3D列印模型慘不忍睹？6招優化立竿見影
【中關村在線3D列印頻道原創】桌面型3D印表機已經是一個非常成熟、好用的工具，文創工作室、創客、愛好者、設計師群體很多人已經用起來。即使是經常使用的朋友，恐怕也難以避免列印模型出現質量不佳的情況，比如翹邊、錯層、飛絲等，列印出來的模型並不能讓人滿意。通常情況下，按步驟做下面幾個檢查，能解決大部分問題。
如何優化FDM 3D列印效果？
●翹邊沒粘牢 重新做調平
筆者前些天3D列印一個盒子，列印還沒完成就出現底部一個角翹起來的情況，底面並不平整。這是由於塑料材質的熱應力，在固液相變的過程中應力沒有釋放，通常會出現形變。3D列印的底面出現形變，原因就是底板和列印的第一層沒有粘貼牢固，很有可能是噴嘴與底板的距離太遠，超過了列印層厚。
邊緣翹起是3D列印中經常遇到的問題
另一種相反的情況，是噴嘴與底板的距離太近，儘管不影響擠出但比準確距離還是有更大的壓力，導致模型與底板粘貼過緊。後果就是列印完畢後很難取下模型，甚至最後模型撕裂了而首層仍然沒有與底板分開，或者是底板的美紋紙撕開緊緊粘在模型底部。這都不是理想中的結果。
粘貼過緊難以取下 甚至有時會一層層撕開
遇到這種情況，我們要做的就是重新對3D印表機做調平，確保調平點與噴嘴之間剛好能夠滑動一張A4紙。更細的描述，就是「滑動時紙張略微受到阻力，但仍然能夠自如地從間隙中抽出」，這時噴嘴與列印底板之間有理想的距離。
重新做調平
用A4紙來測量距離
對於自動調平的機型如果出現這種情況，就有可能是定位感測器出現了偏差，這裡就不建議用戶手動調節了，最好聯繫廠商售後來解決。
●偏移有錯層 料盤先檢查
另一個我們常遇到的情況，是列印完成時發現模型錯開分成了兩部分，兩部分各自都很好卻並沒有對齊，出現了錯層。
大白在即將列印完成時出現了錯層 非常可惜
它的原因就是在列印過程中傳動皮帶打滑，噴嘴與之前的原點位置相比發生了偏移。而引起偏移的常見原因，就是料盤或者料軸被卡住——料絲限制了噴嘴的位置，而電機的扭距很大，從而導致皮帶和齒輪之間打滑。
纏線不佳導致料絲無法順利釋放 這是線材難以規避的問題
所以出現錯層時我們的第一個工作就是檢查料盤看能不能順利釋放料絲，檢查料軸看能不能讓料盤順暢轉動。遇到料絲纏線不佳無法順利釋放，往往導致整盤料絲無法使用，而這種情況在線材纏料的耗材上又經常出現。目前我們還沒找到好的應對辦法，只有更換料盤。
有錯層的情況先檢查料盤、料軸是否能順利轉動 釋放料絲
另外有一種可能就是3D印表機本身皮帶鬆動，快速移動時出現皮帶打滑。這就是3D印表機本身的質量問題了，建議聯繫廠商售後來解決。
●坑窪和顆粒 擠出不均勻
有的時候模型可以順利地列印完成，但是模型表面並不均勻，有很細小的坑窪或者是凸起的顆粒出現，影響模型的視覺效果。
模型表面有明顯的坑窪或者顆粒 與層厚設置無關
導致坑窪和顆粒的原因一般來說就是擠出材料不均勻，有時多有時少。這時一種情況是3D列印線材的品質不佳，線材本身粗細不均勻引起擠出量不均勻，另一種情況是噴嘴內有異物阻塞，擠出速度不能有效地控制。
進料齒輪勻速轉動 線材直徑直接決定進料量的多少
解決辦法很簡單，對於線材品質不佳的情況更換材料，最好使用3D印表機原廠搭配的耗材。而噴嘴內有異物的情況可更換噴嘴。如果是選用第三方耗材而對廠家的生產品質又不了解，可以要一些樣品用千分尺選10個測量點動手一測，就明了了。
在線材沒問題的情況下更換熱端噴頭
用千分尺測量耗材線徑 考察均勻程度
極少出現的情況是擠出的步進電機或者齒輪出現異常。判斷這種情況，只需要把列印選項中的擠出速度分別調高和調低、做兩次3D列印。當低速時表面比較平整、高速時表面明顯更多坑窪和顆粒，基本可以認為是步進電機或者進料齒輪的狀況，建議聯繫廠商售後解決。
●懸空有下垂 調支撐選項
在列印懸空結構比較多或者有特殊形狀的懸空結構時，常常會遇到懸空的部分不能完美列印的情況，這個時候往往是支撐出現了一些問題，對懸空部分不能起到很好的支撐作用。FDM3D印表機是靠熱熔融擠出再冷卻，如果沒有支撐那麼沒有完全冷卻時出現下垂在所難免。
9個不同型號3D印表機列印懸空結構 都存在不同程度的垂絲情況
我們需要做的是調整支撐選項，改變支撐結構的密度或者形狀，讓支撐變得更緊密，能夠更好地承托起懸空結構。
調整支撐密度能夠獲得更好的支撐效果
另外根據懸空結構的面積大小，靈活選擇支撐類型也是需要在3D列印之前考慮的事情。大面積的懸空結構，選擇樹形支撐相比默認的線形支撐結構，能夠顯著減少支撐列印量，明顯減少3D列印時間。同時仍然能夠保持不錯的列印效果。
弘瑞軟體 樹狀支撐切片 列印時間預計9小時
弘瑞軟體 線型支撐切片 列印時間預計11小時48分
弘瑞軟體 網格支撐切片 列印時間預計17小時46分
另外有一些品牌獨立開發了3D列印軟體，具備手動添加支撐的功能，弘瑞和閃鑄就是我們測試過的兩個支持手動支撐的品牌。
弘瑞切片軟體 手動添加支撐
自動支撐（紅色）和手動支撐（藍色立柱）互為補充
在測試和列印中，在自動添加支撐結構之後，在特殊部位額外添加手動支撐和自動支撐結構並不衝突，能夠獲得更佳的懸空列印效果。
●拉絲難避免 回抽多調試
在我們測試過的幾款FDM3D印表機中，在列印相鄰的獨立結構時拉絲的情況或多或少都會發生，幾乎是無法避免的。這裡面其實涉及到3D印表機的回抽機制。
在獨立結構之間經常會出現拉絲
用過3D印表機、有仔細觀察的朋友會注意到，當噴嘴加熱的時候總是會有一些液態的材料溢出來。而在列印的過程中，噴嘴列印兩個獨立的結構時在它們之間移動，材料溢出就會造成細小的拉絲，但實際上兩個結構都應該是光滑的表面。
這是比較理想的無拉絲列印效果
從最初RepRap開始解決的辦法，就是讓噴嘴列印完一側之後送料齒輪倒轉，把材料向回抽一小段，給熱噴嘴一個反向的張力防止材料溢出。這就是所謂的「回抽」。
但是由於材料的配比不同，在高溫下的流動性、張力等物理特性都有差別，在200攝氏度的溫度下PLA材料完全是流動的液體而ABS材料則是凝膠狀的粘稠液體。這樣一來，就需要略微調節回抽參數了。
調節回抽參數可盡量減少拉絲
在弘瑞軟體中，我們建議勾選回抽時抬高列印頭，讓擠出頭離開之前抬高一點點斷開材料之間的連接。另外一個調節的原則，就是越是粘稠的液體回抽距離越要設置的大一些，越是流動性好的液體回抽距離適當設置的小一些，減少列印中斷、提高列印效率。這個回抽距離，建議用戶多動手嘗試，才能獲得最佳的列印效果。
●時間換精度 慢速提質量
不同的FDM3D印表機，列印速度區別很大，同樣的一個模型列印時間相差幾倍。不過一個統一的規律就是，對於一款FDM 3D印表機來說列印速度越快越容易造成模型表面質量不佳，列印速度越慢越容易列印出平整光滑的表面。
FDM技術也能夠列印出接近光滑的成品表面 前提是速度足夠慢
原因就是，FDM 3D印表機的列印精度除了和層厚度設置直接相關之外，還受到步進電機性能、框架穩定性和整機調校的影響，列印速度越快噴頭越容易因慣性而出現偏移，對步進電機性能要求越高，並且框架也越容易產生振動，從而影響列印定位的精準度。
框架結構
擠出套件、步進電機、皮帶、限位器等運動部件的品質根本上決定實際列印精度效果
而規避這些問題的一個有效手段就是降低列印速度，避免機械部件運動對列印的影響。當然這是一個折衷的辦法，因為降低速度就意味著相同比例地增加列印時間，耗費了時間成本。更理想的方式還是提前選擇用料紮實、運動套件精密加工、框架穩定並且經過很多版樣機測試的FDM 3D印表機，在比較快的列印速度下仍然能保持比較好的機械穩定性，從而直接獲得高質量3D列印成品。
外殼列印速度直接影響表面效果 底層和填充列印速度則不直接影響
目前市場上在售的FDM 3D印表機品牌非常多，很多機型也有著不錯的列印質量和穩定性。對於這種工具型的產品來說良好的使用習慣也是保持高質量列印品質的重要因素。
包括定期檢查皮帶鬆緊度和調平底板，列印完成後關閉機器防止噴嘴持續加熱，使用高質量的列印耗材，12小時以上的連續列印進行遠程監控或留人值守，長時間不用時將線材從列印頭退出避免斷裂等等。工欲善其事必先利其器，這些小設置能夠讓你的3D印表機更犀利，獲得更理想的列印品。
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