兩種技術之後,接下來就是選擇這兩種機種以及這兩種技術的耗材價錢,FDM 列印機自組價錢到商業化機種從 台幣 10,000到 60,000元都有,材料的選擇 ABS 與 PLA 材料計價大多都是每公斤一個單位,從便宜的四百元到一千元左右都有,DLP 列印機 台灣目前最便宜的機種是台幣 40,000元以上,材料從 0.5 公斤  千元左右的價格以上。

該如何選擇

看到這邊應該覺得一頭霧水,好像 DLP 很貴 ,FDM 比較便宜,大致上光看價錢的結論是這樣沒錯,不過我們可以從幾個點去看該選擇什麼樣的機器適合自己。

列印速度

FDM 因為是利用線段填充,就像熱熔膠一樣,要填滿一個區塊比較久,所以列印速度對比 DLP 慢了許多,DLP 就是一次一層讓液體硬化,成形速度相當的快速

成型範圍

大部分 FDM 的列印範圍都滿大應該都有超過 15x15x15 立方公分,DLP 則是越大越貴,一般的機種都在 8x8x8 立方公分左右

物件處理

列印好後的物件根據列印品質來做後續處理,FDM 因為可以用熱塑材軟化或是破壞,可以快速的修件,表面幾乎都有一圈一圈的列印痕,DLP 列印品質精細,大多都不需要做表面處理,不過打磨之後的材質要做光滑表面較不容易處理。DLP 剛列印好的時候需要用酒精清洗物件本體準備的工作較多,FDM 只需要將物件從平台拆下就可以。

材質的選擇

每一種材質都有不同的特性,因此想列印出什麼樣的品質就必須考慮到材質,可以參考這個文件說明,還有就是要注意機種有沒有綁定耗材,如果只能玩一家的耗材,成品的樣式會有很大的侷限。

該注意些什麼

列印前該注意材料的安全性,列印後的處理方式,機種的後續支援程度(包括維修、更新,替換機體材料),以及列印機種的安全程度這些問題都是挑選機種的時候需要注意的事項。

前面談論到的都是硬體方面,軟體方面最大的問題就是切片軟體與印表機的結合。

切片軟體又是什麼呢?,前面說了列印是把物件一層一層的累積起來,切片軟體就是把3D物件給一層一層的分開,每一層印表機的噴頭該移動到什麼地方,速度多少,溫度多少,這些都是切片軟體在運算的事情,當切片軟體完成切片之後,就可以匯出檔案,或是配合驅動程式直接輸出到機器,開始校正列印,這些都是軟體在做的事情,因此選擇列印軟體還需要了解一下切片軟體的運作方式,少部分機台會直接附上專屬的切片軟體,購買的時候可以不用太在意切片軟體的選擇,不過開始完之後就會想要多方嘗試,會越來越有機會接觸到不同的切片軟體來實作,下列這個影片就比較了不同切片軟體列印出的狀況。

如果想了解一下 3D 列印,這個公視的影片也可以稍微簡單了解一下

總之,想玩 3D 列印,這些都要注意到,另外想稍微談一下用了 FLUX 之後有什麼遇到的問題

FLUX 屬於 Delta 型 FDM 的機台,而且機台本身沒有熱床的設計,因此第一次列印都不知道翹邊的問題,熱床可以在列印的時候讓底部的列印保持一定的熱度,這樣物件就不會因為冷卻收縮產生翹曲,剛收到 FLUX 的時候是 2月,天氣還有點涼,所以一直發生翹邊的事件,後來換了 3M的膠帶才解決這個問題,不過討論區很多使用者還是希望能有熱床的配件可以使用,這樣可以減少類似的問題發生。

接著又遇到 FLUX  進料只允許原廠的產品放置,所以會有製作料架的需求,不過最常遇到還是校正的問題,這些問題都是機體選擇的問題,如果機台選擇不好相對的這類問題會接踵而來,所以選擇一台好的機種就能事倍功半,省去許多機種調校,不過一分錢一分貨,想要追求CP值的產品勢必得犧牲掉不少東西,以上是我最近三個月以來接觸 3D 列印的心得。

3D 列印很好玩,他幫我解決了許多生活上的一些小問題,除了列印一些小工具之外,列印一些小玩具也是相當的有趣,不過說真的想要把 3D 印表機當成製造商品的機器,說真的必須要投入相當大的成本才有可能製成,否則也是列印一組玩具出來而已,後續列印出來的物件處理都還是個問題,希望這些心得能對一些像入門的朋友有點基本上的認識。

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