?    3D打印已經(jīng)不僅僅是原型設(shè)計(jì)。如今，從最初的概念設(shè)計(jì)到最終的產(chǎn)品生產(chǎn)，以及此過程涉及的所有環(huán)節(jié)——3D打印為創(chuàng)作的每個(gè)階段帶來變革性的便利。在今天這個(gè)競爭激烈的社會(huì)環(huán)境中，為創(chuàng)作的各個(gè)階段選擇適合的3D打印機(jī)比以往任何時(shí)候都更為重要。

    從眾多品牌和型號中選擇合適的3D打印機(jī)，乍一看似乎是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成實(shí)物的打印技術(shù)，在各臺打印機(jī)之間存在著巨大的差異。今天的3D打印機(jī)可以使用各種材料，這些材料在結(jié)構(gòu)屬性、特性定義、表面光潔度、耐環(huán)境性、視覺外觀、準(zhǔn)確性和精密度、使用壽命、熱性能等方面各不相同。重要的是要先確定3D打印的主要應(yīng)用，這才能引導(dǎo)選擇合適的技術(shù)，為您的工作帶來最有效的積極影響。本文將重點(diǎn)介紹選擇一臺3D打印機(jī)需要考慮的關(guān)鍵屬性。

    首先，3D打印速度

    因供應(yīng)商和實(shí)現(xiàn)技術(shù)的不同，“打印速度”的含義不盡相同。打印速度可能是指單個(gè)打印作業(yè)在Z軸方向打印一段有限距離所需的時(shí)間(例如，每小時(shí)在Z軸方向打印的英寸或毫米值)。擁有穩(wěn)定垂直構(gòu)建速度的3D打印機(jī)通常采用這種表達(dá)方式。其垂直打印速度與打印部件的幾何形狀和(或)單個(gè)打印工作的部件數(shù)無關(guān)。垂直構(gòu)建速度快、且因部件幾何形狀或打印部件數(shù)而產(chǎn)生很少或不產(chǎn)生速度損失的3D打印機(jī)，是概念建模的首選。因?yàn)檫@類打印機(jī)能夠在最短時(shí)間內(nèi)快速生產(chǎn)大量替換部件。 

    另一種描述打印速度的方式是打印一個(gè)具體部件或者具體體積所需的時(shí)間。采用此描述方法的打印技術(shù)通常適用于快速打印單個(gè)簡單的幾何部件，但遇到額外的部件被添加到打印作業(yè)中，或者正在打印的幾何形狀復(fù)雜性和(或)尺寸增加時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)減速。由此產(chǎn)生的構(gòu)建速度變慢，會(huì)導(dǎo)致決策過程的延長，削減個(gè)人3D打印機(jī)在概念建模方面的優(yōu)勢。然而，打印速度始終是越快越好，對概念建模應(yīng)用而言更是如此。垂直構(gòu)建速度不受打印數(shù)量和復(fù)雜度影響的3D打印機(jī)，是概念建模應(yīng)用的首選，因?yàn)樗鼈兛梢钥焖俚卮罅看蛴〔煌哪Ｐ?，用于同時(shí)進(jìn)行比較，這就能加速和改善早期決策過程。

    根據(jù)快速成型設(shè)備制造商的不同，或者采用的3D打印技術(shù)的不同，3D打印速度的衡量標(biāo)準(zhǔn)是不同的。有些用來指示在Z軸方向上打印一定高度所需的時(shí)間(針對單次3D打印任務(wù)而言)，通常用英寸/小時(shí)、毫米/小時(shí)來表示。那些具備穩(wěn)定的垂直方向建造速度的3D打印機(jī)普遍喜歡采用這一技術(shù)參數(shù)，基本不受被打印物體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和單次打印部件的數(shù)量的影響。這種3D打印機(jī)是手板模型3D打印的理想選擇，因?yàn)樗鼈兛梢栽谟邢薜臅r(shí)間內(nèi)快速制作出數(shù)量可觀的、各種各樣的模型，方便設(shè)計(jì)溝通、討論和對比。

    另外一種衡量打印速度的技術(shù)參數(shù)是指打印特定物體或者特定的體積所需的時(shí)間。一些3D打印機(jī)可以快速打印單個(gè)的、簡單結(jié)構(gòu)的物體，多采用這種指標(biāo)。但是這種類型的3D打印機(jī)在遇到打印數(shù)量增加或者結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的打印任務(wù)時(shí)，打印速度就會(huì)明顯下降，因此不適合用于打印速度要求較高的手板模型的快速成型。

其次，選擇一個(gè)好的3D打印機(jī)銷售網(wǎng)站

    一般來說，選購商品人們會(huì)第一時(shí)間想到去淘寶和京東什么的，其實(shí)筆者更建議您去專業(yè)的3D打印機(jī)網(wǎng)站進(jìn)行網(wǎng)購，這些網(wǎng)站往往由發(fā)燒友或業(yè)內(nèi)人士建立，網(wǎng)站推薦的機(jī)器一般性價(jià)比確實(shí)不錯(cuò)，此外3D打印機(jī)畢竟是個(gè)有較高專業(yè)技術(shù)的產(chǎn)品，專業(yè)網(wǎng)購網(wǎng)站的客服一般對機(jī)器技術(shù)和性能參數(shù)方面了解，可以很好地指導(dǎo)你進(jìn)行機(jī)器調(diào)試。專門銷售3D打印機(jī)的，除了銷售機(jī)器還有相關(guān)的配件和耗材，還有技術(shù)論壇和各個(gè)機(jī)型的大眾點(diǎn)評，你可以在客服的指點(diǎn)下成套采購，避免了一些材料和機(jī)器和周邊設(shè)備不匹配造成的不必要的煩惱。

    第三，3D打印成本/部件成本

    部件成本通常表示為每單位體積的成本，如每立方英寸的成本或每立方厘米的成本。即使是同一臺3D打印機(jī)，打印單個(gè)零部件的成本也會(huì)因?yàn)閹缀涡螤畹牟煌嗖詈艽?，所以一定要了解供?yīng)商提供的部件成本是指某一特定部件，還是各類部件的平均值。根據(jù)您自己常用的典型零部件STL文件包來估算部件成本，往往更有助于決定您所期望的部件成本。為了準(zhǔn)確地比較不同供應(yīng)商聲稱的參數(shù)值，有必要了解下成本估算中包含什么、不包含什么。

    一些3D打印機(jī)廠商的部件成本只是指某特定數(shù)量打印材料的成本，而且這個(gè)數(shù)量僅僅是成品的測量體積。這種計(jì)算方法并不能充分體現(xiàn)真實(shí)的部件打印成本，因?yàn)樗雎粤耸褂玫降闹尾牧?、打印工藝產(chǎn)生的過程損耗及打印過程中使用的其他消耗品。各種3D打印機(jī)的材料使用率有顯著的差異，因此了解真實(shí)的材料消耗是準(zhǔn)確比較打印成本的另一個(gè)關(guān)鍵因素。

    部分成本取決于3D打印機(jī)打印一組既定部件所消耗的材料總量和使用材料的價(jià)格。通常，使用粉末材料的3D打印技術(shù)，部件成本最低。廉價(jià)的石膏粉是基礎(chǔ)建模材料。未使用的粉末會(huì)不斷地在打印機(jī)中回收和再利用，因此其部件成本可以達(dá)到其他3D打印技術(shù)的三分之一到二分之一。

    有一類塑料部件技術(shù)僅使用一種消耗材料，既用于打印部件所需，也用于印刷過程中的支持需要。相比其他塑料部件技術(shù)，它通常使用較少的材料作為支撐材料，因此其產(chǎn)生稀疏的支撐結(jié)構(gòu)，而且很容易被清理掉。大多數(shù)單材料3D打印機(jī)不會(huì)產(chǎn)生大量工藝廢料，這使其具有極高的材料性價(jià)比。

    另一類塑料部件技術(shù)需要使用專門的支撐材料，但材料售價(jià)不高。這類支撐材料需要在打印完成后通過融化、溶解或加壓噴水的方式清理。比起前者，這類技術(shù)往往使用大量的材料用于打印支撐結(jié)構(gòu)。可溶解的支撐材料需要高強(qiáng)度、腐蝕性化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行特殊處理和清潔措施。噴水清理方法需要進(jìn)水口和排水口，為此您工作場所的預(yù)算成本可能要增加幾千元。這種處理采用勞動(dòng)密集型方式，并可能導(dǎo)致精致的部件細(xì)節(jié)被損壞，因?yàn)閲娝謇硎峭ㄟ^加壓的方式清除支撐材料。此外，卡在凹槽處的支撐材料可能由于噴不到而無法清理干凈。能最快、最有效地清理支撐材料的，是采用蠟作為支撐材料的3D打印機(jī)，通過融化方式進(jìn)行清理?？扇诨闹尾牧现恍枰慌_專門的整理烘箱就能進(jìn)行快速、批量清潔，使用最少的勞動(dòng)力，且不對物體表面施壓，故不會(huì)對脆弱的細(xì)節(jié)處造成損壞。即使是卡在凹槽內(nèi)的支撐材料也可以被清理掉，這就能順利打印復(fù)雜的幾何形狀，實(shí)現(xiàn)最大的設(shè)計(jì)自由。蠟支撐材料的清理不需要使用化學(xué)用品，且清理掉的蠟材料可以與普通垃圾放置在一起，無需特殊處理。 請注意：一些受歡迎的3D打印機(jī)在打印過程中會(huì)將昂貴的構(gòu)建材料融入支持材料，共同進(jìn)行支撐，這就增加了打印過程中消耗材料的總成本。這些打印機(jī)通常還會(huì)產(chǎn)生大量的過程損耗，因此在打印同一組部件的情況下，會(huì)比其他打印機(jī)使用更多的材料。

    即便使用同一臺3D打印機(jī)，由于受到成型件結(jié)構(gòu)的影響，單個(gè)成型件所需的費(fèi)用也是千差萬別，因此3D打印服務(wù)的報(bào)價(jià)經(jīng)常以典型物體打印價(jià)格或者平均水平的價(jià)格來呈現(xiàn)，也就不難理解了。如果需要對報(bào)價(jià)進(jìn)行對比，可以提供您自己經(jīng)典樣件的一套STL數(shù)據(jù)讓供應(yīng)商進(jìn)行報(bào)價(jià)，并清楚地知道不同報(bào)價(jià)所包含和不包含的內(nèi)容，從而選擇性價(jià)比最高的供應(yīng)商。

    有些供應(yīng)商提供的報(bào)價(jià)只包含了成型件所需模型材料的費(fèi)用，而不含支撐材料或者3D打印過程中產(chǎn)生的其他損耗的費(fèi)用，這種報(bào)價(jià)不是真實(shí)的、最終的報(bào)價(jià)。不同的3D打印工藝的材料利用率差異很大，因此，實(shí)際的材料使用成本是衡量報(bào)價(jià)的另外一個(gè)重要參考。

    一些塑料件3D打印過程中需要同時(shí)消耗材料制作模型和支撐，支撐是一些稀疏的、用于支持成型的結(jié)構(gòu)，可以通過后處理輕松去除。相比其他塑料件成型工藝，3D打印的方式所使用的材料相對較少，浪費(fèi)也較少，因此材料利用率更高，成本更低。

    還有一些塑料件3D打印工藝會(huì)損耗大量的支撐材料，因此往往采用不同性能的模型材料和支撐材料，支撐材料相對價(jià)格更低一些。去除支撐的方式有融化、溶解、水壓破除等，可能會(huì)用到強(qiáng)烈的腐蝕性化學(xué)品，要求特殊的處理方式和預(yù)防措施。水壓破除的方式要求有水源和排水渠，無疑會(huì)增加場地建設(shè)費(fèi)用，而且這種支撐去除方法對人工勞動(dòng)要求比較多，還容易造成精細(xì)部件損壞或者支撐無法去除干凈的問題。最快、最有效的支撐去除方法是融化蠟質(zhì)的支撐，在特殊的后處理烤爐的幫助下，蠟質(zhì)支撐可以快速融化并被輕易去除，深藏在成型件內(nèi)部凹陷處的支撐也不在話下，而不會(huì)對成型件的細(xì)節(jié)與復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損害;去除蠟質(zhì)支撐不需要化學(xué)品，融化出來的支撐材料可以視作普通垃圾，不需要特殊處理。